Материал: Розрахунок трамваю

Gcид=хgп,Н. (1.1.16)

Вага першої групи пасажирів, що сидять в салоні:

G1 cид =  х 70 = 356.5 Н.

Вага другої групи пасажирів, сидять в салоні:

G2 cид =  х 70 = 984 Н.

Вага третьої групи пасажирів, що сидять в салоні:

G3 cид =  х 70 = 870 Н.

Вага четвертої групи пасажирів, що сидять в салоні:

G4 cид =  х 70 = 803 Н.

Вага п'ятої групи пасажирів, що що сидять в салоні:

G5 cид =  х 70 = 689 Н.

Вага першої групи пасажирів, що стоять в салоні:

G1 cт = (1,65 х 1,9) х 5 х 70 = 764 Н.

Вага другої групи пасажирів, що стоять в салоні:

G2 cт = (2,5 х 0,8) х 5 х 70 = 700 Н

Вага третьої групи пасажирів, що стоять в салоні:

G3 cт = (11,9 х 1) х 5 х 700 = 4165 Н

G4 cт = (1,75 х 0,8) х 5 х 700 = 490 Н.

Загальна вага всіх груп пасажирів, що стоять в салоні:

G ст. = G 1 + G 2 + G 3 + G 4 = 6009 Н.

Загальна вага всіх груп пасажирів, що сидять в салоні:

G сид. = G 1 + G 2 + G 3 + G 4 + G 5 = 3702.5 Н.

Загальна вага всіх груп пасажирів, що сидять і стоять в салоні:

G пас = G ст + G сид = 9711.5 Н.

Перевірка: Якщо загальна вага груп пасажирів, що сидять в салоні Gсид розрахованих в пункті 1.1.4 відрізняється від розрахованих в пункті 1.1.7 на 15% - 20%, то розрахунок виконано вірно.

G сид = Н.

Якщо загальна вага груп пасажирів, що стоять в салоні Gст розрахованих в пункті 1.1.4 відрізняється від розрахованих в пункті 1.1.7 на 5% - 10%, то розрахунок виконано вірно.

G ст = Н.

Коефіцієнт використання ваги трамвая Т-3:

Кв =                                                                             (1.1.17)

Кв = .

Коефіцієнт використання ваги показує, яку частку складає вага пасажирів від власної ваги трамваю при нормальному наповненні (5 чол/ м2).

Чим вище коефіцієнт використання ваги Кв тим досконаліша конструкція і раціональніше використання матеріалів трамваю.

Коефіцієнт використання ваги повинен бути в межах:

Кв = 0,5…0,8.

1.2 Визначення реакцій в опорах кузова

Виконуємо розподіл ваги кузова з пасажирами за ходовими частинами наступним чином: вагу тари кузова приймаємо рівномірно розподіленою по довжині екіпажу. Ці навантаження змінюємо зосередженою силою прикладеною в центрі габаритної довжини. У центрі тяжіння відповідних площ, зайнятих сидячими і стоячими пасажирами на майданчиках і проходах, прикладається відповідна вага пасажирів.

Реакції в опорах кузова будуть рівні відповідним навантаженням на ходові частини. Вони визначаються за умов рівноваги системи повздовжньо - вертикальній площині або умови рівності моментів щодо опор кузова.

Перевірку розподілу ваги за ходовими частинами проводять за умови, що в трамваї на передній і задній візок приходиться навантаження по 50%.

Складаємо рівняння відносно точки 1, на малюнку 1.1:

Реакція в другій опорі кузова:

R2=

Складаємо рівняння відносно точки 2, на малюнку 1.1:

Реакція в першій опорі кузова:

R1 =

Повне навантаження на трамвай Т-3 склало:

1.3 Визначення додаткових навантажень на ходові частини

1.3.1 Визначення зміщення кузова РС в бік при русі на кривих ділянках

Під час руху трамвая на поворотах відбувається нахил кузова назовні кривої, при цьому центр тяжіння кузова з пасажирами зміщується у той же бік.

Для компенсації відцентрової сили на кривих ділянках шляху зовнішня рейка виконується з підвищенням h1 і кутом підвищення .

Зміщення центру тяжіння кузова в бік від вертикалі визначається за формулою:

∆ =                                                          (1.3.1)

де h0 - відстань від рейки до основи кузова, h0 = 320 мм = 0,32 м;

 - кут відхилення від вертикалі кузова через наявність підвищення зовнішньої частини рейок на повороті;

h - висота центра тяжіння трамваю ( за завданням на курсовий проект h=1);

tg=sin при К >> h1 і дорівнює tg = ;

К - колія трамваю, К = 1524 мм;

h1- величина підвищення зовнішньої частини повороту, h1 = 0,2 м.

