Главная / Рефераты / Рефераты по транспорту
Реферат: Технические средства транспорта
Notice: Undefined variable: ref_img in /home/area7ru/area7.ru/docs/referat.php on line 323
Железнодорожный транспорт
Техническая характеристика локомотива ВЛ10
№ п/п Наименование Единицы Данные
измерения
1 2 3 4
1 Год начала-окончания выпуска - 1964 - 1977
2 Род службы - грузовой
3 Осевая формула - 2 (2о – 2о)
4 Род тока и напряжения в контактной сети В постоянный ток
напряжением
3000 В
5 Число и мощность тяговых электродвигателейКВТ 8 х 650
6 Мощность при часовом режиме КВТ 5 200
7 Сила тяги при часовом режиме КГС 39 200
8 Скорость при часовом режиме КМ/ЧАС 47,3
9 Конструкционная скорость КМ/ЧАС 100
10 Тип дизеля, тактность, число и - -
расположение цилиндров
11 Мощность по дизелю Л.С. -
12 Удельный расход топлива Г/Л.С.Ч. -
13 Масса электровоза Т 184
14 Длина по осям сцепления автосцепок ММ
Спроектированные в 1952 г. восьмиосные электровозы ВЛ8 к началу шестидесятых годов уже не могли полностью отвечать возросшим требованиям к этому классу локомотивов. Кроме того, чтобы унифицировать тележки восьмиосных электровозов постоянного и переменного тока и использовать общие конструктивные элементы кузовов этих локомотивов, также необходимо было спроектировать и построить новый тип восьмиосного электровоза постоянного тока. За решение этой задачи взялся коллектив конструкторов
Тбилисского электровозостроительного завода им. В. И. Ленина.
В 1962 г. был выпущен электровоз Т8-002. Новые электровозы, получившие в 1963 г. обозначение серии ВЛ10, в небольших количествах начали строиться заводом с 1964 г. У электровоза ВЛ10-003 несколько изменено расположение оборудования в кузове, а у электровозов с №004 применены так называемые неохватывающие кузова, облегчающие доступ к тележкам при ремонте и осмотре.
Начиная с электровоза ВЛ10-009, выпущенного в 1965 г., изменена конструкция тележек, которые в целях унификации с тележками электровозов серии ВЛ80 выполнены такими же, как и у электровозов этой серии с №023 с листовыми подбуксовыми рессорами вместо цилиндрических. С электровоза №002 завод начал устанавливать новые мотор-генераторы ТЛ-102.
В период 1966-1975 гг. продолжалась постройка восьмиосных грузовых электровозов ВЛ10. Сначала электровозы выпускались небольшими партиями и в их конструкцию вносились отдельные изменения, направленные на повышение надежности. Начиная с 1968 г. Тбилисский, а с 1969 г. и Новочеркасский заводы начали выпускать эти локомотивы серийно; электровозы Тбилисского завода имеют № до 500 и с 1500; электровозы Новочеркасского завода - с
№501.
С электровоза №021 выпуска 1967 г. локомотивы ВЛ10 изготовляются с кузовами, унифицированными с электровозами ВЛ80к; отличия определялись лишь конструкциями деталей, связанных с установкой электрического оборудования.
Применение унифицированных кузовов вызвало удлинение электровоза на 2400 мм. Кузова соединены между собой автосцепкой. Статический прогиб рессор тележки 54,5 мм, пружин второй ступени - 44 мм.
Строение электровоза ВЛ10
1. Экипажная часть
Под экипажной частью электровоза понимают колесную пару с буксовыми узлами, систему буксового рессорного подвешивания, рамы тележек, тяговый привод, систему связи тележек с кузовом, сам кузов. Предназначена для восприятия и передачи веса локомотива на рельсы, а так же для создания силы тяги, преодоления сопротивления движению.
Кузов - самый крупный по массе и объему узел локомотива, служит для размещения оборудования, бригады и защиты их от внешних воздействий. На
ВЛ10 установлен кузов вагонного типа - боковые стенки разнесены на максимальное расстояние, допускаемое габаритом подвижного состава, локомотивная бригада может обслуживать оборудование не выходя из кузова.
Рама тележки - передача всех вертикальных, продольных и поперечных сил между кузовом и колесными парами, а также передача сил тяги и торможения. К раме крепится тяговый привод и тормозные устройства.
Колесная пара - для передачи нагрузок от электровоза на путь и обратно, участвует в создании сил тяги и торможения.
Подшипниковый узел - служит для беспрепятственного вращения колесной пары относительно не вращающихся частей.
Тяговый привод - для создания силы тяги, включающий в себя тяговый двигатель с устройствами управления и тяговую передачу, приводящую во вращение движитель - колесную пару.
Упряжные приборы - для передачи силы тяги на прицепную часть поезда.
Тормозные устройства - для создания тормозных сил.
Требования к экипажной части.
1. Прочность и надежность эксплуатации, как в целом, так и отдельных узлов;
2. Выдерживать нагрузки статического, динамического и ударного характера;
3. Должна обеспечивать определенные, научно-обоснованные показатели динамического качества локомотивов;
4. Должна обеспечивать удобство эксплуатации и ремонта отдельных элементов;
5. Должна обеспечивать заданный срок службы как верхнего строения пути, так и отдельных своих элементов;
6. Ее конструкция не должна быть чрезмерно сложной и дорогой.
2. Электрооборудование
В каждой секции электровоза со стороны их сочленения расположены машинные помещения, затем идут высоковольтные камеры, небольшие поперечные проходы и кабины машиниста.
На электровозах ВЛ10 до №011 включительно установлено по восемь тяговых электродвигателей ТЛ-2. Остов электродвигателя цилиндрической формы. На нем укреплены шесть главных и шесть добавочных полюсов и подшипниковые щиты с роликовыми подшипниками для вала якоря. Обмотка якоря волновая. Изоляция обмоток полюсов класса Н, обмоток якоря-класса В; изоляция рассчитана на номинальное напряжение 3000 В.
С электровоза № 012 начали устанавливать электродвигатели ТЛ-2К1, имеющие компенсационные обмотки и больший (на 300 кгс) вес по сравнению с электродвигателями ТЛ-2.
