Розробка методів покращення енергомеханічних показників роботи трамвая від впровадження нових трамвайних переїздів
Підвищення ефективності ремонтного виробництва. Особливості розвитку технічного обслуговування. Застосування сучасних засобів технології діагностики вагону. Покращення механічних показників роботи трамвая шляхом впровадження нових трамвайних переїздів.
| Рубрика | Транспорт |
| Вид | статья |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 15.12.2017 |
| Размер файла | 225,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http: //www. allbest. ru/
Розробка методів покращення енергомеханічних показників роботи трамвая від впровадження нових трамвайних переїздів
Д.Ю. Зубенко, О.М. Кузнецов,
В.В. Ліньков, О.М. Петренко, Л.О. Каци
Анотація
Зубенко Денис Юрійович, кандидат технічних наук, доцент, кафедра електричного транспорту, Харківський національний університет міського господарства ім. О. M. Бекетова, вул. Маршала Бажанова, 17, м. Харків, Україна, 61002 E-mail: Denis04@ukr.net, denis.zubenko.77@mail.ru
Кузнецов Олександр Миколайович, кандидат технічних наук, доцент, кафедра теоретичної і будівельної механіки, Харківський національний університет міського господарства ім. О. M. Бекетова, вул. Маршала Бажанова, 17, м. Харків, Україна, 61002 E-mail: kyznet54@mail.ru
Ліньков Віктор Васильович, кандидат технічних наук, доцент, кафедра електричного транспорту, Харківський національний університет міського господарства ім. О. M. Бекетова, вул. Маршала Бажано-ва, 17, м. Харків, Україна, 61002 E-mail: viktor.linkov.00@mail.ru
Петренко Олександр Миколайович, кандидат технічних наук, доцент, кафедра електричного транспорту, Харківський національний університет міського господарства ім. О. M. Бекетова, вул. Маршала Бажанова, 17, м. Харків, Україна, 61002 E-mail: Petersanya2007@mail.ru
Каци Любов Олександрівна, кафедра електричного транспорту, Харківський національний університет міського господарства ім. О. M. Бекетова, вул. Маршала Бажанова, 17, м. Харків, Україна, 61002 E-mail: l.katsy@mail.ru
Підвищення ефективності ремонтного виробництва полягає в розвитку технічного обслуговування та ремонтних систем управління, в розширенні розробок і застосуванні сучасних засобів технології діагностики вагону, своєчасний ремонт збільшує термін служби трамваю, знижує матеріальні та енергетичні витрати. ремонтний вагон трамвайний
Розглянуті питання визначення напрямних зусиль на обчислювальній техніці, дана оцінка безпеки при русі вагона в кривій
Ключові слова: трамвайні рейки, нові трамвайні переїзди, динаміка руху трамвая, гармоніки коливань
Вступ
У міській транспортній системі важливе місце займають трамвайні вагони. Цей вид транспорту є найбільш перспективним у багатьох країнах світу: має мінімальні експлуатаційні витрати, низький рівень шуму, хороші ходові якості.
Розвиток трамвайної мережі також є рішенням екологічної проблеми міста. Рішення про використання саме трамвая викликано в першу чергу перевантаженістю магістралей міста транспортом, загазованістю і високим рівнем шуму.
По-перше, це найдешевший вид транспорту. За дешевизною він перевершує тролейбус на 20 %, а автобус - на 40 %. Друга незаперечна перевага - екологічна чистота. По-третє, трамвай дуже економічний. Він може перевозити значно більшу кількість пасажирів, ніж автобус і тролейбус. Для цього досить пустити зчеплення вагонів. За умови, що трамвай йде не по проїжджій частині, а по відокремленому полотну, то він незалежний від пробок і інтенсивності вуличного руху.
На сьогоднішній день, незважаючи на наявність різних автобусів, маршрутних таксі, більшість жителів міста віддає перевагу електричному транспорту.
