Петербургский Государственный Университет Путей Сообщения
Kaфeдрa “Элeктpичecкaя тяга”
Лабораторная Работа № 2
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ НАЧАЛА ОПРОКИДЫВАНИЯ ЭКИПАЖА ПРИ ДВИЖЕНИИ В КРИВОЙ
Выполнил студент
Группы ЭТ-502
Рабинюк А.А.
CAHKT-ПETEPБУPГ
2008
Цель работы - определение угла наклона кузова и скорости начала опрокидывания экипажа при движении в кривой, и влияние на их величины основных параметров экипажа и пути.
Рис. 1.
Расчётная схема экипажа и действующих на него сил представлена на рис. 1.
На рис.1:
– подрессоренная масса экипажа, т:
,
где - подрессоренная масса экипажа, отнесенная к одной оси, т;
- число осей экипажа;
- жёсткость одной стороны рессорного подвешивания экипажа, кН/м;
- статический прогиб рессорного подвешивания, м;
- высота центра тяжести надрессорного строения от верхней плоскости рессорного подвешивания, м;
- угол наклона надрессорного строения, рад;
- расстояние между осями рессорных комплектов в поперечной плоскости, м.
При расчётах принять м;
- центробежная сила инерции, возникшая при движении экипажа по кривой, кН;
P – реакции рессорного подвешивания, вызванные наклоном надрессорного строения на угол .
Из приведённой на рис.1 схемы следует, что при движении в кривой на подрессоренную часть действует опрокидывающий момент:
, кН·м,
где .
Этому моменту противодействует восстанавливающий момент реакций рессорного подвешивания:
, кН·м.
Здесь:
, кН,
тогда:
, кН·м.
.
Условием равновесия надрессорного строения является равенство:
,
или
.
Преобразуя выражение, получим:
.
Отсюда:
, рад.
Очевидно, устойчивость экипажа против опрокидывания будет обеспечена при условии:
<<,
где - максимально допустимый угол наклона надрессорного строения, рад.
Условиям, при которых опрокидывание экипажа станет неизбежным, соответствует равенство x= b, т.е. когда:
,
так при м и м; рад.
При этом реакции рессор достигнут величины:
, кН
и
, кН·м.
Из равенства (в этих условиях):
Находим:
,
что даёт возможность определить скорость начала опрокидывания экипажа:
, м/с
- без учёта возвышения наружного рельса (h=0),
, м/с
- с учётом возвышения наружного рельса (h≠0).
2S=1,6 – расстояние между кругами катания колёс, м.
Отклонение любой точки А от её среднего положения определяется из выражения:
,
где H – высота точки А над верхней плоскостью рессорного подвешивания, м.
Программа работы
Рис.2 Зависимость V=f(R) при изменении параметра h
Рис.3 Зависимость V=f(R) при изменении параметра
Рис.4 Зависимость V=f(R) при изменении параметра
Программа
V=110/3.6;
g=9.81;
S1=0.79;
hv=0.1;
b=1.4;
ht=3.5;
ht0=ht;
R=200;
R0=R;
M=22.5;
n=2;
M=M*n;
zst=0.13;
zst0=zst;
H=6;
phi=M*V^2*ht/(R*(2*M*g/zst*b^2-M*g*ht))
phimax=b/ht
AA1=H*phi
Voprvoz=sqrt(R*b/(ht*M)*(2*M*g/zst*b^2/ht-M*g)+R*g*hv/(2*S1))
Vopr=sqrt(R*b/(ht*M)*(2*M*g/zst*b^2/ht-M*g))
axis([100 1250 40 140]);
hold on;
for I=1:4;
R=120:15:1260;
plot(R,sqrt(R*b/(ht*M)*(2*M*g/zst*b^2/ht-M*g)+R*g*hv/(2*S1)));
hv=hv+0.05;
end;
grid
ylabel('V,m/s');
xlabel('R,m');
title('V=f(R)');
text(605,85,'hv=0');
text(605,112,'hv=0.15');
pause
hold off;
clg;
axis([120 1250 30 180]);
hold on;
hv=0;
zst=0.08;
for I=1:5;
R=120:15:1260;
plot(R,sqrt(R*b/(ht*M)*(2*M*g/zst*b^2/ht-M*g)+R*g*hv/(2*S1)));
zst=zst+0.02;
end;
grid
ylabel('V,m/s');
xlabel('R,m');
title('V=f(R)');
text(410,125,'zst=80mm');
text(910,85,'zst=160mm');
pause
hold off;
clg;
axis([120 1250 40 400]);
hold on;
ht=1;
zst=zst0;
for I=1:5;
R=120:15:1260;
plot(R,sqrt(R*b/(ht*M)*(2*M*g/zst*b^2/ht-M*g)+R*g*hv/(2*S1)));
ht=ht+0.5;
end;
grid
ylabel('V,m/s');
xlabel('R,m');
title('V=f(R)');
text(410,310,'ht=1');
text(1010,110,'ht=3');
pause
hold off;
clg;
ht=ht0
phi = 0.1102
phimax = 0.3143
AA1 = 0.6611
Voprvoz = 52.7939
Vopr = 51.6045
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.