Курсовая работа по дисциплине Теория подвижного состава
 Скачать 1.72 Mb.
|
|
3 Тягово-динамический расчёт ПС 3.1 Расчёт снаряженной и полной масс подвижного состава Поскольку в качестве образца используем двухосный троллейбус 321, для расчётов применяем соответствующие формулы. Снаряженная масса троллейбуса:  , где  – общее число пассажиров. Полная масса троллейбуса:  , где n – число сидячих пассажиров; k–число стоячих пассажиров;  – номинальная масса одного пассажира,   – номинальная масса багажа,   3.2 Расчёт потребной мощности тягового электродвигателя и выбор его по каталогу Для расчёта максимальной требуемой мощности тягового электродвигателя троллейбуса используем следующую формулу:  , где – максимальная скорость движения, км/ч; – число тяговых двигателей,  ; – суммарное сопротивление дороги,  ; – полная масса троллейбуса,m = 19073,6 кг; – коэффициент сопротивления воздуха,  ; – площадь лобового сопротивления подвижного состава,  ; – КПД трансмиссии подвижного состава,  . Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист КР – 10110114/09–2017 По каталогу выбираем электродвигатель серии ДТА-6У1, поскольку он имеет наиболее подходящие эксплуатационные параметры:
3.3 Определение передаточного числа трансмиссии и расчётного радиуса ведущих колёс Для определения передаточного числа трансмиссии, которое рассчитывается по условиям движения подвижного состава на максимальной скорости, воспользуемся формулой:  , где – расчётный радиус ведущего колеса; – максимальная частота вращения тягового электродвигателя.Для дальнейшего расчёта необходимо найти расчётный радиус ведущего колеса, который рассчитывается по формуле:  , где – статический радиус колеса; – свободный радиус шины; – деформация шины под нормальной нагрузкой на мост.Подбираем шины для троллейбуса. Для этого определяем полную массу в часы пик, а затем нагрузки на колёса при резком разгоне и экстренном торможении. База троллейбуса  , высота центра масс над дорогой  , коэффициент сцепления  Задний мост троллейбуса имеет сдвоенные колёса, т.е. всего на троллейбусеустановлено шесть колёс. Считая распределение нагрузки по колёсам равномерным, определим нормальную нагрузку на одно колесо:  При резком торможении наибольшее замедление, которое может развить троллейбус, рассчитывается по формуле:  м/ Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист КР – 10110114/09–2017 Сила инерции при экстренном торможении троллейбуса с номинальной загрузкой салона равна:  Нагрузка на одно переднее колесо при номинальной загрузке салона:  Для дальнейших расчётов проводим планировку салона при следующих параметрах:
Коэффициент базы троллейбуса:  .Габаритная площадь троллейбуса:  Длина прямоугольной части кузова вагона:  Параметр кузова троллейбуса:  Толщина стенок кузова:  Площадь, занимаемая стенками кузова:  Площадь кабины водителя:  Число кондукторов,  , занимаемая кондукторами:  Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист КР – 10110114/09–2017 Площадь подножек:  Число мест для сидения:  Площадь, занимаемая сидячими пассажирами:  Масса сидящих пассажиров:  Номинальное число мест для проезда стоя:  Площадь, занимаемая стоящими пассажирами:  Число мест для проезда стоя в часы пик:  Номинальная масса пассажиров, проезжающих стоя:  Масса пассажиров, проезжающих стоя в часы пик:  Площадь, занимаемая пассажирами:  Уточнённая габаритная площадь ПС:  Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист КР – 10110114/09–2017 Номинальная полная масса ПС:  Полная масса троллейбуса в часы пик:  = 22000 кг.Максимальная нагрузка на одно колесо:  Максимальная нагрузка на передний мост:  Максимальная нагрузка на задний мост:  Координаты центра масс, т.