Також найважливішими завданнями є підвищення ефективності експлуатації рухомого складу, задоволення потреби в перевезенні міського населення, збільшення терміну служби рухомого складу та його надійності. Максимальне положення витрат на ремонт рухомого складу, максимальний випуск його на лінію, високу регулярність руху і транспортну комфортабельність пасажиро-перевезень, а вагон придбати нестійкі, тобто небезпечні форми руху
Рейковий шлях базується на пружних опорах. У цьому полягає одна з його найхарактерніших небезпек.
Стикаючись з рейкою малої поверхнею, колесо передає йому значні статичні і динамічні навантаження. В результаті цього в зонах дотику коліс з рейками виникають великі контактні напруги. У процесі гальмування між колесами і колодками створюються великі сили тертя, що викликають нагрівання обода, що сприяє утворенню в ньому ряду дефектів. Удари коліс на стиках рейок можуть викликати появу тріщин в ободі.
Дані несправності відбуваються через неправильну збірку візка, тривалої роботи на ділянках шляху з крутими кривими, а так же порушень вимог формування колісних пар. Ці несправності можуть викликати сходження вагона з рейок.
Колісна пара є найбільш відповідальною і зношувальною частиною вагона, від якої в більшій мірі залежить безаварійна робота рухомого складу. Відчуваючи значні статичні навантаження, колісна пара постійно зношується в результаті своєї взаємодії з рейками.
Безпека руху поїзда визначається не тільки якістю виконання колісної пари і відсутністю в ній дефектів, але і надійним з'єднанням коліс з віссю. З'єднання здійснюється за допомогою пресової посадки. Посаджені на вісь колеса міцно фіксуються. Вони утримуються за рахунок спеціального натягу. Даний натяг утворюється внаслідок більшого діаметра частини осі під маточиною, в порівнянні з діаметром самої маточини колеса. Величина натягу визначає міцність з'єднання в сучасних колісних парах. При цьому важлива точність роботи. Вважається неприпустимим навмисне заниження або завищення величини натягу. У ході досліджень було виявлено що, це може привести до передчасного виходу з ладу всього механізму. Крім того, на надійність стикування осі і колеса впливають ступінь точності обробки посадкової поверхні і якість запресовування. Колісні пари, виготовлені в заводських умовах, відрізняються високою точністю розмірів і якісної обробкою. Це визначає їх зносостійкість і довговічність.
1. Мета та задачі дослідження
Метою роботи є дослідження процесу вписування трамвайних вагонів в колію і оцінка безпеки руху.
Рис. 1
Тому для досягнення поставленої мети треба вирішити наступні задачі:
- обґрунтувати бічні сили що діють на трамвайний вагон;
- ознайомитись з видами пошкоджень колісної пари та візка;
- розгляд критерій безпеки при русі трамвайного вагона в кривій.
3. Матеріали та методи дослідження
Відомо, що при визначенні напрямних зусиль під час руху в кривій необхідно знати величину відцентрових сил, що діють на трамвайний вагон. Розгляд екіпажу як матеріальної точки, в якій зосереджена вся маса, призводить до наступного виразу для визначення неврівноваженою частини відцентрових сил [4-6]:
C= G|U- - H ,gR S
де C - неврівноважена частина відцентрової сили, т; V -швидкість руху, м / сек; g - 9,81 - прискорення вільного падіння, м/сек2; R - радіус кривої, м; H - перевищення зовнішньої рейки, м; S - відстань між колами катання, м; G - вага екіпажу, кг (Н).
Рис. 2 Схема деформації ресорного підвішування при нахилі кузова
У рівнянні (1) не враховується нахил кузова на ресорному підвішуванні, який впливає на величину неврівноважених відцентрових сил. Оскільки нахил кузова при русі відбувається назовні кривої, то за рахунок "вирівнювання" кузова слід очікувати збільшення величини неврівноваженою частини відцентрових сил.
Схема сил, лінійні розміри і необхідні кути показані на рис.1.
Тут введені такі позначення:
G1 - розрахунковий вага кузова з пасажирський навантаженням, що припадає на один візок, т;
G2 - вага однієї візки, т;
L - відстань між пружними елементами ресорного підвішування, м;
а - кут відхилення кузова вагона від вертикалі за рахунок перевищення зовнішньої рейки;
є - кут, що визначає зміщення вертикальної осі кузова під дією відцентрової сили.
