Тягово-динамический расчёт сочлененного троллейбуса на 165 пассажиров. Расчет коридора движения сочлененного троллейбуса с идеальной руле

 

 

Рисунок 2.6.1 – Зависимость  ускорения троллейбуса от его  скорости

 

Время разгона зависит от квалификации водителя троллейбуса, который для достижения максимальной интенсивности разгона использует ускорения, близкие к допустимым. Разгон начинается с начальной скорости (при трогании троллейбуса ) и заканчивается при достижении троллейбуса заданной максимальной скорости или установившейся скорости .

Для определения времени  разгона полагают, что ускорение  в каждом интервале изменения  скорости постоянно. Тогда время  разгона на i-ом интервале составит

     (2.6.2)

 

где - изменение скорости на i-ом интервале, км/ч: ;

- среднее значение ускорения  на i-ом интервале, .

Общее время разгона от до равно сумме составляющих

 

,     (2.6.3)

 

где n – количество интервалов изменения скорости.

 

Таблица 2.6.2 – Изменение  скорости движения троллейбуса в  зависимости от времени разгона

,м/с2	ν, м/с				t, с
0,45	0	4,051167	5	0,342837	0
0,45	5	4,051167	5	0,342837	0,685674
0,45	10	4,051167	5	0,342837	1,02851
0,45	15	4,051167	5	0,342837	1,371347
0,45	20	4,051167	5	0,342837	1,714184
0,43	25	3,960333	5	0,3507	2,064884
0,18	30	2,734083	5	0,507991	2,572875
0,08	35	1,1445	5	1,213533	3,786408
0,045	40	0,531375	5	2,613764	6,400172
0,032	45	0,313375	5	4,432035	10,83221
0,027	50	0,231625	5	5,996282	16,82849
0,019	55	0,172583	5	8,047642	24,87613
0,008	60	0,036333	5	38,2263	63,10243

 

По данным таблицы 2.6.1 и 2.6.2 строим графики изменения скорости движения троллейбуса при его  разгоне и изменение динамического  фактора при разгоне троллейбуса.

 

 

Рисунок 2.6.2 – Изменение  скорости движения троллейбуса при  его разгоне

 

 

Рисунок 2.6.3 – Изменение  динамического фактора при разгоне  троллейбуса

 

Путь разгона. Для получения  характеристики разгона  определяют приращение , проходимого троллейбусом на всех интервалах изменения скорости. При этом принимается допущение, что в каждом из этих интервалов троллейбуса движется с постоянной средней скоростью , которую определяют по формуле:

 

,     (2.6.4)

 

где , - скорости соответственно в начале и конце каждого интервала, км/ч.

Тогда длина пути на каждом интервале равна

 

.     (2.6.5)

 

Полный путь троллейбуса  за время разгона составит:

 

,     (2.6.6)

 

где n – число интервалов изменения скорости.

 

Таблица 2.6.3 – Изменение  скорости движения троллейбуса в  зависимости от проходимого пути при разгоне

, км/ч	, с	,м	Путь, м
0	0,342837	0	0
5	0,342837	0,476162	0,476162
10	0,342837	0,952324	1,428487
15	0,342837	1,428487	2,856973
20	0,342837	1,904649	4,761622
25	0,3507	2,435417	7,197038
30	0,507991	4,233256	11,43029
35	1,213533	11,79824	23,22853
40	2,613764	29,04182	52,27036
45	4,432035	55,40043	107,6708
50	5,996282	83,2817	190,9525
55	8,047642	122,9501	313,9026
60	38,2263	637,105	951,0076

 

По данным таблицы 2.6.3 строим график зависимости скорости движения от пути, проходимого при разгоне  троллейбуса.

 

 

Рисунок 2.6.4 – Зависимость  скорости движения от пути, проходимого  при разгоне троллейбуса

 

7. Определение величины преодолеваемого подъема

 

Определяем вес троллейбуса G, нормальную нагрузку на задний мост G₂ и координату a центра масс:

 

                                                 _(2.7.1)

 

     (2.7.2)

 

 

     (27.3)

 

 

_{Рассчитываем  максимальный imax уклон, который может преодолеть сочленённый троллейбус в заданных условиях эксплуатации:}

 

_(2.7.4)

 

 

_{Вычислим  дополнительный уклон, преодалеваемый за счет использования накопленной троллейбусом кинетической энергии iдоп [7, стр. 255]:}

 

     _(2.7.5)

 

где - длина отрезка пути, на котором скорость падает от до , м.

 

 

Предельный уклон пути, преодолеваемый троллейбусом, это уклон, который на отрезке пути заданной длины вызывает падение скорости от начальной , соответствующей движению на горизонтальном участке, до критической скорости .

Предельный уклон определяется по формуле [7, стр. 225]:

 

    (2.7.6)

 

3. Индивидуальное задание. Расчет коридора движения сочлененного троллейбуса с идеальной рулевой трапецией

3.1 Теоретическое состояние  вопроса

 

Под динамическим коридором движения автотранспортного средства понимается ширина полосы дороги (проезжей части), необходимой для его безопасного движения с заданной скоростью. Коридор движения один из важнейших параметров маневренности.

Маневренностью называют свойство троллейбуса поворачиваться на минимальной площади.

