FORMULACIJA VUCNIH ZAHTEVA

Embed Size (px)

Text of FORMULACIJA VUCNIH ZAHTEVA

FORMULACIJA VUNIH ZAHTEVA I PRORAUN VUE

EL.VUA -VISERstudijski program NET

Predava: Prof.dr eljko Despotovi

UVODelimo da imamo konstantnu snagu (uslovljeno samim vunim motorom) elimo da imamo to iri opseg radnih brzina Ova dva zahteva su opozitna Najkritiniji je polazak kompozicije Momenat (vuna sila) pri polasku idu i do 3 puta vee vrednosti u odnosu na nominalne Pogonska karakteristika vunog motora je veoma bitna sa stanovita pomenutih zahteva

PRIKAZ VUNIH ZAHTEVA NA F-v DIJAGRAMUUGAONA BRZINA MOTORA TRANSLATORNA BRZINA VOZILA

OBRTNI MOMENAT MOTORA VUNA SILA

Pik na karakteristici je prouzrokovan potrebom da se savlada suvo trenje i natezanje kvaila, pri polasku. U sutini se radi o tzv. statikom trenju

VEOMA BITAN UTICAJ IMA I POLOAJ KVAILA PRI POLASKU (POKRETANJU) VOZA!!!

DISPOZICIJA KVAILA NA VOZU

KVAILO Poloaj kvaila prilikom polaska kompozicije utie dosta na vrednost potrebnog polaznog momenta Mogua su tri poloaja kvaila: -pri razvoju pozitivne vune sile -pri koenju -pri relaksaciji

MOGUI POLOAJI KVAILARAZVOJ POZITIVNE VUNE SILE

POLOAJ KVAILA PRI KOENJU

RELAKSIRANO (NENATEGNUTO) KVAILO -NE PRENOSI VUNU SILU

ZAHTEV ZA KONSTANTNOM SNAGOM-PRIRODNI ZAHTEVAko su kvaila pri polasku relaksirana onda lokomotiva savladava suva trenja jednog po jednog vagona. Ako su kvaila bila nategnuta, lokomotiva pri polasku mora da savlada sva suva trenja odjednom. Tada se zahteva vuna sila bar dva puta vea odnazivne. Slino vai i za kretanje unazad. Da bi se smanjilo poetno optereenje lokomotive pri polasku, ako su kvaila bila nategnuta vri se njihovo relaksiranje malim kretanjem unazad. Problemi mogu da nastanu i pri pogrenom koenju. To se vidi na primeru kretanja lokomotive unapred, a koi se poslednjim vagonom.

U osnovi svih vunih pogona postoji ogranienje po snazi. Snaga primarnog izvora napajanja je ograniena, motori i pretvarai su za odreenu snagu. Stoga bi vuni zahtev mogao da se formulie kao zahtev za konstantnom snagom. Prirodni zahtev je zahtev za konstantnom snagom. Na veim uzbrdicama i sa teretom potrebno je ostvariti veu vunu silu i istovremeno smanjiti brzinu.

KARAKTERISTIKA SUS MOTORARad po obrtaju je konstantan i definisan je veliinom cilindra. Moment je priblino konstantan Funkcija konstantne snage se postie pomou varijabilnog prenosnika menjaa Jednaine za vunu silu i brzinu su:

Mconst

ZAVISNOST VUNE SILE OD BRZINE KOD SUS MOTORAModifikovana zavisnost vune sile od brzine vozila koje pokree SUS motor. Ovakva zavisnost se dobija pravilnim projektovanjem menjaa, odnosno reduktora sa varijabilnim prenosnim odnosom U elektrinoj vui menja se ne ugrauje u vozila Ovde se tei tome da pretvara i motor obezbede u irokom opsegu reim sa konstantnom snagom (reim slabljenja polja).

