Файл: Каландадзе В.А. Колебания вагонов подвесных канатных дорог.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 40
Скачиваний: 0
I
I
[л — коэффициент, зависящий от способа закрепления штока и характера распределения нагрузки по его длине;
р,/—приведенная длина.
Так как шток демпфера имеет круглое сечение, то его мо мент инерции будет:
|
Л™ = |
^ - = 0,05 |
cl\ |
|
(2.54) |
||||
где d—диаметр |
штока. |
|
64 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Подставляя |
значение максимального |
усилия |
в штоке, |
полу |
|||||
ченное по формуле (2.50), вместо |
Р к р , |
а |
также |
значение |
/ т і п |
в |
|||
уравнение (2.53), и учитывая |
запас |
прочности п\ |
можем |
опре |
|||||
делить диаметр |
штока демпфера |
|
|
|
|
|
|
||
|
</= і / |
г~р*Р№)2П' |
|
|
|
|
( 2 |
5 5 ) |
|
|
|
r x P w n - |
|
|
|
|
|
||
|
V |
|
ил5гс2 £ |
|
|
|
|
|
Полученные в данном параграфе зависимости и анализ параметров всей системы при работе гасителя продольных колебаний могут служить основой для проектирования про мышленных образцов демпферов.
Г Л А В А III
РАЗРАБОТКА И ИСПЫТАНИЕ ГАСИТЕЛЯ ПРОДОЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ ВАГОНОВ ППКД
§ 1. Общая схема гасителя и его расчет |
|
Тбилисская пассажирская подвесная дорога |
соединяет |
площадь Руставели с парком, расположенным на |
плато го |
ры Мтацм,иінда. Дорога обслуживает отдыхающих |
и сотруд |
ников государственных учреждений, расположенных на тер ритории парка. Дорога двухканатная, двухпутевая с маятни ковым движением вагонов, имеет '3 промежуточные металли ческие опоры с качающимися башмаками.
На рис. 17 приведен продольный профиль дорога с ука занием высот и размеров. Верхняя станция является при водной, а нижняя натяжной. Общая длина дороги 906 м, разность высот 276 м. Вагоны вместимостью до 25 чел. за
крытой конструкции |
с |
восьмиколесной |
ходовой тележкой. |
|
Скорость движения |
6 |
м/сек, |
производительность дороги |
|
360 чел/час. Диаметр |
несущего |
каната |
45 мм, тягового и |
|
хвостового — 21 мм. |
|
|
|
|
Вагоны дороги, согласно проекта были оборудованы гид равлическими демпферами двойного действия (ірис. 1). ко
торые из-за обычных |
для |
гидравлических демпферов |
уте |
|||
чек масла |
практически |
не |
выполняли своих |
функций. |
Эти |
|
демпферы |
были заменены предложенной нами |
конструкцией |
||||
(рис. |
18), |
принцип работы которой заключается в следую |
||||
щем; |
К тележке 1 вагона |
шарнпрно присоединены два |
што |
|||
ка 2 н 2' |
с поршнями |
3 п З1 . Цилиндры 4 и 4' шарнира-ми 5 |
Рис. 17. Продольный профиль ППКД «пл. Руставели— плато Мтацминда»
и 5' закреплены на крыше -вагона 6 и соединены между со бой трубкой 7, имеющей вентиль 8. В поршнях имеются по
два отверстия, |
обеспечивающие необходимое |
минимальное |
|
сопротивление |
деміиферов в случае |
закупоривания по ка |
|
кой-либо причине соединительной |
трубки 7, |
а также для |
уравнения: рабочих полостей цилиндров при несимметричном расположении точек крепления штоков или цилиндров дем пферов.
