Методические рекомендации по выполнению контрольной работы

1. Коэффициент инерции вращающихся частей.

Уравнение движения подвижного состава

или (1)

где m – масса подвижного состава‚

F_д – действующая сила.

На практике коэффициент инерции вращающихся частей (1+γ) определяют‚ воспользовавшись выражением

(2)

Момент инерции I каждого тела‚ входящий в выражение (2)‚ представим в виде произведения

(3)

где m₄ – масса вращающейся части‚

g₄ – ее радиус вращения.

Тогда эквивалентная масса

(4)

а значение

При вычислении m_Э можно исходить из средних значений отношений радиусов инерции g к радиусам R внешних окружностей вращающихся частей.

Для движущихся и поддерживающих колесных пар и колес g/R равно 0,75 – 0‚80;

для зубчатых колес 0‚8;

для якорей тяговых двигателей 0‚65 – 0‚75.

При расчетах достаточную точность дают следующие значения (1+γ) для подвижного состава различных типов:

Тип подвижного состава Коэффициент (1+γ)

1. Трамвай:

моторные вагоны 1‚09 – 1‚15

прицепные вагоны 1‚05 – 1‚08

2. Троллейбусы 1‚15 – 1‚20

Величину (1+γ) для подвижного состава‚ состоящего из моторных и прицепных вагонов‚ определяют как средневзвешенное значение по выражению

(5)

где m_i масса i – ого однотипного вагон‚ у которого ‚

k – число типов вагонов подвижного состава.

Коэффициент инерции вращающихся частей тем больше‚ чем меньше масса подвижного состава и больше число вращающихся частей‚ а также их размеры и‚следовательно‚ масса. Коэффициент инерции двухосных вагонов меньше‚ чем четырехосных. Коэффициент инерции для любого подвижного состава с пассажирами меньше‚ чем без пассажиров.

2. Определение потребной мощности тягового двигателя троллейбуса.

Потребную максимальную мощность тягового двигателя определяют из уравнения тягового баланса троллейбуса

(6)

где ν_max – максимальная (конструкционная) скорость‚

η_тр – КПД трансмиссии (η_тр=0‚85 – 0‚90)‚

ψ_д – коэффициент сопротивления дороги (ψ_д=0‚018 – 0‚03)‚

m – масса подвижного состава с пассажирами‚

К_В·А_В – фактор обтекаемости (К_В·А_В =2,625 – 3,375).

Передаточное число моста

(7)

где r₀ – свободный радиус колеса‚

n_{дв max} – максимальное число оборотов тягового двигателя.

Режиму ν_max соответствует минимальный динамический фактор Д_min=0‚05‚ следовательно‚ тяговый двигатель при этом работает на максимальных оборотах и развивает при этом минимальный крутящий момент

(8)

Отсюда (9)

где - угловая скорость вала‚

P – мощность двигателя‚ выбранная по каталогу.

3. Расчет ограничения силы тяги

Силу сцепления определяют, как произведение силы нажатия G_к колеса на рельс и коэффициента сцепления _к колеса с рельсом , т.е.

Тк=G_к _к (10)

Если измерять нажатие колеса на рельс G_к в килоньютонах, то чтобы получить силу сцепления Т_к в ньютонах, в правую часть выражения (10) необходимо ввести коэффициент, равный 1000. Следовательно, сила сцепления, Н

Т_к= 1000 G_к _к (11)

Тогда для всего подвижного состава

F_max  1000G_сц  или F_max  1000 m_cц q_cц  (12)

где F max - наибольшая допустимая по условиям сцепления сила тяги, H

G_cц =m_сц q - сцепной вес (сумма сил нажатия всех движущих осей подвиж-

ного состава, кH);

 - коэффициент сцепления,

m_cц - сцепная масса, т,

q - ускорение свободного падения, м/с².

4. Расчет тормозной силы.

Предельная сила сцепления подвижного состава при торможении равна произведению суммы нажатий всех тормозных колес G_т на коэффициент сцепления .