Для визначення кута є скористаємося деформацією ресорного підвішування при нахилі кузова, показаного на рис. 2. Тут введені такі позначення:
Д - зміщення центру ваги кузова, м;
5 - прогин ресорного підвішування, м;
Z - додаткова вертикальне навантаження на ресорне підвішування, т;
H0 - відстань між подовжньою балкою візка і центра тяжіння, м.
Якщо швидкість руху в кривій радіусом R буде U і вага екіпажу G, то відцентрова сила дорівнює [7-9]. G U2 g R
Розглянемо екіпаж як матеріальну точку з центром тяжіння 0, у якій зосереджена маса екіпажу. Для визначення бічних тисків колісна рейки скористаємося методом кінетостатиці, приклавши в точці 0 відцентрову силу С (рис. 3).
Відцентрова сила, що не врівноважена складової від ваги вагона, буде дорівнює:
GU2 Л ( U2 h\- G = G| - Іg R k К gR k)
При русі вагона в кривих має місце кочення коліс по рейках і частково ковзання їх і, нарешті, переміщення за рахунок деформації матеріалу рейок і бандажів в їх контактній зоні [10].
Размещено на http: //www. allbest. ru/
Рис. 3 Схема врівноваження відцентрових сил
Виберемо полюс (центр повороту екіпажу) так, щоб при розкладанні руху екіпажу отримати поступальне переміщення, при якому буде мати місце чисте кочення коліс, тобто у напрямку поздовжньої осі екіпажу, при цьому центр повороту знаходиться в точці Q (рис. 4.), що представляє собою підставу перпендикуляра, опущеного з центра кривої .
Размещено на http: //www. allbest. ru/
Рис. 4
lR= BT
де l - зазор; R - радіус кривої; BT- база візки.
Установка візка в найбільшому перекосі може відбуватися тільки при малих швидкостях.
Положення, коли візок встановлюється по хорді (рис. 6.), тобто колеса візка набігають на зовнішню рейку. Напрямок руху екіпажу в кривій буде у цьому випадку здійснюватися крайніми зовнішніми колесами, на які діють сили У1 і У2 з боку зовнішньої рейки.
Положення найбільшого перекосу (рис.), коли перша колісна пара притиснута до рейки, а друга колісна пара - до губці зовнішнього або голівці внутрішнього рейки. Крім зазначених вище граничних положень екіпажу в кривій, можуть мати місце проміжні, коли жодного з задніх коліс не торкається ні зовнішньої, ні внутрішньої рейки.
Рис. 5
Рис. 6
Сили У], У2, C вважаємо паралельними між собою і перпендикулярними поздовжньої осі екіпажу, нехтуємо моментом тертя в п'ятникових пристрої [11-13].
Рис. 7 Проміжне становище
Розглядаючи усталений рух в кривій, отримаємо два основні рівняння: 1. Рівняння моментів відносно центру повороту:
У1*1 - 2FmJ* +(D --2* +(f) -Ca±У2*2 = 0, (5)
де x, x2 - відстань колісних пар 1 і П до центру повороту;
a - відстань відцентрової сили до точки полюса.
Рівняння проекції тих же сил на напрям, перпендикулярний поздовжньої осі екіпажу: значається cosai і cosa2. Вирішуючи при цьому спільне рівняння (5) і (6), знайдемо У] і C. За величиною відцентрової сили C знайдемо відповідну швидкість екіпажу U, яку назвемо найменша (мінімальної) швидкістю установки екіпажу по хорді U7n. Величини У] і U7n для цього випадку дадуть нам точку для побудови залежності
Уt = f (U).
Переймаючись більш високими швидкостями
U > U7n
ми матимемо те ж саме становище екіпажу по хорді і, очевидно, ті ж x]; x; cosa1; cosa2 але сила натискання другої колісної пари не буде дорівнюва- тися вже нулю і в рівняннях матимемо два невідомих У] і У2. Частина відцентрової сили C визначитися по заданим швидкостями U]; U2; U3; U4 (достатньо для побудови кривої чотирьох цих точок) і, отже можна знайти У] і У2 для кожної з швидкостей.