Показатели  маневренности троллейбуса:

• R_н – минимальный радиус поворота наружного переднего колеса;
• N_к – ширина полосы движения, которую занимает троллейбус при повороте;
• l₁, l₂ – максимальный выход отдельных частей троллейбуса за пределы траекторий движения наружного переднего и внутреннего заднего колес

На  рисунке 3.1 приведена схема движения троллейбуса на повороте.

 

Рисунок 3.1.1 – Cхема движения одиночного троллейбуса на повороте

 

Максимальная ширина полосы движения (коридор) N_к. находится по формуле:

 

 

 

где R_в – минимальный радиус поворота внутреннего заднего колеса.

Согласно  ГОСТ 27815-88 (Правила ЕЭК ООН N 36) при  движении на повороте как вправо, так  и влево троллейбус должен полностью  вмещаться по наиболее выступающей  точке кузова или бампера в  окружность радиусом 12м. Этот радиус называют радиусом поворота троллейбуса и он равен:

 

 

 

При движении троллейбуса на повороте вправо или влево при минимальном  радиусе поворота равным 12 м, троллейбус должен вмещаться в коридор N равный 6,7 м (рисунок3.2).

Рисунок 3.1.2 – Cхема коридора движения сочлененного троллейбуса

Когда троллейбус находится в неподвижном  состоянии, а его управляемые  колеса повернуты вправо или влево  так, чтобы при его последующем  движении наиболее выступающая передняя точка кузова или бампера описала  окружность радиусом 12,0 метров, на поверхности  дороги прочерчивается след вертикальной плоскости, касательной к внешней  по отношению к центру поворота боковой  стороне троллейбуса. При движении троллейбуса вперед как вправо, так  и влево по окружности радиусом 12,0 метров ни один элемент его не должен выступать за упомянутую выше вертикальную плоскость более чем на 1,2 метра – для сочлененного троллейбуса (рисунок 3.3).

Рисунок 3.1.3 – Cхема траектории движения сочлененного троллейбуса из неподвижного положения при вывернутых до упора колесах

3.2 Математическая модель  расчета коридора движения

троллейбуса

Для расчета динамического коридора движения троллейбуса в данной курсовой работе применялись следующие эмпирические формулы:

• расчета коридора движения ( ) на прямолинейном участке:

    (3.2.1)

где: – коэффициент, зависящий от квалификации водителя и его психофизиологического состояния, 0,015 - 0,054;

 – габаритная ширина, м;

 – скорость движения автомобиля, м/с.

• расчет коридора движения на криволинейном участке:

Рисунок 3.2.4 – Cхема коридора движения на криволинейном участке

Из схемы на рисунке 3.4 очевидно, что габаритная ширина проезжей части дороги ( ) выражается формулой:

     (3.2.2)

где: и , – наружный и внутренний габаритные радиусы поворота троллейбуса;

 – габаритная ширина проезжей части дороги в статике, т.е. без учета скорости и поправочного коэффициента (запаса), принимаемого в расчетах равным 0,3 .

Внутренний габаритный радиус поворота:

     (3.2.3)

где - средний радиус поворота троллейбуса(траектория движения точки пересечения оси заднего моста и продольной оси)

Средний радиус поворота:

      (3.2.4)

Где - база троллейбуса, ;

- средний угол поворота управляемых  колес, рад.

Внешний габаритный радиус поворота:

   (3.2.5)

где: - передний свес троллейбуса.

Для расчета динамического  коридора на криволинейном участке, в зависимости от скорости и угла поворота управляемых колес, значения задаются с учетом показателей устойчивости АТС, а предельное значение задается по техническим характеристикам троллейбуса.

   (3.2.6)

3.3 Исходные данные для  расчета

За аналог принят сочлененный троллейбус АКСМ 333.

1. База троллейбуса – 5,9 м.
2. Максимальный средний угол поворота управляемых колес – 0,697рад = 40^˚.
3. Передний свес троллейбуса – 2,39 м.
4. Габаритная ширина троллейбуса – 2,5 м.
5. Максимальная скорость – 60км/ч.

3.4 Результаты расчета

 

Таблица 3.4.1 – Результаты расчета коридора движения в зависимости  от скорости

V, км/ч	Bk , м	V, км/ч	Bk , м	V, км/ч	Bk , м	V, км/ч	Bk , м	V, км/ч	Bk , м
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1.000	4.546	13.000	4.960	25.000	5.374	37.000	5.788	49.000	6.202
2.000	4.581	14.000	4.995	26.000	5.409	38.000	5.823	50.000	6.237
3.000	4.615	15.000	5.029	27.000	5.443	39.000	5.857	51.000	6.271
4.000	4.650	16.000	5.064	28.000	5.478	40.000	5.892	52.000	6.306
5.000	4.684	17.000	5.098	29.000	5.512	41.000	5.926	53.000	6.340
6.000	4.719	18.000	5.133	30.000	5.547	42.000	5.961	54.000	6.375
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
7.000	4.753	19.000	5.167	31.000	5.581	43.000	5.995	55.000	6.409
8.000	4.788	20.000	5.202	32.000	5.616	44.000	6.030	56.000	6.444
9.000	4.822	21.000	5.236	33.000	5.650	45.000	6.064	57.000	6.478
10.000	4.857	22.000	5.271	34.000	5.685	46.000	6.099	58.000	6.513
11.000	4.891	23.000	5.305	35.000	5.719	47.000	6.133	59.000	6.547
12.000	4.926	24.000	5.340	36.000	5.754	48.000	6.168	60.000	6.582