При напряжении на выводах 1500 В и количестве воздуха, прогоняемого для охлаждения машины, 95 м3/мин тяговые электродвигатели ТЛ-2К1 имеют следующие основные данные:
Режим Мощность,Ток, а Скорость КПД, %
квт вращения
якоря,
Об/мин
Часовой 650 466 770 93,4
Длительный 560 400 825 93,6
Максимальная частота вращения якоря 1690 об/мин, вес электродвигателя без шестерен 5000 кгс.
Размыкание и замыкание силовых цепей тяговых электродвигателей под током производится электропневматическими контакторами ПК различных исполнений, а силовых цепей вспомогательных машин - электромагнитными контакторами МК-310. Защита тяговых электродвигателей от токов короткого замыкания в режиме рекуперации осуществляется быстродействующим контактором
БК-2В.
Переключение тяговых электродвигателей с последовательного на последовательно-параллельное соединение осуществляется двухпозиционным групповым переключателем ПКГ-4Б; переключение с последовательно- параллельного на параллельное - двумя (в каждой секции своим) двухпозиционными переключателями ПКГ-6Г. Эти переключателя имеют по шесть контакторных элементов, кулачковый вал и пневматический привод, управляемый двумя электропневматическими вентилями.
В качестве пусковых, переходных резисторов и резисторов ослабления возбуждения применены элементы из фехралевой ленты. Для защиты силовых цепей от токов короткого замыкания на электровозе установлен быстродействующий выключатель ВВП-5, рассчитанный на максимальный разрывной ток 13600 А и длительный ток 1850 А.
Для защиты вспомогательных цепей от токов короткого замыкания служит малогабаритный быстродействующий выключатель БВЭ-ЦНИИ, рассчитанный на номинальный ток 150 А. На электровозах с № 616 взамен быстродействующего выключателя установлены контактор КВЦ и высоковольтный плавкий предохранитель. Частота вращения якорей тяговых электродвигателей регулируется путем различного их соединения (все восемь последовательно, две параллельные группы по четыре электродвигателя последовательно и четыре параллельные группы по два последовательно). На всех этих соединениях при выведенных из цепи электродвигателей пусковых резисторах возможно получить четыре ступени ослабления возбуждения 75, 55, 43 и 36%. На последовательном соединении имеется 15 пусковых (реостатных) позиций, на последовательно- параллельном - 10 и на параллельном - 9.
Так как на последовательном соединении в одну цепь включены все восемь тяговых электродвигателей, а ряд аппаратов в каждой секции не дублирован, то отдельные секции электровоза самостоятельно работать не могут.
Электровоз оборудован рекуперативным торможением. Как и на тяговом режиме, при рекуперативном торможении якоря тяговых электродвигателей соединяются последовательно (низкая скорость движения), последовательно- параллельно (средняя скорость) и параллельно (высокая скорость).
Контроллер машиниста КМЭ-8 имеет три рукоятки: главную, тормозную и реверсивно-селективную. Главная рукоятка, кроме нулевой, имеет 37 позиций, из которых 16-я, 27-я и 37-я ходовые, а остальные - пусковые.
У тормозной рукоятки всего 21 позиция: нулевая, 16 тормозных (в одну сторону от нулевой) и четыре ослабления возбуждения (в другую сторону).
Реверсивно-селекторная рукоятка, кроме нулевой, имеет четыре позиции вперед и четыре назад; в число четырех входят позиции "М" (тяговый режим), "П",
"СП" и "С" (рекуперативное торможение). На электровозе установлены два мотор-вентилятора, два мотор-компрессора и вращающийся преобразователь.
Каждый мотор-вентилятор состоит из электродвигателя ТЛ-110 и центробежного вентилятора Ц13-50 №8, подающего воздух для охлаждения тяговых электродвигателей и пусковых резисторов. На валу мотор-вентилятора посажен также якорь генератора цепей управления ДК-405К. Мотор-компрессор состоит из электродвигателя НБ-431А и компрессора КТ-6Эл.
Преобразователь НБ-436А служит для питания обмоток тяговых электродвигателей при рекуперативном торможении; он состоит из электродвигателя и генератора, имеющих общий вал. Основные данные вспомогательных машин приведены в таблице:
Параметры ТЛ-110 НБ-436А ДК-405К
электродвигагенератор
тель
Мощность, кВт 53,1 40,7 30,4 4,5
Напряжение, В 3000 3300 38 50
Ток якоря, А 20,6 15 809 90
Частота вращения, об/мин 990 1200 990
К. п. д % 86,4 82,4 72,8 81,5
Вес, кгс 1590 1900 274
Для питания обмоток возбуждения тяговых электродвигателей на нескольких электровозах ВЛ10 (на электровозе №239 выпуска 1970 г. и после получения опыта его эксплуатации на электровозах №1528, 1529 выпуска 1973 г.) Тбилисский завод в виде опыта установил статические преобразователи постоянного тока 3000 В в постоянный ток низкого напряжения до 38 В.
Цепи управления и освещения питаются постоянным током с номинальным напряжением 50 В. При неработающих генераторах тока управления эти цепи питаются от щелочной аккумуляторной батареи 33 НК-125.
Основные тяговые параметры электровоза при часовом и продолжительном режиме - сила тяги 39200 и 32000 кгс; скорость 47,3 и 50,0 км/ч.
Конструкционная скорость электровоза 100 км/ч (ограничивается тяговыми электродвигателями, по ходовой части 110 км/ч, как и у электровоза ВЛ80к).
Электровоз ВЛ10-021 в 1968 г. был подвергнут тягово-энергетическим испытаниям, которые проводились ЦНИИ МПС.
В процессе выпуска электровозов ВЛ10 в их конструкцию вводились отдельные изменения. С середины 1974 г. электровозы ВЛ10 стали выпускать с люлечным подвешиванием кузова (с электровоза №1297 Новочеркасского и с
№1707 Тбилисского заводов). Статический прогиб рессорного подвешивания у этих электровозов составил 121,5 мм, из которых 67 мм приходится на люлечное подвешивание.
С 1983 г. началось оборудование электровозов ВЛ10 устройствами СМЕТ
(Система Многих Единиц Телемеханическая), позволяющими управлять двумя сцепленными электровозами одним машинистом.
Принцип работы
От внешней электрической сети (электростанции), которая вырабатывает переменный трехфазный ток промышленной частоты (50 ГЦ), ток поступает на повышающие трансформаторы, которые повышают напряжение от 200 тыс. до более
1 млн. В. Далее этот переменный трехфазный ток по линиям электропередач поступает на тяговые подстанции, расположенные вдоль железнодорожного пути на расстоянии 50 – 100 км.
