Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Конструирование и расчет ПС ГЭТ (троллейбус).doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
25.01 Mб
Скачать

Кузов троллейбуса

На качество конструкции кузова троллейбуса влияют:

  • применяемые материалы;

  • профили элементов кузова;

  • толщины листов профилей;

  • способы соединений деталей;

  • отсутствие застоя влаги;

  • снижение напряжений элементов кузова при изгибе, закручиваниях и вибрации;

  • применение антикоррозионных покрытий;

  • доступность профилактического восстановления кузова.

Кузова бывают рамные и безрамные.

Рамные кузова делятся на раздельные и объединенные.

Безрамные делятся на кузова с несущим кузовом троллейбуса и с несущей надстройкой.

Кузов троллейбуса подвергают действию следующих нагрузок:

  • изгибающих, от собственного веса и веса полезной нагрузки. Эти нагрузки действуют на продольные элементы кузова в пределах базы и по консолям, а также на поперечные элементы.

  • скручивающих весовых нагрузок при стоянке или движении по неровной поверхности дороги;

  • инерционных нагрузок при ускорениях, замедлениях и поворотах;

  • вибрационных нагрузок от тягового электродвигателя, трансмиссии, колес, собственных колебаний кузова вызываемых изгибающими, инерционными и другими нагрузками;

  • толкающих и тормозных усилий и реактивных моментов от тягового электродвигателя в механизмах трансмиссии.

В зависимости от типа кузова и системы подрессоривания изгибающие нагрузки воспринимаются рамой, основанием кузова и надстройкой. Все элементы кузова подвергаются расчету на изгибающие нагрузки, каждый элемент отдельно.

Экстремальные значения статического скручивающего момента имеют место при полной разгрузке одного из колес переднего моста и максимальный момент определяется:

где размер колеи,

нагрузка на переднюю ось.

Скручивающие нагрузки, статические и динамические, как часто повторяемые и оказывают большое влияние на усталостную прочность кузова, облицовки, основания и рамы. Для усталостной прочности кузова важно, чтобы система имела равную жесткость. По степени восприятия скручивающих нагрузок при наименьшем весе кузова важно и можно расположить в следующем порядке:

  • безрамные с несущим основанием;

  • объединенные рамные;

  • рамные конструкции.

Критерием сравнения троллейбусов по жесткости кузовов при кручении принят относительный угол закручивания, выраженный в минутах на один метр длины кузова, и для различных конструкций колеблется в пределах 0°30´ …1°30´ (полный угол закручивания). В зарубежных конструкциях до 2°15´. Величина относительного угла закручивания при испытаниях различных равных конструкций кузовов имела параметры от 3 до 13º мин/м. После облицовки каркаса жесткость кузова значительно увеличивается. Внутренняя облицовка, окна, двери сидения, потолки и другое оборудование кузова также увеличивают жесткость. Отношение жесткости каркаса при кручении к жесткости облицованного и оборудованного троллейбуса принято называть коэффициентом относительной жесткости:

позволяет определить долю нагрузки, воспринимаемую при кручении облицованным и оборудованным кузовом. при отсутствии облицовки, окон, дверей и других элементов конструкции не должен быть более четырех. Инерционная нагрузка тем больше, чем больше относительный вес верхней части кузова. Эти нагрузки воспринимаются узлами соединений тяг с продольными брусами, диагональными раскосами и в основном облицовкой.

Расчет кузова на инерционные нагрузки при ускорении или торможении проводится с предположением, что подоконная часть кузова вследствие влияния наружной облицовки и внутренней обшивки абсолютно жесткая при продольных смещениях. Масса кузова, расположенная выше подоконного бруса, умноженная на ускорение составляет инерционную силу, приложенную в центре тяжести массы и направленную в сторону, обратную ускорению:

Момент, изгибающий шпангоуты, а также переднюю и заднюю стенки на уровне подоконного бруса определяется:

,

где высота центра масс от подоконного бруса.

Инерционные силы и нагрузки могут вызывать продольный изгиб боковых бортов и, как следствие, являются одной из причин, возбуждающих их вибрации.

Инерционные нагрузки на виражах нагружают узлы крепления шпангоутов к основанию или поперечин основания к раме и соединения шпангоутов с крышей по причине возникновения явления ромбования кузова. Центробежная сила определяется по формуле:

,

где радиус кривизны траектории центра тяжести кузова, расположенной выше основания.

Современные цельнометаллические кузова обладают высокой жесткостью при малом весе и жесткими связями. Поэтому влияние инерционных нагрузок на прочность и долговечность кузовов незначительно, если учитывать, что инерционные нагрузки выполняют функцию возмущающей силы, вызывающей вибрацию. Вибрационные нагрузки влияют на усталостную прочность и, следовательно, на долговечность кузова. При неблагоприятных условиях они могут иметь основное значение по сравнению с нагрузками других видов. При расчете кузовов изделий ГЭТ на изгиб и скручивание полезную нагрузку принимают предельной нормальной и среднеэксплуатационной с учетом времени движения при данной нагрузке.

Инерционные нагрузки почти не зависят от степени загруженности изделия, но существенно влияют в случаях расположения электрооборудования и агрегатов на крыше.

Вибрация всей системы и отдельных ее элементов проявляются в большей степени при ненагруженном троллейбусе.

Конструкции цельнометаллических кузовов с болтовыми, заклепочными и сварными соединениями имеют свойство изменять свое первоначальное положение под влиянием вибрационной, скручивающей и инерционной нагрузок. Для цельнометаллических сварных монолитных каркасов наиболее опасны вибрационные нагрузки, особенно для сварных соединений, а для тонкостенных элементов наиболее опасны скручивающие нагрузки.