Файл: Каландадзе В.А. Колебания вагонов подвесных канатных дорог.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 37
Скачиваний: 0
|
Для .вагона данной дороги при избранной компоновке га |
|||||||
сителя длина |
направляющих составляет 2,0 |
м, длина |
карет |
|||||
ки — 0,6 м, длина |
ее хода |
— 1,4 м. |
|
|
|
|
||
|
Расстояние от |
центра |
тяжести |
каретки |
до |
точній |
подве |
|
са — 4,5 м, период |
собственных колебаний вагона — 3,8 сек. |
|||||||
Вес |
вагона в |
зависимости |
от числа |
пассажиров меняется от |
||||
1050 |
до 2500 |
кг. |
|
|
|
|
|
|
|
В соответствии |
с данными лабораторных |
экспериментов |
|||||
н конструктивными соображениями вес ка.реткн не должен
превышать |
160 кг. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Сила сопротивления |
движению |
каретки |
Р определялась |
||||||||
с помощью |
динамометра |
и при весе |
каретки |
160 |
кГ |
состав |
|||||
ляла |
7,5 |
кГ. С целью уменьшения проскальзывания |
сталь |
||||||||
ных колес каретки направляющие гасителя были |
|
армиро |
|||||||||
ваны |
полосами транспортерной ленты. |
|
|
|
|
||||||
Для |
получения |
максимального |
эффекта гашения |
колебаний |
|||||||
скорость |
движения |
каретки |
должна |
быть |
тгкой, |
чтобы за время |
|||||
Т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
—- — /н е п |
она |
успевала пройти путь |
1,4 |
м (/Р(еп = 0,3 |
сек—время, |
||||||
в течение которого каретка остается неподвижной). Таким обра зом, средняя скорость движения каретки составит 0,9 м/сек.
Учитывая инерционность переключающих устройств, разгон двигателя, а также некоторое проскальзывание ее ведущих ко лес, максимальную скорость каретки принимаем равной У =1,4 м/сек, а необходимая минимальная мощность двигателя УУДВ =
=0,15 квт.
Вкачестве источника питания двигателя каретки была использована аккумуляторная батарея типа 6 ст — 128, на
пряжением U = 12 в, полезная емкость которой достаточная для непрерывной работы гасителя в течение 2 суток.
Рассмотрим электрическую схему гасителя (рис. 43). Включение, выключение и реверсирование двигателя
осуществляется ртутными контактами РКі и РКг, которыепомещены в металлическую защитную коробюу, установлен ную сверху' рамы ходовой тележки вагона и промежуточным •переключателем, установленным на каретке гасителя.
При отклонении вагона в ту или иную сторону замыка ется соответственно ртутный контакт PKj или РКг и подается напряжение на управляющий электрод тиристоров Tj или Т2 , служащих в качестве бесконтактных пускателей силовой цепи. Управляющий ток для тиристоров подобран при на ладке электрической схемы регулируемыми сопротивлениями R] и R2. Тиристор, открываясь, подает ток как в цепь якоря
78
В коробке |
ртутных |
контактов |
помещены |
сопротивления |
||||||||
Ri и Ro служащие для |
регулировки тока в цепи управляю |
|||||||||||
щих электродов-тиристоров Т{ 'И |
Т2 . |
|
|
|
осуществ |
|||||||
Соединение |
ртутных |
контактов |
с тиристорами |
|||||||||
ит яетс я |
трехжшлшы.м |
кабелем |
при |
помощи |
штепсельного |
|||||||
разъема |
ШР[. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Бесконтактный переключатель, |
соединяется с |
путевым |
||||||||||
переключателем |
каретки |
при помощи |
шлангового |
гибкого |
||||||||
кабеля |
и штепсельного |
разъема |
ШР2 . |
в |
осуществляется |
од |
||||||
Питание схемы |
напряжением |
12 |
||||||||||
ножильным |
проводом |
от аккумуляторной |
батареи. « + » |
ак |
||||||||
кумулятора подключается к массе вагона. |
|
|
|
|||||||||
Схема |
подключается |
к аккумулятору |
при |
помощи кноп |
||||||||
ки ВК. установленной справа у выходной двери іваїпона. Там же установлено сигнальное устройство для контроля за на- п ря ж е нием акку мул я тор а.
При напряжении на аккумуляторе больше 10,8 в стаби литрон СТ (Д811) открыт, при чем через .него проходит номи нальный ток (2—3 ма). Триод TIT 1, работающий в ключевом режиме, открывается, напряжение на коллекторе его, а так же на базе триода ПТ2 минимально, поэтому последний за
перт |
и сигнальная лампа Л не горит. |
|
|
|
При уменьшении напряжения на аккумуляторе стабили |
||
трон |
запирается, триод ПТ1 также заперт. |
Напряжение |
на |
базе |
триода ПТ2, определяемое напряжение |
делителя Rz |
и |
ПТ1, достаточно для открывания триода ПТ2 и сигнальная
лампа |
Л загорается. |
|
|
|
|
|||
Весь рабочий цикл может быть представлен в виде пос |
||||||||
ледовательных |
позиций, |
сменяющих |
друг друга |
в течение |
||||
одного |
периода |
колебаний вагона (рис. 44). |
|
|
||||
I |
позиция — начало |
цикла — вагон отклоняется вправо. |
||||||
При |
отклонении |
на 2° каретка включается и начинает |
дви |
|||||
гаться вправо (на |
рис. 44 движение каретки отмечено стрел |
|||||||
ками) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
II |
позиция |
— |
вагон |
отклоняется |
вправо; каретка |
дви |
||
жется |
вправо. |
|
|
|
|
|
|
|
I I I |
позиция |
— |
вагон |
достигает крайнего правого |
поло |
|||
жения; |
каретка |
доходит |
до среднего |
положения, |
после |
чего |
||
ее привод отключается от питания и она по инерции продол
жает |
двигаться |
вправо. |
|
IV позиция —• вагон начинает двигаться влево; каретка |
|||
продолжает по |
инерции |
двигаться вправо. |
|
V позиция — вагон продолжает двигаться влево, а ка |
|||
ретка |
вправо. |
|
|
VI |
позиция |
— вагон |
продолжает двигаться влево; ка |
ретка в своем движении доходит до крайнего правого поло жения и останавливается (в это время вагон не доходит до
80
Затем цикл повторяется до тех пор, пока угол отклоне ния вагона находится в пределах зоны чувствительности ртутных контактов 1^2°).