В тяговых подстанциях это высокое напряжение поступает на тяговый понижающий трансформатор, который понижает напряжение до 3000 В и подает его на выпрямительное устройство, где по двухполупериодной схеме переменный трехфазный ток преобразуется в постоянный ток напряжением 3000 В. Этот ток по двухпроводной схеме подводится одной полярностью к рельсам, а другой – к контактному проводу, расположенному выше электровоза посередине рельсов вдоль всего железнодорожного пути.
При поднятом пантографе постоянное высокое напряжение поступает в высоковольтные камеры, где расположены контакторы и пусковые реостаты.
Машинист с помощью контроллера, расположенного в кабине машиниста, подключает пусковые реостаты к тяговым электродвигателям постоянного тока, расположенным на осях тележек. От тяговых электродвигателей через заземляющие шины электрический ток поступает на колесные пары, а от них – в рельсы, а по рельсам – возвращается на тяговую подстанцию. Электрическая цепь оказывается замкнутой и по тяговым электродвигателям начинает протекать постоянный ток. Якоря электродвигателей начинают вращаться, преобразуя электроэнергию постоянного тока в механическую работу вращения якорей. На валу якоря закреплена ведущая шестерня, которая находится в постоянном зацеплении с ведомой шестерней, закрепленной на оси колесной пары. Ведомая шестерня вращается и вращает ось колесной пары и колеса электровоза начинают вращаться. Передаточное отношение зубчатых колес
23:88=1:3,826.
Благодаря наличию сил трения, между колесами и рельсами возникает касательная сила тяги:
Fк = Nд * Fkg = Nд (3,6 * С * Ф * Ig – ?F), Н где:
Fkg – касательная сила тяги одного тягового электродвигателя, Н
Nд – число движущихся осей или тяговых электродвигателей локомотива
С – постоянная электроподвижного состава, которая зависит от передаточного отношения зубчатой передачи, диаметра движущих колес локомотива, конструктивной постоянной тягового электродвигателя, включающая в себя число пар полюсов, число параллельных ветвей и активных проводников обмотки якоря
Ф – магнитный поток тягового электродвигателя, Вб
Ig – переменный ток тягового электродвигателя, А
?F – сила, возникающая из-за механических и магнитных потерь в тяговом электродвигателе и потерь в зубчатой передаче.
Благодаря наличию касательной силы тяги электровоз движется вперед. Скорость движения электровоза регулируется машинистом с помощью контроллера, который расположен в кабине машиниста. Контроллер при изменении машинистом положения его ручки изменяет величину сопротивления пусковых реостатов. Чем меньше их сопротивление, тем больше величина тока
Ig, протекающего по тяговым электродвигателям, тем больше частота вращения якорей тягового электродвигателя и тем больше скорость электровоза.
Направление движения машинист изменяет с помощью специального переключателя, который изменяет полярность тока одновременно у всех электродвигателей одной из двух обмоток на обратное и якоря начинают вращаться в обратную сторону и электровоз движется назад.
Модернизация электровоза ВЛ-10
Выполняя решение октябрьской 2000 года коллегии МПС, работники
Челябинского электровозоремонтного завода совместно со специалистами
ВНИИЖТа приступили к модернизации серийного электровоза ВЛ10, состоящего из двух секций, для Южно-Уральской железной дороги. Причём решили вести обновление локомотивов одновременно в двух направлениях. Во-первых, создать надёжную и отвечающую современным требованиям машину для вождения пассажирских составов, а во-вторых - для грузового движения, с более высокими технико-экономическими характеристиками для вождения по системе многих единиц.
Эта двуединая задача решена экспериментально довольно быстро. В ноябре 2000 года локомотивы, которым предстояло пройти обновление, ещё стояли на заводском дворе, а 6 февраля 2001 года после обкатки на полигоне предприятия однокузовной четырехосный пассажирский электровоз с "паспортом"
ВЛЮМ-001 был передан для эксплуатационных испытаний Златоустовскому отделению Южно-Уральской железной дороги. Тогда же и другой электровоз той же серии - впервые на сети дорог - прошёл капитальный ремонт с продлением срока службы на 15 лет в грузовом движении. Особого внимания заслуживает то, что в обоих случаях проводился не только капитальный ремонт, но и обновление с учётом перспективы. Для "реанимации" взяли электровоз, выпущенный Новочеркасским заводом в 1969 году, то есть свой срок эксплуатации он уже выработал. А суть модернизации заключалась в оборудовании второй кабины управления, в перекомпоновке машинного отделения, подкузовного оборудования, дополнительной установке второго токоприёмника и резервного компрессора.
Локомотив оснащён современной системой радиосвязи и комплексным локомотивным устройством безопасности (КЛУБ), которому пока нет равных на зарубежных магистралях.
Таким образом, из серийных, отслуживших нормативные сроки ВЛ10 создаются, по сути, новые электровозы с маркой ЧЭРЗ, в которых нашли воплощение разработки научно-производственного комплекса ВНИИЖТа под руководством кандидата технических наук Александра Пырова. Они получили всестороннюю поддержку коллектива завода, и это позволило ускорить сроки освоения нового вида ремонта.
По словам директора завода Григория Задорожного, это один из способов наиболее экономного решения проблемы в целом для сети; сегодня более двух тысяч электровозов ВЛ10 выработали свой ресурс и нуждаются в оздоровлении.
На заводе смогли создать, по сути, новый электровоз, который полностью отвечает сегодняшним требованиям. Более глубокая его модернизация позволяет изменить систему планово-предупредительных ремонтов, формировать тягу в зависимости от массы поезда из 2 - 3 или 4 секций-модулей при значительной экономии электроэнергии и повышении производительности.
По расчётам специалистов, годовой экономический эффект от замены восьмиосного электровоза ВЛ10 модернизированным в Челябинске превышает 2,5 миллиона рублей. Уже в следующем году здесь оздоровят 200 локомотивов.