Рис. 8 Зсув полюса повороту
Після цього можна приступити до визначення найвищої швидкості найбільшого перекосу. При цій швидкості колесо другої колісної пари прагнути відійти від внутрішнього рейки і не виробляти бічного тиску. У цьому випадку У2=0 і ми знову можемо визначити найвищу швидкість U™ (по C) найбільшого перекосу і У1, а третє невідоме зміщення полюса повороту визначається з додаткового рівняння (4). Для всіх швидкостей більш низьких, ніж становище найбільшого перекосу зберегтися і, отже, можна отримати наступні точки кривої, задаючись швидкостями U5; U6; U7 і визначаючи для них відповідні У] і У2.
З'єднавши плавною кривою отримані точки, отримаємо графічно і проміжні значення У] і У2 швидкості, при яких візок займає проміжне положення, коли У2 має дорівнювати нулю [15, 16].
4. Результати дослідження
При вирішенні рівнянь (4) і (5) значення cosa1 та cosa2 для хордового положення та положення перекосу будуть отримувати наступні значення:
- для хордової положення:
У1 ± У2 - С - 2F1T cos a1 + 2F1T cos а = 0, (6)
*1 =Ь; + *2 = бт .
cos a1 = cos a2 = cos a = Т
2- для перекосу:
*1 ^*2; *1 + *2 = БТ .
cos a = --. Т2J + 2a) + (S)
У цих рівняннях верхній знак перед У2 відповідає набіганню другій колісній пари на зовнішню рейку, нижній на внутрішній [14].
Рівняння (3) і (4) дають залежність напрямних зусиль У] і У2 від відцентрової сили і сил тертя в опорних точках коліс з рейками.
Зусилля У2=0, тобто розглядаємо хордове положення візка на самому початку його виникнення. У цьому випадку центр повороту збігається з геометри-чним центром візки, тобто немає зсуву
Криві
У1 = f (U) і У2 = f (U)
дозволяють нам оцінити і вибрати найгірший випадок навантаження елементів ходової частини для розрахунків на міцність, розглядати питання зносу рейок і бандажа, а так само розглядати питання безпеки руху в кривих.
Висновки
1. Величина рівноважної швидкості у всіх випадках отримана більше, ніж швидкість, що допускається для руху в кривій по правилам технічної експлуатації для трамвайних вагонів.
2. При швидкостях руху і перевищеннях зовнішньої рейки регламентованих ПТЕ трамвайних вагонів як правило отримані негативні значення величини, що говорить про неможливість встановлення візка при таких швидкостях з найбільшим перекосом.
У зоні швидкостей правила технічної експлуатації спрямовує зусилля на колесі, заштовхувати візок в криву, менше зусилля на другий колісній парі, що сприяє вписуванню трамвайного вагона в криву.
Література
1. Вериго, М. Ф. Взаимодействие пути и подвижного состава [Текст] / М. Ф. Вериго, А. Я. Коган; под ред. М. Ф. Ве- риго. - М.: Транспорт, 1986. - 559 с.
2. Митюшин, Н. Т. Рельсовый путь. Конструкция и расчёт верхнего строения пути [Текст] / Н. Т. Митюшин. - М.: Трансжелдориздат, 1934. - 491 с.
3. Ефремов, И. С. Теория и расчет механического оборудования подвижного состава городского электрического транспорта [Текст] / И. С. Ефремов, Б. Н. Гущо-Малков. - М.: Стройиздат, 1970. - 480 с.
4. Ефремов, И. С. Технические средства городского электрического транспорта [Текст]: уч. пос. / И. С. Ефремов,
В. М. Кобозев, В. В. Шевченко. - М.: Высшая школа, 1985. - 448 с.
5. Коваленко, В. І. Технічна експлуатація електричного транспорту. Електромеханіка [Текст] / В. І. Коваленко, В. Х. Далека, В. М. Шавкун. - Х.: ХНАМГ, 2011. - 54 с.
6. Основи охорони праці [Текст]: навч. пос. / за ред. Б. М. Коржика. - Х.: ХДАМГ, 2009. - 107 с.