ETIRI STEPENA PRENOSA: I, II, III i IV

ULAZNI PODACI ZA VUNE PRORAUNEVuna sila lokomotive Kona sila voza Zaustavni put voza Vuna karakteristika lokomotive i-V dijagram lokomotive Q-V dijagram

VUNA SILA LOKOMOTIVEVuna sila za elektrine i dizel-elektrine se rauna pomou obrasca: Um I m p u [daN] Fv = 0.36 vUm

I vm

p

napon napajanja motora u [V] struja motora u [A] brzina voza u [km/h] stepen iskorienja vunog motora stepen iskorienja mehanikog prenosaFv = n M Fv1[daN]

Ukupna vrednost vune sile lokomotive koja ima n M motora je:

KOIONA SILA VOZAKoenje vozova se postie pomou athezionih i neathezionih konica. Za athezione konice je uslov athezija i naini realizacije sile koenja. U athezione konice spadaju:-pneumatske (mehanike) konice; direktne i indirektne -elektrine (reostatske i rekupeartivne) -solenoid disk konice -rune mehanike konice

U neathezione konice spadaju:-elektromagnetske inske konice -konice sa fukoovim strujama koje dejstvuju na inu

STVARANJE KONE SILE KOD MEHANIKOG KOENJAMehaniko koenje se ostvaruje pritiskanjem konih papuica na bandae tokova U tom sluaju se izmeu papua i bandaa toka stvara sila trenja koja stvara koioni momenat suprotan smeru obrtanja toka Slika pokazuje stvaranje kone sile prilikom mehanikog koenja

Sila trenja se dobija iz relacije:

B = P fkB- sila trenja izmeu kone papue i bandae toka P- sila pritiska kone papue na toak

fk

koeficijent trenja klizanja izmeu papue i bandae toka

USLOV ZA NORMALNO KOENJEAko se posmatra samo jedna osovina za koju se izraunava sila koenja, tada je veliina kone sile ograniena silom athezije tokova sa inama Ako je kona sila vea od athezije : f a = 0 .2 P f k > G a f a f k = 0.4...0.5 tokovi e da klizaju po inama. Zbog toga je za normalno koenje potrebno ispuniti P f k G a f a uslov: P f a = = Iz prethodne jednaine sledi da je:

koeficijent pritiska konih papua na osovinu

Ga

fk

0.4...0.6

PRITISAK KONIH PAPUA NA BANDAEPritisak konih papua na bandae zavisi od athezione mase po osovini, tj. o veliine pritiska toka na inu. Stoga se u vonji razlikuju dva reima koenja: za pune vagone i vozove Veliina pritiska konih papua na bandae iznosi:

P =

d 24

p N p pi

[N]

d-prenik koionog cilindra u [m] p-pritisak vazduha u konom cilindru u [N/m2] Np-prenosni odnos polunog prenosnika sistema koenja

pi -koeficijent korisnog dejstva polunog prenosnika(za etvoroosovinske lokomotive i vagone 0.95 a za estoosovinske lokomotive i vagone 0.85)

SILA PRITISKA KONIH PAPUA JEDNE OSOVINESila pritiska konih papua jedne osovine, odnosno kona sila voza, rauna se jednainom:

Bk = 1000 P f knp- broj osovinakn K p

u [daN]

Za sve osovine sa istim pritiskom i istim konim materijalom: B = B n u [daN] Kod vunog prorauna kada je sasatav voza homogen,specifina kona sila (sila po jedinici tone) odreuje se pomou obrasca:

Bkv P bk = = 1000 f k Ga + Gv Ga + Gv

u [daN/t]

ZAUSTAVNI PUT VOZASamo koenje voza se sastoji od vremenskog intervala pripreme koenja i vremenskog intervala koenja voza: t k = t kp + t kz Predkoioni put se odreuje pomou izraza:S U ovim intervalima voz prelazi odreeni put koji je dat relacijom: k = S kp + S kz

S kp

1000 = v t kp = 0.278 v t kp 3600

u [m]

Put koji se prelazi sa pritisnutim papuama na bandaama tokova (put sa dejstvom koenja), u intervalu brzina do moe se odrediti iz izraza:Skz -put koenja (zaustavni put) u [m] v1 -poetna brzina koenja u [km/h] V2 -brzina na kraju koenja u [km/h] bk -specifina kona sila u [daN/t] Fot -specifini stalni otpor voza u [daN/t] i -nagib (uspon) u []