Челябинский завод поможет выйти из критической ситуации с имеющимся парком магистральных электровозов, пока промышленность не начнёт выпускать локомотивы нового поколения. [1]
Техническая характеристика 4-осного цельнометаллического крытого грузового вагона
№ Наименование Единицы Данные
п/п измерения
1 2 3 4
1 Грузоподъемность Т 68
2 Масса вагона (тара) Т 22,88
3 Объем кузова М 120
4 Высота кузова внутри М 2, 791
5 Количество разгрузочных люков ШТ 2
6 Расчетная нагрузка от оси на рельсы Т 22
7 Нагрузка на погонный метр пути Т/М 6, 1
8 Модель тележки - 18-100
На железных дорогах мира находится в обращении более 5 млн. грузовых вагонов. Конструкция современного грузового вагона создавалась в течение длительного периода.
Совершенствование грузовых вагонов происходило по нескольким направлениям.
Среди них - повышение грузоподъемности, приспособление конструкций вагонов к перевозкам различных видов грузов, включая создание лучших условий для погрузочно-разгрузочных работ, оснащение вагонов средствами механизации и автоматизации.
Организаторы железнодорожных перевозок обратили внимание на закономерность: чем больше груза можно перевезти в одном вагоне, тем экономичнее перевозка. Поскольку масса груза, перевозимого в одном вагоне, зависит от допустимой нагрузки одной оси на рельс, числа осей вагона и массы тары, усилия создателей грузовых вагонов были направлены на решение проблем, связанных с этими факторами. В России первые серийные грузовые вагоны начали выпускать в 1846 г. Они были четырехосными на двух двухосных тележках. Однако из-за того, что рама и кузов вагонов были деревянными и это снижало их грузоподъемность, было решено перейти на бестележечные двухосные вагоны, подобные западноевропейским.
Четырехосные вагоны имеют значительное преимущество по сравнению с двухосными. У них меньше коэффициент тары (отношение массы тары к его грузоподъемности), потому что такие элементы вагона, как сцепные устройства и тормоза, имеют одинаковую массу независимо от числа осей. При одинаковой массе перевозимого груза длина поезда из четырехосных вагонов в 1,6-1,7 раза меньше, чем из двухосных. Это снижает требование к длине станционных путей. Четырехосные тележки с меньшим сопротивлением проходят кривые участки пути. Сопротивление движению поезда из таких вагонов также снижается благодаря меньшему числу междувагонных промежутков. Все это приводит к уменьшению расхода топлива. Можно назвать много других преимуществ четырехосных вагонов, например, сокращение времени на расформирование и формирование поездов, взвешивание вагонов, оформление документов и т. д. Были попытки создания трехосных вагонов, но эти вагоны не получили распространения. Постоянно проводимые работы по усилению железнодорожного пути позволили к началу XX века усилить дополнительную нагрузку на ось до 17, а к 40-м годам до 20 т. Грузоподъемность четырехосного вагона при массе тары 20-22 т возросла до 60т.
Грузовой четырехосный вагон состоит из следующих основных частей:
1) Колесная пара является наиболее ответственным узлом вагонов, от исправности которого в первую очередь зависит безопасность движения.
Колесные пары несут на себе массу всего вагона и груза, направляют вагон относительно рельсового пути и воспринимают жесткие и разнообразные по направлению удары от неровности пути.
2) Буксы, надеваемые на шейки оси колесной пары, представляют собой стальные корпуса, в которых размещены подшипники, вкладыши, смазочные и подбивные материалы. Они обеспечивают соединение колесных пар с рамой тележки или вагона, передачу нагрузки от кузова вагона и находящихся в нем грузов через подшипники, ограничивают поперечное и продольное перемещение колесных пар относительно кузова или тележки.
3) Рессорное подвешивание состоит из рессор и пружин и служит для погашения ударов и уменьшения их действия на детали вагонов. На тележках современных грузовых вагонов стоят цилиндрические пружины в комплекте с фрикционными гасителями колебаний. Их применяют для предотвращения чрезмерного нарастания амплитуды колебаний рессорного подвешивания путем создания сил трения пропорциональных перемещениям.
4) Тележки служат для обеспечения направления движения вагона по рельсовому пути, распределения и передачи всех нагрузок на путь, восприятия тяговых и тормозных сил, обеспечения необходимой плавности хода.
5) Рама вагона – часть несущей конструкции кузова. Она является одной из основных частей вагона, на которой укрепляется кузов, автосцепное устройство, узлы автоматического и ручного тормозов.
6) Автосцепное устройство служит для сцепления вагонов между собой и с локомотивом, передачи растягивающих и сжимающих усилий. При использовании автосцепного устройства сцепление подвижного состава происходит автоматически без участия сцепщика. Автосцепки сцепляются автоматически при нажатии на вагон локомотива или другого вагона.
7) Кузов вагона служит для перевозки грузов.
Первые грузовые вагоны были универсальными. Для грузов, боящихся атмосферных осадков, предназначались крытые вагоны, для других грузов - платформы. Однако быстро выявились преимущества вагонов, специализированных для перевозки отдельных грузов. Процесс насыщения вагонного парка специализированным подвижным составом продолжается в течение всего периода существования железных дорог. Эта тенденция сохранится и в перспективе.
Специализированный вагон позволяет вместить больше груза. Например, для перевозки автомобилей созданы двухъярусные платформы, вмещающие значительно больше автомобилей, чем обычный вагон. Для легких, но объемных грузов созданы вагоны с увеличенным объемом кузовов. Например, объем котла цистерны для перевозки бензина намного больше, чем цистерны для перевозки сырой нефти.
Другое важное преимущество специализированных вагонов - дополнительные удобства для эффективного выполнения погрузки и выгрузки вагонов. Например, саморазгружающиеся вагоны для перевозки угля с открывающимися боковыми стенками кузова позволяют разгрузить 60-70 т угля примерно за 1 мин. Специализированные вагоны обеспечивают большую сохранность грузов. Для ценных хрупких грузов, которые боятся резких ударов, созданы вагоны с мощными амортизирующими устройствами (например, подвижная хребтовая балка), которые гасят удары, неизбежно возникающие при движении поезда и маневровых передвижениях на станциях. Несмотря на дополнительные порожние пробеги специализированных вагонов, эти и ряд других преимуществ обеспечивают их эффективную эксплуатацию.