е. расстояния от центра масс до осей передних aи задних bколёс:   Сила инерции при экстренном торможении в часы пик:  Нагрузка на одно переднее колесо в часы пик:  Номинальная нагрузка на одно колесо заднего моста при интенсивном разгоне: Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист КР – 10110114/09–2017  Подбираем шины по максимальной нормальной нагрузке на колесо  По каталогу ОАО «Белшина» выбираем шины марки БЕЛ-124, максимальная нагрузка на шину  при давлении воздуха в ней  , свободный диаметр шины  , ширина профиля шины  .Статический радиус колеса рассчитываем по формуле:  Деформацию шины определяем по формуле Хейдекеля:  , где – нормальная нагрузка на шину; – давление воздуха в шине; – свободный радиус шины; – радиус сечения шины.    Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист КР – 10110114/09–2017 3.4 Построение естественных механической и электромеханической характеристик ТЭД Для построения характеристик необходимо найти все недостающие параметры электродвигателя, по которым, в дальнейшем, будем определять конкретные значения угловых скоростей, числа оборотов, КПД и т.д. в зависимости от величины скольжения. Номинальная угловая скорость вращения электродвигателя:  Номинальный момент электродвигателя:  Критический момент электродвигателя:  Номинальное скольжение: 1,5 %  , где – синхронная частота вращения двигателя,   – асинхронная частота вращения двигателя,  Критическое скольжение  находим из выражения:      Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист КР – 10110114/09–2017  Исходя из выражения  , принимаем  Идеальная угловая скорость асинхронного электродвигателя:  Скольжение электродвигателя при идеальной угловой скорости:  Крутящий момент электродвигателя при соответствующем скольжении:  Ток ротора электродвигателя:  Коэффициент полезного действия электродвигателя:  , где Таблица 7 – Результаты расчёта параметров асинхронного электродвигателя ДТА-6У1
Для построения электромеханической и механической характеристики асинхронного электродвигателя проводим предварительный расчёт его параметров при изменении скольжения. При этом номинальный ток  , напряжение  , частота  , , критический момент  считаем равным номинальному  .При   Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист КР – 10110114/06–2017    Таблица 8 – Результаты расчётов характеристик электродвигателя            0 157 1499,24 - - - 0,01 155,43 1484,247 282,7949 108,173 68,5963 0,02 153,86 1469,255 526,0727 208,6513 65,4883 0,03 152,29 1454,262 706,8032 296,2055 61,3465 0,04 150,72 1439,27 822,3257 368,9225 56,7143 0,05 149,15 1424,278 883,2166 427,4663 52,0238 0,06 147,58 1409,285 904,2844 473,8178 47,5482 0,07 146,01 1394,293 899,0358 510,2943 43,4262 0,08 144,44 1379,3 877,7473 539,03 39,7061 0,09 142,87 1364,308 847,502 561,7911 36,3848 0,1 141,3 1349,316 812,8937 579,9628 33,4341 0,11 139,73 1334,323 776,7758 594,6034 30,8156 0,12 138,16 1319,331 740,8526 606,5125 28,4897 0,13 136,59 1304,338 706,0962 616,2925 26,4186 0,14 135,02 1289,346 673,0217 624,3984 24,5685 0,15 133,45 1274,354 641,8648 631,1762 22,91 0,16 131,88 1259,361 612,6937 636,8907 21,4176 0,17 130,31 1244,369 585,4789 641,7462 20,0969 0,18 128,74 1229,376 560,1368 645,9019 18,8475 0,19 127,17 1214,384 536,5558 649,4826 17,7356 0,2 125,6 1199,392 514,613 652,5873 16,7203 0,21 124,03 1184,399 494,1833 655,2951 15,7903 0,22 122,46 1169,407 475,1452 657, 6696 14,9357 0,23 120,89 1154,414 457,3838 659,7624 14,1481 0,24 119,32 1139,442 440,7921 661,6156 13,4201 0,25 117,75 1124,43 425,2715 663,2639 12,7454 0,26 116,18 1109,437 410,7322 664,7361 12,1186 0,27 114,61 1094,445 397,0922 666,0561 11,535 0,28 113,04 1079,452 384,2773 667,2439 10,9902 