Городской электрический транспорт. Курсовое и дипломное проектирование

Вагон рассчитывается на нагрузки:

номинальную – от массы пассажиров, сидящих на всех местах, и стоящих пассажиров из расчета пять человек на 1 м свободной площади пола;

максимальную допустимую в эксплуатации нагрузку – от массы пассажиров, сидящих на всех местах, и стоящих пассажиров из расчета 10 человек на 1 м свободной площади пола в течение 1 ч движения по графику.

Примечание. Средняя масса пассажира – 70 кг.

Вагон должен быть оборудован правым и левым наружными зеркалами заднего вида, снеговыми и звуковыми приборами.

Количество и расположение приборов – по согласованию с потребителем.

Вагон должен быть оборудован системами радиооповещения пассажиров и подачи сигналов из пассажирского салона водителю.

По согласованию с потребителем допускается оборудовать вагон наружными динамиками.

Внешний и внутренний вид вагона, планировка пассажирского помещения, конфигурация и оформление дверей, окон, кресел, поручней, компоновка оборудования в кабине управления, фактура, материал и цвет поверхностей внутреннего оборудования и декоративных материалов должны отвечать современным требованиям эргономики и технической эстетики.

Показатели надежности:

ресурс до первого капитального ремонта I объема – не менее 280 тыс. км пробега, II объема – не менее 560 тыс. км пробега; наработка на отказ – не менее 10 тыс. км пробега.

Требования к кузову и оборудованию

Кузов должен иметь опорные поверхности, обеспечивающие возможность его подъема домкратами.

Конструкция кузова предусматривает возможность применения для боковых стен механизированной мойки.

Внутренние металлические поверхности кузова должны иметь противошумное покрытие.

Стены и потолок пассажирского помещения и кабины водителя облицовываются декоративным пластиком по ГОСТ 9590– 76.

148

По согласованию с потребителем допускается применять другие облицовочные материалы.

Покрытие пола пассажирскою помещения, подножек и ступенек должно быть износостойким, исключающим скольжение и позволяющим вести обработку моющими и дезинфицирующими средствами.

Окна и форточки должны иметь уплотнения, не допускающие попадания пыли и влаги.

Управление дверьми вагона осуществляется из кабины водителя. Водитель должен иметь возможность управлять передней дверью головного вагона независимо от остальных дверей.

На вагоне устанавливается тяговое оборудование по ГОСТ 9219– 75 и ГОСТ 2582–72.

В вагонах должна применяться тиристорно-импульсная система управления тяговыми электродвигателями. По согласованию с потребителем допускается устанавливать другие системы управления.

При работе по системе многих единиц аппаратура должна обеспечивать синхронность управления тяговыми электродвигателями.

Питание цепей управления и вспомогательного оборудования осуществляется от статического преобразователя напряжения и аккумуляторной батареи. Номинальное напряжение цепей управления и вспомогательного оборудования должно составлять 24 или 50 В постоянного тока.

По согласованию с потребителем допускается питание цепей управления и вспомогательного оборудования от мотор-генератора и аккумуляторной батареи.

Вагон оборудуется электрическим, механическим и электромагнитным рельсовым тормозами.

Служебное торможение производится электрическим тормозом. Дотормаживание вагона со скоростью 5–7 км/ч производится механическими тормозами.

Экстренное торможение производится с применением электрического и электромагнитного рельсового тормозов.

В случае отказа электрического тормоза последний автоматически замещается механическим.

149

Электромагнитные рельсовые тормоза должны получать питание от аккумуляторных батарей.

Механический тормоз должен удерживать вагон на уклонах до 0,1 при сухих и чистых рельсах при максимальной нагрузке.

В вагоне устанавливаются песочницы, оборудованные электроподогревом песка. При экстренном торможении песочницы включаются автоматически.

Токоприемник пантографного или полупантографного типа должен иметь привод для поднятия и опускания его из кабины водителя и автоматически фиксироваться в крайнем нижнем положении. Рабочий диапазон токоприемника – от 3,8 до 6,0 м над уровнем головки рельсов.

Вагон должен быть оборудован автосцепками, которые обеспечивают автоматическое или механическое сцепление вагонов при подъезде со скоростью до 3 км/ч. Расцепление осуществляется автоматически или вручную.

По согласованию с потребителем допускается применять ручные сцепки.

По согласованию с потребителем допускается оборудовать автосцепки устройством, позволяющим буксировать вагон в случае неисправности.

Колеса вагона должны иметь подрезиненные колесные центры. Бандажи соответствуют ГОСТ 5257–50.

Воздушные резервуары регламентируются ГОСТ 1561–75.

Требования к кабине водителя:

Сидение водителя должно быть поворотным, регулируемым по высоте, продольному положению и углу наклона спинки.

Обивка сидения должна быть воздухопроницаемой.

Место водителя отделяется от пассажирского помещения перегородкой с дверью, оборудованной запорным устройством. Перегородка и дверь застеклены тонированным стеклом по ГОСТ

17622–72.

Стекла кабины водителя и пассажирского помещения соответствуют требованиям ГОСТ 8435–76 или ГОСТ 5727–75. Лобовое стекло кабины водителя должно быть полированным.