Для перевозки угля и других сыпучих грузов в 50-х годах прошлого века начали строить полувагоны, представляющие собой платформы с наращенными бортами и торцовыми стенками. Позднее для сыпучих грузов стали использовать вагоны-хопперы с опрокидывающимися кузовами, а также специальные полувагоны, приспособленные для выгрузки на опрокидывающих устройствах. Большое число специализированных вагонов было создано для наливных грузов, поскольку число видов таких грузов постоянно росло.
Сначала это была сырая нефть, потом прибавились многочисленные продукты ее переработки, различные химические грузы. В специализированных цистернах перевозится много пищевых продуктов - молоко, живая рыба, растительное масло, спирт. Можно назвать более 100 типов специализированных вагонов.
Это, например, крытые вагоны для перевозки живности, полувагоны для горячих окатышей, вагоны для перевозки контейнеров, рефрижераторные (в том числе и вагоны-термосы), вагоны для перевозки сажи, длинномерных рельсов и леса, цистерны для вязких жидкостей с обогревательными устройствами, и т. д.
Еще одно направление совершенствования грузовых вагонов - развитие отдельных элементов его конструкции, которое облегчает выполнение различных операций при следовании вагонов в составе поезда и маневровой работы на станциях, - совершенствование сцепных устройств, тормозов, приспособлений для погрузочно-выгрузочных работ, ходовых частей и кузова. Наиболее важным этапом был переход к автотормозам, автосцепке и роликовым подшипникам.
В настоящее время проводятся испытания по использованию сверх- и ультрапрочных сталей в вагоностроении. Их использование, распространенное в автомобильной промышленности, должно найти место и в железнодорожной. Масса несущих конструкций за счет использования новых материалов может быть уменьшена почти на четверть, что позволит на несколько тонн снизить массу тары вагона.
Уменьшение массы вагонов сулит серьезные выгоды, например повышение грузоподъемности вагонов или удлинение грузовых поездов. [2]
2. Автомобильный транспорт
Техническая характеристика автомобиля ГАЗ-53А
№ Наименование Единицы Данные
п/п измерения
1 2 3 4
1 Тип автомобиля - ГАЗ-53А
2 Год начала-окончания выпуска - 1965-1992
3 Колесная формула 4 х 2
4 Грузоподъемность Т 4
(пассажировместимость) (ПАСС) 2
5 Собственный вес автомобиля (без груза), КГ 3250
в том числе
на переднюю ось КГ 1460
на заднюю ось КГ 1790
6 Полный вес автомобиля (без груза), КГ 7400
в том числе
на переднюю ось КГ 1810
на заднюю ось КГ 5590
7 База автомобиля ММ 3700
8 Колея колес:
передних ММ 1630
задних ММ 1690
9 Наименьший радиус поворота:
по оси следа внешнего переднего колеса М 8
наружный габаритный М 9
10 Наименьший дорожный просвет ММ 265
11 Габаритные размеры автомобиля:
длина ММ 6395
ширина ММ 2380
высота ММ 2220
12 Тип двигателя - карбюра-
торный
13 Число цилиндров ШТ 8
14 Рабочий объем цилиндров Л 4,25
15 Степень сжатия - 6,7
16 Наибольшая эффективная мощность (Nemax) Л.С. 115
17 Частота вращения коленчатого вала (nN) при NemaxОБ/МИН 3200
18 Наибольший крутящий момент (Мemax) КГМ 29
19 Частота вращения коленчатого вала (nN) при МemaxОБ/МИН 2000-2500
20 Передаточные числа коробки передач:
I1 - 6,55
I2 - 3,09
I3 - 1,71
I4 - 1,00
I5 - -
Задний ход - 7,77
21 Передаточное число главной передачи (I0) - 6,73
22 Передаточные числа раздаточной коробки - -
23 Размер шин ДЮЙМ 8,25 - 20
24 Давление воздуха в шинах
передних КГ/СМ 5
задних КГС/СМ 6
25 Максимальная скорость КМ/ЧАС 83
26 Контрольный расход топлива Л/100 КМ 28
ГАЗ-53А – автомобиль средней грузоподъемности. Он был создан группой ведущих специалистов Горьковского автозавода: Б.И. Шиховым, В.Д.
Запойновым, А.Д. Просвирниным, Н.Г. Мозохиным, А.Э. Сыркиным, И.В. Ирхиным,
А.И. Генераловым, Б.Б. Лебедевым, Л.М. Еремеевым, А.И. Гором, Ю.А.
Фокиным, В.Н. Ширяевым и другими.
Межведомственными испытаниями, проведенными в 1967 году, было подтверждено, что автомобиль ГАЗ-53А по всем своим категориям не уступал импортным автомобилям "Ford" (Ф-600) и "Chevrolet" (С-60), а по надежности, долговечности и проходимости в условиях работы на дорогах
России превосходил их. Автомобиль ГАЗ-53А четыре раза был аттестован на
Государственный Знак качества. Качество этих автомобилей подтверждает и то, что "пятьдесят третью" можно встретить на дорогах России и в настоящее время, хотя их выпуск был завершен в 1992 году.
Автомобиль ГАЗ-53А долгое время был самым массовым автомобилем народного хозяйства. На базе шасси грузовика изготавливалось более 80 модификаций специализированных машин: автоцистерны, фургоны, мастерские, рефрижераторы, автолавки, автобусы и другие. Всего автомобилей ГАЗ-53А и его модификаций было выпущено 3 336 286.
Автомобиль ГАЗ-53А состоит из следующих основных частей:
1. Двигатель
На автомобиле ГАЗ-53А установлен V-образный восьмицилиндровый четырехтактный карбюраторный двигатель. У V-образных восьмицилиндровых двигателей оси цилиндров находятся под углом 90 друг к другу. Данные двигатели удобны для обслуживания, так как все дополнительное оборудование, устанавливаемое на двигателе, располагается в его верхней части и доступ к нему достаточно свободный.
У двигателя ГАЗ-53А с левой стороны установлены масляный насос, центробежный фильтр очистки масла, маслоуказательный стержень, генератор; с правой стороны – стартер, топливный насос (на крышке распределительных шестерен). В средней части двигателя, между цилиндрами, расположены впускные трубопроводы, карбюратор, воздухоочиститель, прерыватель- распределитель, вал которого проходит наклонно.
На впускном трубопроводе крепится центробежный фильтр очистки масла.
Расположенная в передней части двигателя маслозаливная горловина закрыта фильтром вентиляции картера.