S kz = 4.13

2 v1

2 v2

bk + Fot + i

ZAUSTAVNI PUTEVI-DOMAI PROPISI Tehniki propisi u eleznicama Srbije odreuju duine zaustavnih puteva:-1000m za glavne pruge sa brzinama do 120km/h -700m za glavne pruge - 400m za sporedne pruge

VUNA KARAKTERISTIKA LOKOMOTIVEVune karakteristike su najvaniji pokazatelji vunih osobina lokomotiva. Osnovna vuna karakteristika lokomotiva je karakteristika vune sile Fv = f (v ) Pored ove najbitnije karakteristike obino se odreuju jo dve a to su: karakteristika uspona i = f 1 ( v ) za razliite vune terete (i-V dijagram) i karakteristika vunih tereta G = f 2 ( v ) za razliite uspone (Q-v dijagram) Vuna karakteristika lokomotive kod nas se naziva esto i vuni paso lokomotive

ZAVISNOSTI VUNE SILE OD BRZINEObzirom da je snaga jednaka P = Fv v mogue su dve zavisnosti vune sile od brzine:

Vuna vozila (a posebno lokomotive) uglavnom rade prema karakteristici konstantne snage. Inae se na vunoj karakteristici lokomotive izdvajaju tri oblasti:

KARAKTERISTINE OBLASTI NA VUNOJ KARAKTERISTICI LOKOMOTIVEKarakteristika granice athezije Karakteristika konstantne snage Najvea ostvariva brzina vonje Poetni deo karakteristike vune sile lokomotive moe biti ogranien ili granicom athezije ili graninim mogunostima prenosnika snage Najvea brzina vonnje koju je mogue postii je odreena konstruktivnim mogunostima lokomotive i najviim naponom napajanja vunih motora.

DIJAGRAM VUNE SILE I OTPORI KRETANJAAko se pored dijagrama vune sile nacrtaju karakteristike otpora kretanju voza Fot = f (v ) i otpora pruge Fk = f (v ) dijagram se moe podeliti na tri oblasti:Gornja povrina, odnosno ordinata Fa u njoj znai otpor ubrzanja , odnosno rezervnu vunu silu za ubrzanje voza

ODREIVANJE I-v DIJAGRAMAKarakteristika lokomotive i = f 1 ( v ) za razne vrednosti vunih tereta Gv predstavlja i V dijagram Lokomotiva sa vunom silom prema izrazu:

Fv = Ga ( Foutl + Fi + Fk + Fa ) + Gv ( Foutl + Fi + Fk + Fa )Na pruzi sa usponom i[] uspostavlja ravnoteno stanje pri brzini vonje v

i Poto u tom sluaju lokomotiva nema nikakve rezerve vune sile kojom bi se mogla koristiti za ubrzanje izraz za silu dobija oblik:

F v = G a ( F outl + i ) + G v ( F outv + i )

Fv (Ga Fotl +G v Fotv ) i= Ga +G v

TIPINI I-V DIJAGRAMKod izrade i-V dijagrama prema izrazu:

Fv (Ga Fotl +G v Fotv ) i= Ga +G vse pretpostavlja da je za svaku brzinu vonje poznato: sile:

Fv Fotl FotvGa

masa lokomotive: i-V dijagram za tri mase vuenog tereta

G v1 > G v 2 > G v 3

ODREIVANJE Q-v DIJAGRAMQ-V dijagram daje karakteristiku Q = f 2 ( v ) za razne uspone pruge i[]. Na eleznici se masa vuenog tereta Gv obino oznaava sa Q pa je u ovom sluaju formalno Gv = Q Pretpostavlja se da lokomotiva pri brzini vonje v i ne raspolae sa rezervom vune sile, pa izraz za izradu Q-V dijagrama dobija oblik:

Fv (Ga Fotl +G a Fi ) Q= Fi + Fotl

TIPINI Q-v DIJAGRAMPrema izrazu

Fv (Ga Fotl +G a Fi ) Q= Fi + Fotlse pretpostavlja da su za svaku brzinu vonje poznati sile: Fv FotlFotv

masa lokomotive : Ga

Q-V dijagram odnosno karakteristiku vune sile Q = f 2 ( v ) za tri razliita uspona

i1 > i2 > i3