7. Порядок проведення розслідування та ведення обліку нещасних випадків, професійних захворювань і аварій на виробництві [Текст]. - Кабінет Міністрів України, 2011. - № 1232.
8. НПАОП 60.2-1.01-06 Правила охорони праці на міському електричному транспорті [Текст]. - Міністерство України з питань надзвич. ситуацій та у справах захисту населення від наслідків Чорноб. катастрофи, 2006. - № 546. - 104 с.
9. Про охорону праці [Текст]. - Верховна Рада України, 1992. - № 2694-XII.
10. Крамаренко, Г. В. Технічна експлуатація транспортних засобів [Текст] / Г. В. Крамаренко. - М.: Автотранс- издат, 1962.
11. Иванов, М. Д. Устройство и эксплуатация трамвая [Текст]: уч. их. / М. Д. Иванов, А. П. Алпаткин, Б. К. Иеропо- льский. - М.: Высшая школа, 1977. - 272 с.
12. Иванов, М. Д. Трамвайные вагоны Т-3 [Текст] / М. Д. Иванов, А. А. Пономарев, Б. К. Иеропольский. - М.: Транспорт, 1977. - 240 с.
13. Пономарев, А. А. Подвижной состав и сооружения городского электротранспорта [Текст]: учеб. / А. А. Пономарев, Б. К. Иеропольский. - М.: Транспорт, 1981. - 274 с.
14. Зубенко, Д. Ю. Аналіз існуючих підходів налаштування інтелектуальних систем управління транспортними підприємствами [Текст] / Д. Ю. Зубенко, А. В. Коваленко, О. М. Кузнецов // Східно-Європейський журнал передових технологій. - 2015. - T. 6, № 9 (78). - С. 17-22. doi: 10.15587/1729-4061.2015.56693
15. Зубенко, Д. Ю. Розробка енергомеханічної установки для тяги електромобіля [Текст] / Д. Ю. Зубенко, А. В. Коваленко, О. М. Петренко, В. М. Шавкун, М. Ю. Олехно // ScienceRise. - 2016. - T. 10, № 2 (27). - С. 6-15. doi: 10.15587/23138416.2016.79196
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Аналіз фінансових даних роботи автотранспортного підприємства. Результати перевезень вантажів, їх залежність від техніко-експлуатаційних показників. Впровадження контейнерних перевезень, обновлення рухомого складу для підвищення ефективності діяльності.
дипломная работа [201,2 K], добавлен 22.07.2011Городская железная дорога, вагоны которой приводились в движение лошадьми. Открытие первого электрического трамвая в Самаре. Суткевич Павел Антонович - создатель самарского трамвая. Преимущества трамвая над другими видами общественного транспорта.
реферат [1,2 M], добавлен 23.11.2014Аналіз показників роботи тягового рухомого складу в депо. Сучасні методи ремонту колісних пар і деякі методи їх контролю і ремонту. Розрахунки та оцінка економічної ефективності, екологічні питання і особливості охорони праці при ремонті екіпажу ТРС.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 16.12.2013История трамвая как вида общественного транспорта. Внешний вид трамвая с точки зрения дизайна. Конструкция и материально-техническое решение маршрутно-прогулочного трамвая. Художественная концепция трамвая как динамичного элемента городской среды.
курсовая работа [820,1 K], добавлен 27.06.2012Коригування нормативів технічного обслуговування та ремонту транспортних засобів. Розрахунок річної виробничої програми та обсягу робіт з технічного обслуговування та ремонту рухомого складу. Огляд методів попередження та ліквідації пожеж на підприємстві.
практическая работа [130,1 K], добавлен 23.02.2015Аналіз показників роботи тягового рухомого складу в депо. Організація ремонту колісних пар. Опис нових технологій їх відновлення. Контроль твердості бандажів. Характеристики гребнезмащувачів і рейкозмащувачів. Діагностування колісно-редукторних блоків.