1. Кривошипно-шатунный механизм
Кривошипно-шатунный механизм предназначен для преобразования возвратно- поступательного движения поршней, принимающих на себя давление газов, во вращательное движение коленчатого вала. Его детали можно разделить на группы: неподвижные и подвижные. К первым относится блок цилиндров, головка блока, крышка блока распределительных зубчатых колес и поддон; ко вторым - поршень с кольцами и поршневым пальцем, шатун, коленчатый вал, маховик.
Основной частью всего двигателя и кривошипно-шатунного механизма в частности является блок цилиндров. На нем и внутри него расположены основные механизмы и детали систем двигателя. В цилиндре совершается рабочий цикл двигателя. У ГАЗ-53А блок цилиндров отлит из алюминиевого сплава АЛ-4. В правой и левой частях блока расположены гнезда для съемных гильз цилиндров. Эти гильзы выполнены из серого чугуна и имеют износостойкие вставки в верхней части.
Для каждого ряда цилиндров предназначена отдельная головка, отлитая из алюминиевого сплава, которая крепится к блоку 18 шпильками. В головках цилиндров располагаются камеры сгорания. Для каждого клапана в головке цилиндров выполнены отдельные каналы. Впускные и выпускные клапаны установлены через один, чтобы избежать соседнего расположения двух выпускных каналов, через которые проходит большой поток горячих отработавших газов
Поддон состоит из двух частей: верхней и нижней. Верхнюю отливают как одно целое с блоком цилиндров. В ней устанавливают коленчатый и распределительный валы. Нижняя предохраняет от загрязнения детали кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов и используется как резервуар для масла, закрывает блок цилиндров снизу.
Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя состоит из следующих тактов: впуск горючей смеси, сжатие рабочей смеси, рабочий ход,
4. выпуск отработавших газов.
Первый такт – впуск горючей
смеси
Горючей смесью называется смесь мелко распыленного бензина с воздухом в определенной пропорции.
При такте впуска поршень от верхней мертвой точки перемещается к нижней мертвой точке. Объем над поршнем увеличивается. Цилиндр заполняется горючей смесью через открытый впускной клапан. Иными словами, поршень всасывает горючую смесь. Впуск смеси продолжается до тех пор, пока поршень не дойдет до нижней мертвой точки. За первый такт работы двигателя кривошип коленчатого вала поворачивается на пол-оборота.
В процессе заполнения цилиндра горючая смесь перемешивается с остатками отработавших газов, теперь эта смесь называется – рабочая.
Второй такт - сжатие рабочей смеси
При такте сжатия поршень от нижней мертвой точки перемещается к верхней мертвой точке.
Оба клапана плотно закрыты и поэтому рабочая смесь сжимается. Давление в цилиндре над поршнем в конце такта сжатия достигает 9 - 10 кг/см2, а температура 300 - 400С.
В процессе такта сжатия коленчатый вал двигателя поворачивается на очередные пол-оборота. А в сумме, от начала первого такта и до окончания второго, он повернется уже на один оборот.
Третий такт - рабочий ход.
Во время третьего такта происходит преобразование выделяемой при сгорании рабочей смеси энергии в механическую работу. Давление от расширяющихся газов передается на поршень и затем, через шатун и кривошип, на коленчатый вал. Возникающая сила заставляет вращаться коленчатый вал двигателя и, в конечном итоге, ведущие колеса автомобиля.
В самом конце такта сжатия, рабочая смесь воспламеняется от электрической искры, проскакивающей между электродами свечи зажигания. В начале такта рабочего хода, сгорающая смесь начинает активно расширяться. А так как впускной и выпускной клапаны все еще закрыты, то расширяющиеся газы давят на подвижный поршень. Поршень под действием этого давления, достигающего 40 кг/см2, начинает перемещаться к нижней мертвой точке. При этом на всю площадь поршня давит сила 2000 кг и более, которая через шатун передается на кривошип коленчатого вала, создавая крутящий момент. При такте рабочего хода, температура в цилиндре достигает 2000 градусов и выше.
Коленчатый вал при рабочем ходе поршня делает очередные пол-оборота.
Четвертый такт - выпуск отработавших газов
При движении поршня от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке, открывается выпускной клапан (впускной все еще закрыт) и отработавшие газы с огромной скоростью выбрасываются из цилиндра двигателя. Коленчатый вал двигателя - при такте выпуска делает еще пол-оборота. И всего, за четыре такта рабочего цикла, он сделал два полных оборота.
После такта выпуска начинается новый рабочий цикл, и все повторяется: впуск – сжатие – рабочий ход – выпуск... и так далее.
Полезная механическая работа совершается двигателем только в течение одного такта - рабочего хода! Остальные три такта называются подготовительными (выпуск, впуск и сжатие) и совершаются они за счет кинетической энергии маховика, вращающегося по инерции.
1.2. Газораспределительный механизм
Предназначен для впуска в цилиндры свежей горючей смеси и выпуска отработавших газов. На ГАЗ-53А применяется система газораспределения с верхним расположением клапанов (клапаны установлены в головке блока цилиндров).
Благодаря расположению клапанов непосредственно над полостью цилиндров, уменьшается сопротивление впуску горючей смеси и выпуску отработавших газов, что улучшает наполнение цилиндров, вследствие чего повышается литровая мощность двигателя и снижается удельный расход топлива.
Основными деталями газораспределительного механизма являются стальной распределительный вал, толкатели, штанги, коромысла, клапаны с пружинами.
Распределительный вал располагается в блоке между двумя рядами цилиндров. От него при помощи штанг и коромысел приводятся в действие клапаны правого и левого рядов цилиндров. Распределительный вал приводится в движение от коленчатого вала парой шестерен с косым зубом.
Клапаны в головке блока цилиндров располагаются с небольшим наклоном к оси цилиндров. У двигателей ГАЗ-53А имеются две линии клапанов, то есть по одному ряду а каждой головке.
Толкатели, передающие усилие от кулачков распределительного вала штангами коромысел, стальные пустотелые. Отверстие в нижней части толкателя служит для удаления накопившегося в ней масла.