При раскачивании вагона рабочая жидкость находится под давлением поочередно только в нижней полости одного или другого цилиндров, поэтому имевшая место в демпфере
старой конструкции возможность вытекания масла из |
верх |
|||
ней полости исключена. |
|
|
||
Длительная эксплуатация |
демпфера подтвердила |
его |
||
надежную |
работоспособность. |
|
|
|
Ниже приводится |
расчет демпферного устройства ППКД |
|||
пл. Руставели — плато Мтацминда. |
|
|||
Л = 2,3 м; |
5=0,55 м; |
D=0,83 |
м; С=2,36 м; 30 = 13°30'; • |
«m«=<Pma*=20°; |
« m i n = 5°; ^ m i n = —20°. |
|
По формулам (2.45) и (2.46) получим |
||
(а6)гаа.ч=2,53 |
м, |
(a6)m I n =l,77 м. |
Минимальный ход поршня |
демпфера |
|
^rain = 0,76 М. |
Рабочая длина цилиндра демпфера согласно (2.47) Хц=1,08 м.
Рис. 18. Гидравлический демпфер продольных колебаний вагонов ППКД
.Длина штока левого демпфера по (2 — 48) Х д е в = 1 , 2 5 м.
.Длина штока правого демпфера согласно (2.49) Х п р = 2 , 5 4 м.
Определим диаметр штока.
42
Согласно паспортным данным |
Gx = 205 кг, |
^—1,64 м, G 2 = |
||
= 760 кГ, |
U 3 , 8 M . |
G3 = / i . G = 20-80=1600 |
кГ. («.-число |
|
пассажиров, |
G—вес одного пассажира). |
|
||
|
/3 = 3,5 м, |
G4 =120 |
кГ, ^ = 4,5 |
м. |
Расстояние от точки подвеса до центра тяжести вагона по (2.52) 1 = 3,5 м.
масса груженого вагона, согласно (2.51),
.. _ |
-кГ-сек2 |
М = 274 |
, |
|
м |
тогда максимальное усилие, передаваемое штоку демпфера, сог ласно (2.50) при /,„а х = 3 м/сек2 ,
Р=3520 кГ.
Модуль упругости для конструкционной ста^и £ = 2 - 1 0 6 кГ/см2 = 2-101 0 кГ/м2 ; для данного вида нагрузки коэффициент р, = 0,5, тогда диаметр штока левого демпфера, согласно (2.55) при п' = 2,5
|
|
^лев = 25 мм. |
|
|
|
|
|
|
Аналогично, диаметр штока правого демпфера |
|
|
|
|
||||
|
|
(/Пр = 34 мм. |
|
|
|
|
|
|
Проверим не вызовет ли применение демпфера |
опас |
|||||||
ность |
сбрасывания |
ходовой |
тележки |
с несущего |
каната. |
|||
Будем исходить из аварийного состояния, когда |
|
по |
каким- |
|||||
либо |
причинам демпферное |
устройство |
теряет |
нормальную |
||||
подвижность. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Экстренная остановка дороги может произойти |
в |
двух |
||||||
случаях: при аварийном торможении приводного |
шкива, |
или |
||||||
в случае обрыва тягового каната и срабатывания |
лови тель |
|||||||
ного |
приспособления |
вагона. Большую |
опасность |
представ |
ляет второй случай, так каїк здесь исключается смягчающее
влияние |
маховых масс привода |
и податливость тягового |
|
каната из-за наличия провеса. |
Поэтому рассматривая |
ава |
|
рийный |
случай будем исходить |
из параметров ловителя |
ва |
гона. |
|
|
|
Пружины ловителя вагона должны быть отрегулирова ны таким образом, чтобы обеспечивалась допускаемая пра вилами [41, § 1071 величина замедления — 3 м/сек2 .
Определим при таком замедлении величины опрокиды вающего и противодействующего моментов.