=arcsin                                                                                              (1.3.2)

 = arcsin;

∆ = (1- 0,32) tg41 = 0,1088 м.

1.3.2  Визначення додаткових навантажень від дії бокових сил

До бічних навантажень відносять відцентрову силу, силу бічного тиску вітру, а також бічний момент, що викликається зміщенням кузову в бік.

Відцентрова сила приймається прикладеною до центру ваги РС.

Визначаємо відцентрову силу при русі на повороті за формулою:

Рс=                                                                            (1.3.3)

- радіус кривої, м;= 21 м;

де g -прискорення вільного падіння; g = 9,81 м/с2 ;

G - повна вага тари з пасажирами, Н; G = 28660 Н;

V = ;

V - швидкість трамваю на повороті;= 19 км/год;

Рс = ;

Розрахунковий бічний тиск вітру визначаємо за формулою:

Р=р,кН                                                                       (1.3.4)

де hк - висота кузова;

Д - довжина кузова;

р - розрахунковий питомий бічний тиск вітру, кН/м2 ;

р = 0,5 кН/м2 ;

к=Н-h0                                                                                  (1.3.5)

де Н - висота трамвая;

Н = 3100 мм = 3,1 м;

h0 - відстань від дороги до основи кузова, м;

hк = 3 - 0,32 = 2,78 м;

Рв = 0,52 х 16 х 2,68 = 10,72 кН.

Сила Рв прикладається в центрі тяжіння бічних проекцій кузова і направлена в бік Рс .

Вага кузова з пасажирами при зміщенні центра тяжіння утворює перекидаючий момент:

М=(GT+Gn)x∆,Нм                                                                (1.3.6)

де GT - вага кузова;

GT = 19000 Н;

Gn = 9660 Н;

М = 28660 х 0,1088 = 3118,432 Нм.

1.3.3 Визначення вертикального динамічного навантаження

Вертикальне динамічне навантаження обумовлене прискоренням підресорених частин механічного обладнання, які виникають при вертикальних коливаннях кузова при наїзді на нерівності дороги.

Вибираємо коефіцієнт вертикальної динаміки:

Кд =1,2.

Визначаємо додаткове вертикальне навантаження за формулою:

РД=G(Кд-1),H                                                                      (1.3.7)

РД = 28660 х 0,2 = 5732,456Н.

1.3.4 Визначення додаткового навантаження від ухилу

При русі екіпажу по ухилам з'являється горизонтальна сила, яка є складовою ваги і спрямована завжди вниз по ухилу. Ця сила викликає додаткове вертикальне і горизонтальне навантаження, що діє на ходові частини.

Визначаємо вертикальне навантаження від ухилу за формулою:

Qув=,кН                                                                      (1.3.8)

де G" - загальна вага помножена на cos ;

cos = arctg і;

і - ухил шляху в %;=10

Qув=  кН.

Визначаємо горизонтальне навантаження від ухилу за формулою:

Qуг=0,5хG',кН                                                                     (1.3.9)

G' = G х sin ;

Qуг =0,5хG'хsinхarctgі                                                    (1.3.10)

Qуг = 0,52(28660 х 0,895) = 133,38 кН.

1.3.5 Визначення додаткових навантажень на ходові частини від дій сил інерції вздовж РС при пуску та гальмуванні

При пуску та гальмуванні виникає сила інерції, прикладена в центрі тяжіння і направлена вздовж за напрямком руху, а при гальмуванні проти руху.

Сила інерції кузова з пасажирами визначається за формулою:

Рі=m кН                                                       (1.3.11)

де m - приведена маса кузова з пасажирами;

а - прискорення;

а = 1,5 м/с (при прискоренні) 3 м/с (при гальмуванні);

(1+ y) - коефіцієнт інерції частин, що обертаються;

(1+ y) = 1,16.

При гальмуванні: Рі = кН.

При прискоренні: Рі = кН.

Визначаємо додаткове вертикальне навантаження на осі, за формулою:

Рів=Рі,кН                                                                          (1.3.12)

Рів = 101,77 х  кН.

Визначаємо додаткове горизонтальне навантаження на осі, за формулою:

Ріг = 0,5 х Рі , кн.                                                                          (1.3.13)

Ріг = 0,5 х 101,77 = 50,88 кН.