Чтобы цилиндры лучше наполнялись горючей смесью и очищались от отработавших газов, начало открытия и закрытия клапанов должно совпадать с приходом поршня в верхнюю мертвую точку (крайнее верхнее положение поршня) и нижнюю мертвую точку (крайнее нижнее положение поршня). Моменты открытия и закрытия клапанов, выраженные в градусах поворота коленчатого вала по отношению к мертвым точкам поршня, называются фазами газораспределения. У двигателя ГАЗ-53А фазы газораспределения находятся в следующих пределах: выпускной клапан открывается с большим опережением (50 – 70 до нижней мертвой точки) и закрывается с запаздыванием (20 – 50 после верхней мертвой точки). Предварительное открытие выпускного клапана обеспечивает интенсивный вывод отработавших газов за счет достаточно высокого давления, сохраняющегося в цилиндре к моменту открытия выпускного клапана.
Запаздывание закрытия выпускного клапана дает возможность лучше очистить камеру сгорания. Впускной клапан открывается с относительно небольшим опережением (20 – 25 до верхней мертвой точки) и закрывается с большим запаздыванием (60 – 85 после нижней мертвой точки), что улучшает условия поступления горючей смеси.
1.3. Система охлаждения позволяет поддерживать оптимальный тепловой режим двигателя (80 – 95 С) при различных условиях работы. У двигателей ГАЗ-53А применяется жидкостная система охлаждения. В теплое время года в систему охлаждения заливают воду, в холодное – антифризы.
К основным элементам системы охлаждения относятся: центробежный водяной насос, водяная рубашка, термостат, радиатор, вентилятор, соединительные патрубки и шланги.
Рубашка охлаждения двигателя состоит из множества каналов в блоке и головке блока цилиндров, по которым циркулирует охлаждающая жидкость.
Центробежный насос заставляет жидкость перемещаться по рубашке охлаждения двигателя и всей системе. Насос приводится в действие ременной передачей от шкива коленчатого вала двигателя. Натяжение ремня регулируется отклонением корпуса генератора или натяжным роликом привода распределительного вала двигателя.
Термостат предназначен для поддержания постоянного оптимального теплового режима двигателя. При пуске холодного двигателя термостат закрыт, и вся жидкость циркулирует только по малому кругу для скорейшего ее прогрева. Когда температура в системе охлаждения поднимается выше 80 – 85
С, термостат автоматически открывается и часть жидкости поступает в радиатор для охлаждения. При больших температурах термостат открывается полностью и уже вся горячая жидкость направляется по большому кругу для ее активного охлаждения.
Радиатор служит для охлаждения проходящей через него жидкости за счет потока воздуха, который создается при движении автомобиля или с помощью вентилятора. В радиаторе имеется множество трубок и «перепонок», которые образуют большую площадь поверхности охлаждения.
Вентилятор предназначен для принудительного увеличения потока воздуха проходящего через радиатор движущегося автомобиля, а также для создания потока воздуха в случае, когда автомобиль стоит без движения с работающим двигателем. Перед вентилятором установлены жалюзи, позволяющие регулировать количество воздуха, проходящего через него.
Патрубки и шланги служат для соединения рубашки охлаждения двигателя с термостатом, насосом, радиатором.
1.4. Система смазки предназначена для подачи масла к трущимся деталям, частичного их охлаждения и удаления продуктов износа. В двигателе ГАЗ-53А применяется комбинированная система смазки, то есть часть трущихся поверхностей смазывается маслом под давлением, а другая часть – самотеком и разбрызгиванием. К подшипникам коленчатого и распределительного валов масло подходит по каналам системы под давлением. Смазав, немного охладив и забрав с собой продукты износа, масло стекает обратно в поддон картера двигателя.
При вращении коленчатого вала, его кривошипы ударяют по поверхности масла в поддоне картера, при этом образуются масляные брызги и туман, которые попадают на зеркало цилиндров, поршень и поршневой палец. Все движущиеся детали кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов как бы купаются в масле. Этим достигается высокая износостойкость узлов современных двигателей.
Основными частями системы смазки являются: поддон картера, шестеренчатый масляный насос, масляный фильтр, трубопроводы для подачи масла под давлением.
Поддон картера является резервуаром для хранения масла. Здесь установлен маслоприемник, из которого масло подается в шестеренчатый насос, имеющий две секции. Одна из них подает масло к трущимся поверхностям, другая направляет масло в радиатор для охлаждения.
Масляный фильтр служит для очистки проходящего через него масла от механических примесей. Он устанавливается сразу же после насоса и пропускает через себя все масло, которое поступает в масляную магистраль.
Вентиляция картера двигателя обеспечивает отсос из картера и отвод во впускной трубопровод паров бензина и выхлопных газов, которые попадают в нижнюю часть двигателя. Во время тактов сжатия и рабочего хода эти пары и газы частично прорываются по стенкам цилиндров в картер двигателя, разжижают масло и очень агрессивны по отношению к деталям кривошипно- шатунного механизма.
Вентиляция картера осуществляется принудительно за счет разряжения, которое создается у выходного отверстия вытяжной трубы во время движения автомобиля. Корпус воздушного фильтра соединяется с картером двигателя с помощью шланга, по которому картерные газы направляются сначала в карбюратор, а затем и в цилиндры на дожигание.
1.5. Система питания предназначена для хранения, очистки и подачи топлива, очистки воздуха, приготовления горючей смеси и подачи ее в цилиндры двигателя. На различных режимах работы двигателя количество и качество горючей смеси должно быть различным, и это тоже обеспечивается системой питания. В систему питания входят топливный бак, трубопроводы, фильтр- отстойник, топливный насос, фильтр тонкой очистки топлива, карбюратор, воздушный фильтр.
Топливный бак - это емкость для хранения топлива. От топливного бака к карбюратору бензин поступает по топливопроводам.
Топливный насос - предназначен для принудительной подачи топлива из бака в карбюратор.
Воздушный фильтр необходим для очистки воздуха, поступающего в цилиндры двигателя. Фильтр устанавливается на верхней части воздушной горловины карбюратора.
Карбюратор предназначен для приготовления горючей смеси и подачи ее в цилиндры двигателя. В зависимости от режимов работы двигателя карбюратор меняет качество (соотношение бензина и воздуха) и количество этой смеси.
2. Трансмиссия предназначена для передачи крутящего момента и мощности от двигателя к ведущим колесам, изменения угловой скорости колес и подводимого к ним крутящего момента.
ГАЗ-53А – заднеприводный автомобиль; агрегаты его трансмиссии распределены вдоль всего кузова и передают крутящий момент от двигателя на задние колеса.