Угол между трассой дороги и штоком демпфера согласно (2.33) при а==ф = 0, у = 7°. Опрокидывающее усилие
Р о п р = Р . cos 7° = 3480 кГ. Соответственно опрокидывающий момент
M o n p = P o n p 2 D = 5777 кГ.м. •
Р0пр вызывает дополнительное усилие в подвеске, противодей ствующее опрокидыванию тележки
Pnp = /, on p-f-G1 +Ga + G3+G4 + G6 = 6505 кГ,
где G-a—вес ходовой тележки вагона, а соответствующий проти водействующий опрокидыванию момент
МП 1 , = Рп р -£ |
> = 5399 к Г. у. |
Как видно из приведеній |
аго расчета, опрокидывающий |
момент больше противодействующего, поэтому для указан ной дорогій величина допускаемого максимального замедле
ния дороги должна |
быть уменьшена. |
1 |
Как показали |
расчеты, для ППКД |
«пл. Руставели — |
плато Мтацмипда», максимальное замедление, при котором
соблюдается равенство моментов, должно быть 2,5 |
м/сек2 . |
|
Эти расчеты производились при абсолютном |
жестком |
|
канате. В действительности из-за своей |
гибкости |
несущий |
канат приподнимается вместе с ходовой |
тележкой |
вагона, |
что |
исключает |
возможное |
сбрасывание |
тележки |
даже при |
|||||||
большем |
опрокидывающем |
моменте. |
|
|
|
|
||||||
§ 2. |
Испытание промышленного образца демпфера продоль |
|||||||||||
|
|
|
ных колебаний вагонов |
ППКД |
|
|
||||||
|
Промышленные испытания демпфера производились на |
|||||||||||
ППКД, |
соединяющей пл. Руставели с плато Мтацминда. |
|||||||||||
|
Для замера колебаний вагона был использован гироско |
|||||||||||
пический |
прибор |
— |
«Авиагоризонт» |
|
АГК-^-47б, который |
|||||||
обычно применяется на самолетах с |
целью- • замера |
углов |
||||||||||
тангажа |
и |
крена |
[31, 34, 35]. «Авиагоризонт»; состоит |
из ги |
||||||||
роскопического |
узла, |
корректирующего |
устройства, |
арретира |
||||||||
и указательной |
|
системы. |
|
|
|
, |
|
|
||||
|
Прибор приводится в действие трехфазным током, -на |
|||||||||||
пряжением |
36в и частотой |
400 гц. Источником тока |
служит |
|||||||||
специальный преобразователь ПА Г—1Ф |
(рис. 1,9). |
|
|
|||||||||
|
Поскольку |
«Авиагоризонт» |
АПК—476 пригоден |
.только |
||||||||
для |
визуальных |
|
замеров, |
нами |
был |
приспособлен |
|
к нему |
||||
реостатный |
датчик с |
целью записи колебаний.: вагона |
элект= |
44
не позволяют объективно судить об эффективности примене ния того или иного демпфера, так как при ручном управле нии весьма трудно обеспечить одинаковый режим торможе ния. Поэтому сравнение будет достоверным только при слу чаях аварийного торможения, при которых исключается субъективный фактор.
На рис. 22 показаны три характерные осциллограммы, иллюстрирующие процесс раскачивания вагона при аварий ном торможении. Так как промышленные эксперименты тре бовали многократной аварийной остановки дорогії, то' для обеспечения безопасности находящихся в вагоне людей, про-
|
Рис. 21. Схема включения реостатного датчика |
|
||||||
водивших опыты, а также с целью исключения |
значительных |
|||||||
перенапряжений |
в |
тяговом |
канате |
тормозное |
усилие |
ава |
||
рийного |
тормоза |
во |
время |
этих экспериментов |
было |
искус |
||
ственно |
уменьшено. |
а соответствует колебаниям |
|
|||||
На |
рис. 22 |
запись |
вагона |
|||||
без демпфера, б |
— |
при |
демпфере |
старой конструкции и |
в — с демпфером нашей конструкции.
При сравнении кривых обращает на себя внимание тот факт, что начальные фазы колебаний (первый полупериод) во всех трех случаях практически одинаковы. Это говорит о том, что наличие демпфера не сказывается заметным обра-