2. Гальмо вагона Т-3. Барабанні гальма

Гальмо вагона Т-3. Він має індивідуальні електромагнітопружіні приводи. На кінці валу кожного тягового двигуна на шпонках посаджений фланець, до якого кріплять гальмівний барабан. На литому кронштейні, встановленому в нижній годину тікорпуса тягового двигуна, шарнірно укріплені дві сталь, гальмівні колодки, кожна з яких має форму півкілець, ца і розташована із зовнішнього боку гальмівного барабана. гальмівний колодці приклепують мідними або алюмінієвими ем клепками по дві металокерамічні гальмівні накладки. На кладка має довжину 128 мм, ширину 68 мм, товщину 11 мм і внутрішній радіус 140 мм. Колодка у верхній частині має припливи між якими на напрямних шпильках встановлена розгальмовується пружина. До верхньої частини корпусу тягового двигуна над припливам гальмівних колодок прикріплений трьома болтами фігурний, крон штейн, який служить підставою для розміщення важільне-роликового механізму, що складається з двох верхніх важелів з роликами, двох нижніх важелів з регулювальними болтами і роликами, розтискним кулаком, розташованим між роликами верхніх важелів.

Нижні важелі з внутрішньої сторони мають щічки, між якими вставлено нижня частина верхніх важелів. Обидва важеля встановлюють на загальній осі таким чином, щоб ролики нижніх важелів розташовувалися із зовнішньої частини припливів гальмівних колодок.

На осі розтискного кулака жорстко укріплений вертикальний важіль, нижній кінець якого з'єднаний з гальмівною тягою, що йде до електромагнітного приводу барабанного колодкового гальма. Для управління механізмом барабанного гальма на вагонах Т-3 застосований електромагнітопружінний привід. Він укріплений вертикальним фланцем 8 на торці балки підвіски тягового двигуна і тягою з'єднаний з барабанним гальмом. Довжину тя ¬ ги можна регулювати муфтою з правої і лівої різьбленням. Після регулювання муфту закріплюють контргайками, розташованими по її торцях.

Механізм приводу складається з електромагніта з сердечником, пружини, трехплечего важеля, важеля передачі і важеля управління з покажчиком режиму роботи тор ¬ моза. Механізм приводу розміщений в корпусі, герметично за ¬ критому кришками. На вагоні встановлено чотири приводу для барабанних гальм кожного тягового двигуна.

Для регулювання зусилля пружини 12 передбачений установочний болт, для доступу до якого досить зняти верхню кришку корпусу приводу. Дія пружини на гальмо може бути повністю виключено поворотом розгальмовуються важіль га у зовнішню сторону (на себе або постановкою важеля 15 «на прапорець). У такому положенні пружина 12 розціпленого, сердечник електромагніта займає верхнє положення і гальмо даного тягового двигуна знаходиться в відпущеному стані.

Під верхньою кришкою приводу розташовані затиски живлення котушки електромагніта і блок-контакти електричної сигналізації про стан гальма.

Для попередження удару сердечника електромагніта про нижню кришку корпусу в виточки нижній частині сердечника встановлена пружина. Вал важеля управління має маслянку для змащення його ручним пресом. Цапфи важеля передачі змащують після відгвинчування пробки через отвір у корпусі. Покажчик положення гальма забезпечений трьома ризиками, які означають: О - отторможено, 1 - загальмоване, 2 - настроювання. Якщо при загальмованому стані покажчик наближається до ризику настройки, то слід поворотом муфти на тязі повернути вказівник в положення загальмоване. При проходженні струму через котушку електромагніта сердечник втягується в неї і, долаючи зусилля пружини, займає верхнє положення, а стрілка покажчика - положення О (загальмоване).

При цьому розтискний кулак 7 повертається і займає вертикальне положення. Під дією Відгальмовує пружини 4 на припливи гальмівних колодок 2, а через них на ролики нижніх вертикальних важелів ролики верхніх вертикальних важелів переміщаються по розтискного кулака. У результаті цього верхні важелі зближуються між собою і натискання розтискного кулака через систему важелів на припливи гальмівних колодок припиняється. Гальмівні колодки віджимаються пружиною від барабана і вагон розгальмовується. При русі вагона котушка електромагніта знаходиться під напругою.

При знеструмленні котушки електромагнітного приводу сердечник займає нижнє положення і зусиллям пружини 12 механізм приводиться в положення гальмування, стрілка покажчика займає положення 1 (загальмоване), а розтискний кулак 7 повертається. При повороті кулака важільно-роликовий механізм 5 передає зусилля на припливи гальмівних колодок, стискає пружину 4 і притискає колодки до барабана. Якщо стрілка покажчика знаходиться між ризиками (загальмоване) і 2 (настрійка) при загальмованому колодках, то гальмівний механізм справний. Якщо стрілка покажчика підходить до положення 2 (налагодження), то необхідно привід гальма відрегулювати: поворотом муфти 1 на язі 2 стрілку покажчика зупинити на ризику 1 (загальмоване); важелем загальмувати привід.