К основным элементам трансмиссии относятся:
Сцепление предназначено для кратковременного разъединения двигателя и трансмиссии и плавного соединения их между собой. Оно ограничивает возникающие в трансмиссии динамические перегрузки.
На ГАЗ-53А применяют однодисковые сухие фрикционные сцепления
Коробка передач служит для изменения передаваемого крутящего момента по величине и направлению. Используется для длительного разъединения двигателя и трансмиссии.
На грузовых отечественных автомобилях установлены механические шестеренчатые коробки передач с синхронизаторами, обеспечивающими безударное включение шестерен. На ГАЗ-53А установлена трехходовая четырехступенчатая.
Карданная передача предназначена для передачи крутящего момента от одного агрегата трансмиссии к другому в тех случаях, когда оси их валов не совпадают и могут изменять свое положение, то есть когда крутящий момент передается под изменяющимся углом. На ГАЗ-53А состоит из двух карданных валов, шарниров и промежуточной опоры, которая упруго крепится на раме автомобиля.
Главная передача служит для увеличения крутящего момента, передаваемого к ведущим колесам в соответствии со своим передаточным числом, может быть одинарной или двойной.
На ГАЗ-53А установлена одинарная главная передача. Здесь применяются гипоидные шестерни. Передача гипоидного типа позволяет смещать ось ведущей шестерни по отношению к оси ведомой шестерни. У автомобиля ГАЗ-53А это смещение составляет 32 мм. Гипоидные шестерни имеют зубья увеличенной длины и ширины, что повышает их прочность и долговечность. Кроме того, они обеспечивают плавное зацепление зубьев и бесшумную работу. Главная передача объединена с дифференциалом и имеет с ним общий картер.
Конический дифференциал, служащий для раздачи крутящего момента и обеспечивающий возможность вращения колес автомобиля с разной скоростью, состоит из полуосевых шестерен, шестерен-сателлитов, коробки дифференциала и крестовины.
3. Ходовая часть.
К основным элементам ходовой части относятся:
Рама, к которой крепятся все агрегаты автомобиля. Рама состоит из двух продольных балок (лонжеронов) и семи поперечин, соединенных между собой заклепками. Продольные балки имеют переменную высоту сечения по длине.
Участки рамы, на которых к ней прикладываются наибольшие нагрузки, имеют увеличенную высоту. В задней части рамы располагается тягово-сцепное устройство для буксировки прицепов, в передней части – брызговики, защищающие подкапотное пространство от попадания грязи.
Рессорная подвеска, которая смягчает удары, появляющиеся от неровности дороги. Концы передней и задней рессор крепятся в резиновых подушках, что повышает плавность хода автомобиля и дает возможность повысить средние скорости движения по плохим дорогам и плавность хода автомобиля.
Амортизаторы. Благодаря рессорной подвеске смягчаются удары, но происходят колебания кузова, что нарушает плавность хода автомобиля. Для быстрого гашения колебаний на ГАЗ-53А применяют гидравлические амортизаторы. Гашение колебаний в таких амортизаторах происходит вследствие сопротивления жидкости, которое она оказывает при перетекании через отверстия малого диаметра. Это перетекание происходит при любом перемещении подвижных частей амортизатора, вызванных колебанием подвески.
Колеса принимают крутящий момент от двигателя, и за счет сил сцепления с дорогой обеспечивают движение автомобиля, а также они воспринимают и сглаживают удары и толчки от неровностей поверхности дороги. От них зависят возможность разгона и торможения, управляемость и устойчивость, плавность хода и безопасность автомобиля. Колеса состоят из диска с ободом и шины.
На ГАЗ-53А используются дисковые колеса, причем задние колеса сдвоенные. Шины имеют размер 8,25 – 20. Первая цифра обозначает ширину профиля в дюймах, вторая цифра показывает посадочный диаметр шины или обода. Здесь применяются шины с радиальным расположением нитей корда (типа
Р). Радиальное расположение нитей корда в каркасе позволило снизить действующие на них усилие от давления воздуха в шине, а также нагрев.
Преимуществом шин типа Р является меньший износ протектора благодаря большой площади контакта шины с дорогой и соответственно сниженному удельному давлению; улучшенное сцепление шины с дорогой, а следовательно, меньшая опасность бокового заноса, что играет существенную роль в повышении безопасности движения. Шины типа Р обладают высокой радиальной деформацией.
Для ограничения деформации шины имеют повышенное внутреннее давление.
4. Кузов.
Кузов является несущим элементом автомобиля. В нем располагаются водитель и пассажиры, к нему крепится двигатель, все агрегаты трансмиссии, ходовой части, механизмы управления и дополнительное оборудование. Он же является «минусовым» проводником для системы электрооборудования автомобиля.
Кузов автомобиля – это сложная инженерная, геометрически правильная конструкция из металла, стекла и других материалов. Металлическая часть кузова состоит из днища и крыши, крыльев и панелей, дверей, крышки капота, а также множества более мелких элементов. В специальные проемы устанавливаются лобовое, заднее и боковые стекла. Для размещения водителя и пассажиров в салоне предусмотрены сидения. В целях обеспечения безопасности людей в движущемся автомобиле, сидения оборудованы специальными ремнями.
Внутри салона располагается все необходимые органы управления автомобилем и приборы для контроля за работой его агрегатов и систем. Комфорт, при движении в любых погодных условиях, обеспечивают системы вентиляции и отопления салона машины.
5. Электрооборудование
5.1. Система электропитания
Аккумуляторная батарея предназначена для питания потребителей (к которым относятся: система зажигания, система пуска двигателя, система освещения и сигнализации, контрольно-измерительные приборы, дополнительное оборудование) электрическим током при неработающем двигателе и при его работе на малых оборотах. Она расположена в моторном отсеке автомобиля и крепится на специальной полке. Минус аккумуляторн...
ВНИМАНИЕ!
Текст просматриваемого вами реферата (доклада, курсовой) урезан на треть (33%)!
Чтобы просматривать этот и другие рефераты полностью, авторизуйтесь на сайте:
|
|
|
Добавлено: 2010.10.21
Просмотров: 1942
|
Notice: Undefined offset: 1 in /home/area7ru/area7.ru/docs/linkmanager/links.php on line 21
При использовании материалов сайта, активная ссылка на AREA7.RU обязательная! |
