Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Каландадзе В.А. Колебания вагонов подвесных канатных дорог

.pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
27.10.2023
Размер:
20.59 Mб
Скачать

I

I

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

6)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-aвес 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-

зом ни на крутизне фронта первого колебания, ни на ее ам­ плитуде, ни на длительности. Но зато резко изменяется ха­ рактер свободных колебаний, которыми заканчивается про­ цесс торможения вагона. В системе без демпфера эти коле­ бания совершают примерно 3 полных периода и занимают около 12 сек. При демпфере существующей конструкции про-

1ч іїод

f Рис. 22. Осцилограммы колебаний вагона при аварийном торможении

цесс содержит всего два полных колебания и продолжается 6 сек. Наконец, при демпфере новой конструкции колебания затухают не совершив даже одного полного колебания, т. е. за время меньше 4 сек.

По осциллограммам рис. 22 можно сделать вывод о том, эффекте, который связан с применением демпфера. В данном случае, применительно к вагону ППКД распространенной конструкции роль демпфера состоит не в смягчении толчков, а лишь в уменьшении амплитуды свободных колебаний после прекращения действия возмущения. Демпфер уменьшает амплитуду и резко сокращает продолжительность «качки»

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