0,29 111,47 1064,46 372,22 668,3163 10,4807 Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист КР – 10110114/09–2017 0,3 109,9 1049,468 360,8595 669,2878 10,0031 0,31 108,33 1034,475 350,1405 670,1704 9,5547 0,32 106,76 1019,483 340,0132 670,9746 9,133 0,33 105,19 1004,491 330,4323 671,7094 8,7355 0,34 103,62 989,4981 321,3566 672,3824 8,3604 0,35 102,05 974,5057 312,749 673,0003 8,0058 0,36 100,48 959,5133 304,5756 673,5689 7,6702 0,37 98,91 944,5209 296,8055 674,0933 7,352 0,38 97,34 929,5285 289,4105 674,578 7,05 0,39 95,77 914,5361 282,3651 675,0268 6,7629 0,4 94,2 899,5437 275,6456 675,4431 6,4897 0,41 92,63 884,5513 269,2308 675,8301 6,2295 0,42 91,06 869,5589 263,1008 676,1903 5,9813 0,43 89,49 854,5666 257,2376 676,5262 5,7443 0,44 87,92 839,5742 251,6245 676,84 5,5178 0,45 86,35 824,5818 246,2462 677,1334 5,3012 0,46 84,78 809,5894 241,0886 677,4083 5,0937 0,47 83,21 794,597 236,1387 677,6661 4,8949 0,48 81,64 779,6046 231,3844 677,9082 4,7041 0,49 80,07 764,6122 226,8146 678,1359 4,521 0,5 78,5 749,6198 222,4188 678,3503 4,3451 0,51 76,93 734,6274 218,1876 678,5523 4,176 0,52 75,36 719,635 214,112 678,743 4,0132 0,53 73,79 704,6426 210,1837 678,9232 3,8565 0,54 72,22 689,6502 206,3949 679,0936 3,7054 0,55 70,65 674,6578 202,7386 679,2548 3,5598 0,56 69,08 659,6654 199,2078 679,4077 3,4193 0,57 67,51 644,673 195,7965 679,5526 3,2837 0,58 65,94 629,6806 192,4986 679,6902 3,1527 0,59 64,37 614,6882 189,3087 679,8209 3,026 0,6 62,8 599,6958 186,2217 679,9453 2,9035 0,61 61,23 584,7034 183,2326 680,0636 2,785 0,62 59,66 569,711 180,337 680,1763 2,6703 0,63 58,09 554,7186 177,5306 680,2837 2,5592 0,64 56,52 539,7262 174,8093 680,3862 2,4515 0,65 54,95 524,7338 172,1694 680,484 2,347 0,66 53,38 509,7415 169,6074 680,5775 2,2457 0,67 51,81 494,7491 167,1198 680,6668 2,1474 0,68 50,24 479,7567 164,7035 680,7523 2,052 0,69 48,67 464,7643 162,3555 680,8341 1,9593 0,7 47,1 449,7719 160,073 680,9125 1,8692 0,71 45,53 434,7795 157,8533 680,9875 1,7817 0,72 43,96 419,7871 155,6938 681,0595 1,6965 Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист КР – 10110114/09–2017 0,73 42,39 404,7947 153,5921 681,1286 1,6137 0,74 40,82 389,8023 151,5461 681,195 1,5331 0,75 39,25 374,8099 149,5534 681,2587 1,4546 0,76 37,68 359,8175 147,6121 681,3199 1,3781 0,77 36,11 344,8251 145,7203 681,3788 1,3037 0,78 34,54 329,8327 143,876 681,4354 1,2311 0,79 32,97 314,8403 142,0775 681,4899 1,1604 0,8 31,4 299,8479 140,3232 681,5424 1,0914 0,81 29,83 284,8555 138,6113 681,593 1,0241 0,82 28,26 269,8631 136,9405 681,6417 0,9584 0,83 26,69 254,8707 135,3093 681,6887 0,8943 0,84 25,12 239,8783 133,7163 681,7341 0,8318 0,85 23,55 224,8859 132,1601 681,7778 0,7707 0,86 21,98 209,8935 130,6396 681,8201 0,711 0,87 20,41 194,9011 129,1534 681,8609 0,6526 0,88 18,84 179,9087 127,7005 681,9003 0,5956 0,89 17,27 164,9164 126,2798 681,9385 0,5399 0,9 15,7 149,924 124,8902 681,9753 0,4854 0,91 14,13 134,9316 123,5307 682,011 0,4321 0,92 12,56 119,9392 122,2003 682,0455 0,3799 0,93 10,99 104,9468 120,8982 682,0789 0,3288 0,94 9,42 89,95437 119,6234 682,1112 0,2789 0,95 7,85 74,96198 118,3751 682,1426 0,23 0,96 6,28 59,96958 117,1524 682,173 0,1821 0,97 4,71 44,97719 115,9547 682,2024 0,1351 0,98 3,14 29,98479 114,7811 682,2309 0,0892 0,99 1,57 14,9924 113,6309 682,2586 0,0441 1 0 0 112,5034 682,2855 0 По данным таблицы 8 строим электромеханическую и механическую характеристики.  Рисунок 2 – Электромеханическая характеристика электродвигателя Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист КР – 10110114/09–2017 ДТА-6У1 мощностью 140 кВт  Рисунок 3 – Механическая характеристика электродвигателя ДТА-6У1 мощностью 140 кВт |
;
;
;
;
;
;
;