Т_пр=1000G_т =1000 m_т q 

Законы сцепления приближенно можно сформулировать:

1. наибольшая сила тяги не должна превосходить предельной силы сцепления

F_max  Т_пр или F_max  1000 m_сц q 

2. наибольшая тормозная сила не должна превосходить предельной силы сцепления:

В_max  Т_пр или В_max  1000 m_т q 

где B_max - наибольшая допустимая суммарная тормозная сила, не вызывающая

скольжения ни одной из тормозных осей.

2. если сила тяги подвижного состава F или тормозная сила В больше пре –

дельной силы сцепления Т_пр нормальное движение состава невозможно (в

режиме тяги возникает боксование, в режиме торможения - юз).

5. Коэффициент сцепления

В среднем расчетный коэффициент сцепления трамвая без индивидуального полотна за исключением дней листопада и гололеда принимается _р = 0,15.

В средних условиях для тяговых расчетов можно принимать расчетный коэффициент сцепления троллейбуса:

_р= 0,3 - 0,35.

Список рекомендуемой к использованию литературы.

1. Байрыева Л.С., Шевченко В.В. Электрическая тяга. –

М.; Транспорт, 1986. – 200с.

2. Троллейбусы (устройство и техническое обслуживание) под редакцией Богдана Н.В.,- Минск. Ураджай, 1999-62с.

3. Богдан Н.В., Атаманов Ю.Е., Сафонов А.И. Троллейбус (теория, конструирование, расчет).- Минск. Ураджай, 1999-345с.

4. Богдан Н.В., Николаев В.П. Перспективные направления развития городского нерельсового электрического транспорта. – Минск. Ураджай, 1999-62с.

5. Андерс В. Н. Электрический транспорт. М. ; МЭИ, 1992. – 300с.

Приложение А

Таблица 1 - Технические данные основных типов трамвайных вагонов

Параметры	Т-3	РВЗ-6М2	КТМ-5М	ЛМ-68
Длина кузова, мм	14000	14080	15140	15350
Ширина кузова, мм	2500	2660	2650	2550
Диаметр колеса, мм	700	700	700	700
Передаточное число	7,43/7,36	7,17	7,143	7,17
Масса вагона (без пассажиров), т	17	16	18	19
Число мест для сидения	38	37	32	35
Вместимость при наполнении 5 чел/м2	115	119	140	115
Часовой режим:
Мощность, кВт	180	160	180	180
Ток, А	380	324	380	380
Сила тяги, кН	-	32,8	36,6	-
Скорость, км/ч	-	16,5	17,5	14
Конструкционная (наибольшая) скорость, км/ч	65	65	65	65
Тип тяговых двигателей	ТЕ-022	ДК-259А	ДК-259Б	ДК-259Г-7
Число двигателей	4	4	4	4

Примечания:

1. Для вагона РВЗ-6М2 сила тяги и скорость приведены для усиленного возбуждения двигателей (I w= 11.8 А)

2. Все вагоны выпускаются для колеи шириной 1524 мм и на номинальное напряжение 600 В.

3. Для трамвая Т- 3 в числителе приведено число для одноступенчатого редуктора, а в знаменателе для двухступенчатого.

Таблица 2 - Технические данные основных типов троллейбусов

Параметры	ЗИУ-5Г	ЗИУ-9	ТR-9
Габаритные размеры, мм:
длина кузова (по буферам)	11870	11950	11000
ширина кузова (по обтекателям колес)	2680	2500	2500
высота ненагруженного троллейбуса с опущенными токоприемниками	3530	3606	3240
Диаметр ведущего колеса, мм	1070	1070	-
Передаточное число	11,3	11,3	-
Масса троллейбуса без пассажиров, т	9,6	9,5	8,99
Сцепной вес (без нагрузки), кН	53	57	-
Число пассажирских мест для сидения	35	32	24/41
Вместимость при максимальном наполнении, 8 чел/м2	117	125	70/70
Напряжение сети, В	600	600	600
Часовой режим:
Мощность, кВт	110	110	115
Ток, А	200	200	208
Сила тяги, кН	14,2	14,2	-
Скорость, км/ч	21,0	21,0	-
Конструкционная скорость, км/ч	70	70	60
Тип тяговых двигателей	ДК-207ГЗ	ДК-210АЗ	АL-2943гN
Число двигателей	1	1	1

38