дипломная работа [3,7 M], добавлен 16.12.2013Характеристика під'їзних колій, що обслуговуються локомотивом станції. Розробка технології роботи станції. Організація взаємодії станції і під'їзної колії кар'єра. Дослідження технічного забезпечення та технології навантажування відправницьких маршрутів.
дипломная работа [331,1 K], добавлен 04.12.2010Динаміка основних якісних показників та методичні засади статистичного моделювання, обґрунтований аналіз ефективності роботи залізниць. Побудова статистичної моделі середньодобової продуктивності вантажного вагона, технічних нормативів роботи залізниць.
контрольная работа [204,4 K], добавлен 08.11.2010Організації та удосконаленні ремонта візка в обсязі ПР-3 шляхом впровадження потокових методів ремонта і заміни застарілого устаткування. Розрахунок робочої сили, необхідного технічного устаткування, економічної ефективності технологічного переоснащення.
дипломная работа [210,0 K], добавлен 18.05.2014Технічна та експлуатаційна характеристика станції та під’їзних колій. Організація вантажної, комерційної та технічної роботи станції. Особливості роботи станції та під’їзних колій підприємств в зимових умовах. Розрахунок показників роботи станції.
дипломная работа [124,7 K], добавлен 18.05.2011Характеристика, історія розвитку, перелік рухомого складу та результати роботи підприємства ТОВ "Сателіт" м. Горлівка. Технологія виробництва технічного обслуговування та поточного ремонту рухомого складу, його недоліки. Аналіз системи контролю якості.
отчет по практике [172,7 K], добавлен 12.04.2014Особливості конструювання та вимоги до стаціонарного посту для проведення комплексної діагностики і технічного обслуговування техніки. Опис необхідного обкладання посту, його устаткування, прилади та інструменти, основні операції, що проводяться.
реферат [236,5 K], добавлен 19.09.2010Характеристика ТОВ "Міськавтотранс", дослідження приміського маршруту. Недоліки організації перевезень і пропозиції щодо її покращення. Визначення пасажиропотоку та вибір типу рухомого складу. Розрахунок техніко-екплуатаційних показників роботи автобуса.
курсовая работа [173,2 K], добавлен 29.04.2014Аналіз типових систем технічного обслуговування автомобілів, визначення їх періодичності. Розробка математичної моделі та алгоритму діагностування агрегатів і систем автомобіля. Оцінка фактичного рівня технічного стану та надійності конструкцій підвісок.
дипломная работа [1,0 M], добавлен 21.04.2015Призначення і дія ГВП вагону, рекомендовані значення основних характеристик. Розробка гальмівної системи чотирьохвічного критого вагону, а також розрахунок гальмівного шляху. Оцінка ефективності дії гальм. Привід авторегулятора, його розрахунок.
курсовая работа [1022,3 K], добавлен 09.02.2012Загальна характеристика та регламент технічного обслуговування електрообладнання. Принципи роботи основних електроприладів автомобіля та їх технічне обслуговування. Охорона праці та техніка безпеки при проведенні технічного обслуговування автомобіля.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 04.02.2013Регулювання діяльності щодо впровадження нових міських та приміських пасажирських маршрутів загального користування суб'єктами господарської діяльності. Можливості виникнення правових суперечок між суб'єктами господарської діяльності - перевізниками.
статья [57,7 K], добавлен 31.08.2017Призначення пускового пристрою, його використання, конструкційні особливості, перелік операцій з технічного обслуговування й ремонту. Загальний принцип роботи та переваги двотактного карбюраторного двигуна. Правила техніки безпеки при виконанні робіт.
реферат [2,4 M], добавлен 26.06.2010Розрахунок річних режимів роботи машини. Визначення величини простоїв через організаційні (непередбачені) причини. Розрахунок річної кількості і трудомісткості робіт технічного обслуговування та ремонту. Види стаціонарних і пересувних засобів ремонту.
курсовая работа [159,7 K], добавлен 01.04.2009Проблема покращення паливно-економічних й екологічних показників автотранспортних засобів. Короткий опис і характеристика основних складових автомобіля з КЕУ. Механічні, електричні і експлуатаційні характеристики комбінованої енергетичної установки.
дипломная работа [12,7 M], добавлен 27.02.2011