Разложение рабочего цикла на отдельные позиции удоб но для анализа всего процесса гашения колебаний. Дей ствительно, как было показано в главе IV, уравнение (4.40) характеризующее процесс колебания, содержит коэффициен
ты, находящиеся |
в сложной |
зависимости от |
параметров |
||||
процесса. |
|
|
|
|
|
|
|
Зададимся численными значениями параметров, входя |
|||||||
щих в уравнение |
(4.40). |
Рассмотрим |
в качестве примера |
||||
ППКД «пл. Руставели — плато |
Мтацмимда». |
|
|||||
Определение равнодействующих сил трения затрудни |
|||||||
тельно, поэтому найдем коэффициент затухания |
6 из уста |
||||||
новленной |
опытным путем |
скорости |
затухания |
поперечных |
|||
колебаний |
по формуле |
(4.37). |
|
|
|
||
Согласно диаграммы свободных колебаний вагона (рис. |
|||||||
53). |
|
|
|
«р, = 4°, |
|
|
|
ґ=122 сек, |
ср0 =12°, |
5 = 0,0087 |
1/сек. |
||||
Момент инерции вагона, который, вообще говоря, может быть определен по известной формуле, в данном случае удобнее определить по частоте собственных колебаний ва гона.
Согласно рис. 53 период колебаний вагона Т = 3,8 сек. Соответственно круговая частота
|
ш = ^ . = 1,66 1/сек. |
(5.1) |
|
Зная со, можно |
определить |
частоту собственных |
колебаний |
при отсутствии сил |
трения, т. |
е. коэффициент I{v из |
уравнения |
(4.40). Поскольку ш = ]/о)^ — о2 , можно написать, заменяя |
w0 — Kt |
^ f = c o 2 + 6 2 « 2 , 7 5 1/сек2 . |
(5.2) |
Прежде чем использовать найденное значение Kf для опре деления / из уравнения (4.42), зададимся массой каретки пг =
кГ * сєк^
= 12 |
и примем по конструктивным соображениям / = 4,5 м. |
м
Подставляя цифровые значения в выражения Кг из уравне ний (4.42), решим его относительно момента инерции /
/ = J _ [ (ML+ml)g-ml2Kf] |
= |
кГ-м-сек2 . |
Подставляя |
известные величины |
в равенство (4.42) |
найдем |
|
/Т2 =0,39 1/сек2 , |
/Сз=0,18. |
|
Подставляя |
постоянные в уравнение (4.40) получим |
|
|
Ф+0,0174 ср+2,75 с р = —0,39 ф —0,18 ф. |
(5.3) |
||
В соответствии с постановкой задачи, угол отклонения ка ретки меняется от—ф до+ф. Поскольку ход каретки от среднего положения составляет +0,7 м, а высота / = 4,5 м, то
ф0 = 9°. |
(5.4 |
Чтобы перейти к численному решению уравнения (5.3) сделаем одно допущение, которое согласуется с описанным чередованием позиций рабочего цикла и лабораторными на блюдениями. Для этого прежде всего исключим время, в течение которого каретка неподвижна относительно вагона, а затем условимся, что движение каретки в остальной части цикла происходит по гармоническому закону.
Зная закон движения вагона
ср = ср0 cos mt, |
(5.5) |
и круговую частоту его колебаний о>=Л,66 1/сек, найдем ориен тировочные значения угловой скорости вагона вблизи состояния равновесия.
При средней амплитуде колебаний 7,0° эта скорость выра зится
с о = |
— ср0 'л sin |
wt fa 12°/сек. |
Из рассмотрения |
позиций |
движения каретки можно заклю |
чить, что она остается неподвижной в интервале с р « ± 2 . Сле довательно, путь совместного движения каретки с вагоном соста вит = 4°. Соответственно, интервал времени, в течение которого каретка остается неподвижной
4еп = 0,3 сек. |
(5.6) |
||
Период активного движения |
каретки |
|
|
^ = Г - 2 / „ е „ = 3 , 2 |
сек,- |
(5.7) |
|
поэтому закон ее движения в активной фазе |
будет |
||
ф = ф 0 cos |
1,96/, |
(5.8) |
|
откуда |
|
|
|
ф = - 1 , 9 6 2 ф0 |
cos |
1,96 t. |
(5.9) |
83
