DF7内燃机试验站控制装置设计
32页 16000字数+说明书+PROE控制台三维图+5张CAD图纸【详情如下】
DF7内燃机试验站控制装置设计论文.doc
PROE控制台三维图.rar
仪表安装尺寸.dwg
控制面板安装尺寸.dwg
摘要.doc
电路图.dwg
电路图一.dwg
电路图二.dwg
目录
1. 前言2
2. 机械传动装置设计3
2.1 内燃机试验原理3
2.2 传动方案设计4
2.3 传动方案的比较5
2.4 电动机的选择7
2.4.1 选择电动机的容量7
2.4.2 确定电动机的转速9
2.5 传动部件的设计与选择9
3．电气控制回路设计11
3.1 电机的点动控制11
3.2 电机的保护11
3.3 电机的正反转控制12
3.4 对水温的控制14
3.5 对水温的监测15
3.6 对水位的控制15
3.7 行程的控制16
4. 控制台的设计17
4.1 仪表面板设计17
4.1.1 仪表面板的区域划分以及其空间分布18
4.1.2 仪表的种类、数量及选择20
4.1.3 仪表面板的布置21
4.2 控制面板的设计22
4.2.1 控制开关和指示灯的选择22
4.2.2 控制面板的空间布置设计原则24
4.2.3 控制面板的空间布置25
4.3 控制台身形状设计27
4.3.1 控制台尺寸结构设计28
4.3.2 控制台各项数据设计28
结论32
致谢33
参考文献34
1. 前言
在内燃机试验中，内燃机输出的功率必须用能量转换方式进行吸收，通过一定的手段测试内燃机的各种性能，获取各种试验数据，从而对试验对象进行研究。
DF7型电传动内燃机车柴油机装车功率为1470KW，最大速度为100km/h，如此之大的功率如果采用一般负载的测功率方法显然是行不通的。实验是以水阻作为负载，同时模拟机车的各种工作状况，检查通过组装后的机车是否满足设计要求，以确保机车的组装正确，动作可靠，运行安全。为了让内燃机车牵引柴油机发电机组的输出功率符合设计要求，达到稳定功率输出，必须进行大功率校核，目前国内采用较多的是水电阻和干电阻消耗功率的方式。该设计就根据这个问题，以DF7型内燃机车柴油发电机组技术参数为基础，采用水电阻消耗功率的方式来进行大功率校核，对柴油发电机组稳定功率水电阻试验站中电路部分的设计，使它能够达到稳定功率输出的要求。
2. 机械传动装置设计
2.1 内燃机试验原理
目前，我国铁路部门内燃机车的电力测功装置大多数是水电阻，均采用人工控制。其原理当测功装置活动极板下降时，埋入水中的面积增大，水电阻减小，电流便随之增大；反之极板上升时，埋入水中的面积减小，水电阻增大，电流便随之减小。在进行机车负载特性试验时，通过人工控制活动极板的升降来给定机车主发电机的电流，然后观察主发电机的电压、励磁系统电参数及其它有关参数，人工计算电功率等，依此来分析判断，到机车上寻找有关电器元件进行调整，以满足机车牵引特性要求
为了使内燃机车的牵引柴油机组的输出功率符合设计要求，达到恒功率输出，就必须进行功率校核。目前国内采用的是用水电阻作负载消耗功率用水电阻作为负载有以下优点：采用水做可变电阻，水的导电性较小，由于是为火车提供动力电源，电源电压较高，所以电流通过电阻器产生的热量较多，若利用固体可变电阻器，产生的热量不宜挥发，且所需其他的冷却装置，造成整体体积增大，不利于使用。若采用水做可变电阻器，可利用水的蒸发、增加冷水、搅动水循环以降低变阻器的温度便于操作与控制，而且减小了设备体积，降低了成本。
当置于水中的电极间有电流通过时，系统会发生复杂的物理化学反应。水被电解,阴极附近的氢离子就会与电极上的电子结合,被还原而放出氢气;而阳极附近的氢氧根将放出电子给正极,发生氧化反应而形成水同时析出氧气，两极上发生氧化还原变化, 分别放出或消耗电子, 其效果就好像在阴极有电子进入了溶液,而阳极得到了从溶液中跑出来的电子一样,如此反复使电流在电极与溶液界面处得以连续。两电极间的外电路导线上靠电子迁移导电, 这样就构了整个回路中连续的电流。在电场力的作用下,溶液中的离子向两极迁移。电池中的反应都在电极的金属(溶液) 界面进行。反应速率直接与电流相联系,反应进行的量直接与电池中通过的电量相联系,反应的推动力与电源电压有关, 反应消耗的能量与水电阻和电解液的温度和浓度等因素有关。
在用水电阻法对发电机功率进行吸收时，会伴随着水或电解液的电解和分解。在水电阻池中，原动机输送来的电能大部分由水的温升将能量带走，而另一部分能量则是由水或电解液的电解和分解消耗。结论
目前，我国铁路部门内燃机车的电力测功装置大多数是水电阻，除了在机车试验中应用，水电阻在其他领域有也得到了人们的认可，例如在水电站，电机启动方面都有它的用武之地。
设计当中采用的是人工控制，难保持给定点电流不变，从而造成试验误差大，重复精度差，稳定性不好，影响了机车的试验质量，也增加了试验人员的劳动强度。因此如何利用测功装置原有检测信号和执行元件，实现测功装置水系统优化控制，是保证试验质量的关键。
在这次设计当中，由于受到能力、经验的限制，在这次试验中只是对试验过程整体上进行了研究，在一些细节上考虑的并不是很周到，比如水阻噪声，以及它的自动化控制方面，希望各位指导老师谅解。
致谢
能在规定的时间内完成规定的设计任务，除了自身的努力之外，另外是离不开老师的指导和同学的帮助，在此特向我的导师刘老师表示诚挚感谢！在我的毕业设计、论文的编写过程中，一直得到刘大海老师的悉心帮助和教导，并为我提供了大量的理论资料和实践机会，不仅为本论文的完成打下了坚实的基础，而且为我个人能力的培养得到了很好的锻炼。承刘大海老师与班级的同学给我审阅和很多建议，提出了很多宝贵的意见，在此表示衷心的感谢。另外，在论文的完成过程中，还得到其它教师的大力帮助，在此对他们表示崇高的谢意！还向帮助过我论文的各位同学表示深深的感谢！
在设计过程中，引用了有关教科书、资料、手册、文献、文章的内容，在此向所有参考文献中的作者致意最崇高的敬意和感谢！
由于设计者的水平和时间有限，本次设计尚有许多不尽人意的地方。希望得到各位的谅解。
参考文献
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[4]吴宗泽、罗圣国. 械设计课程设计手册. 高等教育出版社,1992.5
[5]钱志峰主编. 工业设计基础. 东南大学出版社，1998.9
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[7]张庭祥主编. 通用机械设备. 冶金工业出版社，1994.6
[8] 龚桂义主编. 机械设计课程设计指导书. 高等教育出版社，1990.7
[9]杨可桢、程光蕴主编. 机械设计基础. 高等教育出版社，1993.3
[10]祝懿权主编. 实用五金手册. 上海科学技术出版社，1987.8
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