150

Лобовое стекло кабины водителя оборудуется стеклоочистителями. Лобовое и боковые стекла кабины оборудуются стеклообо-гревателями.

Кабина водителя оборудуется защитным противосолнечным устройством и вешалкой для верхней одежды водителя.

На пульте управления кабины водителя размещаются: спидометр; указатель открытого положения дверей вагона; указатель положения механических тормозов; амперметр силового тока; вольтметр напряжения низковольтной цепи; вольтметр напряжения контактной сети или оптический индикатор; сигнальная лампа; указатель поворотов и другие приборы в соответствии с техническими условиями.

Поверхность пульта управления должна исключать возникновение бликов.

Требования к планировке и оборудованию пассажирского помещения:

Планировка пассажирского помещения должна обеспечивать наличие центрального прохода, расположенного между продольными рядами, и накопительных площадок, располагаемых у дверей пассажирского помещения.

Накопительные площадки должны обеспечивать возможность размещения одной детской коляски или крупногабаритного груза размером 0,6 × 1,0 м.

Планировка сидений должна быть трехрядной (по схеме 2 + 1). По согласованию с потребителем допускается четырехрядное расположение сидений.

Сидения располагаются поперечно и обращены вперед по ходу движения. По согласованию с потребителем допускается другое расположение сидений.

Сидения и спинки должны быть полумягкими с толщиной настила не менее 30 мм.

Обивка должна допускать возможность обработки моющими и дезинфицирующими средствами.

По согласованию с потребителем допускается устанавливать жесткие сидения и спинки.

Основные планировочные размеры пассажирского помещения должны соответствовать указанным ниже:

151

Центральный проход между продольными рядами сидений и накопительные площадки оснащаются потолочными поручнями.

Спинки поперечных сидений должны иметь опорные поручни, обеспечивающие возможность пользования ими, не мешая при этом сидящим пассажирам.

Накопительные площадки, кроме потолочных поручней, оснащаются стойками и бортовыми поручнями (оконными ограждениями).

Расстояние между стеклом и поручнями должно быть не менее

50мм.

Взоне дверей устанавливаются стойки или поручни для опоры при выходе.

Двери располагаются с правой стороны по ходу вагона. Ширина дверного проема в свету должна быть не менее 1300 мм

для задней и средней дверей и не менее 800 мм – для передней.

Дверь в открытом положении не должна выступать за габариты кузова более чем на 80 мм.

Оконные форточки должны быть сдвижными.

Планировка пассажирского помещения должна предусматривать возможность установки кассовых аппаратов и компостеров.

152

Их число и место расположения устанавливаются по согласованию с потребителем.

Требования к комфорту:

Показатель плавности хода – не выше 3,5 при максимальной скорости и номинальной нагрузке.

Максимальный уровень шума в кабине водителя при движении одиночного вагона со скоростью 40 км/ч не должен превышать 77 дБ (нормировочная кривая № 70).

Максимальный уровень шума в пассажирском помещении, а также наружного шума, измеренного на расстоянии 7,5 м от колеи при движении одиночного вагона со скоростью 40 км/ч, не должен превышать 83 дБ (нормировочная кривая № 75).

При этих условиях уровни звукового давления в октавных полосах частот не должны превышать значений, приведенных в табл. 1.9.

Таблица 1.9

Уровни звукового давления

Кабина водителя оборудуется системой вентиляции, обеспечивающей подачу воздуха в летнее время не менее 30 л /ч.

Пассажирское помещение оборудуется системой вентиляции, обеспечивающей при средней эксплуатационной скорости (17–20 км/ч) вагона подачу воздуха на одного пассажира: 20 л/ч в летнее время; 6 л/ч в зимнее время;

Система отопления должна быть регулируемой и обеспечивать:

–на стоянке при закрытых дверях порожнего вагона средний перепад температур снаружи и внутри вагона – не менее 20 °С;

–в кабине водителя во время движения вагона – температуру не менее плюс 10 °С при температуре наружного воздуха минус 40 °С.

Система отопления кабины водителя должна быть независимой от системы отопления пассажирского помещения.

153

Освещение пассажирского помещения должно быть люминесцентное. Допускается освещение лампами накаливания.

Освещение подножек и зоны дороги возле дверей должно осуществляться лампами накаливания.

Освещенность должна составлять:

не менее 100 лк – в местах расположения сидений на уровне 0,86 м от пола;

не менее 10 лк – в зоне подножек на уровне пола. Равномерность распределения освещенности салона должна

быть не менее 1:2 (отношение величины минимальной освещенности к максимальной).

На вагоне предусматривается запасное освещение пассажирского помещения лампами накаливания с питанием от аккумуляторных батарей. Освещенность в проходе и на площадках должна быть не менее 0,5 лк.

Требования к материалам:

Для изготовления несущих элементов трамвайных вагонов из проката следует применять низколегированные стали по ГОСТ 19281–73, ГОСТ 19282–73 и листовую сталь по ГОСТ 16523–70.

Допускается применять углеродистые стали по ГОСТ 380–71 и

ГОСТ 1050–74.

Марки сталей и их категории выбираются по согласованию с потребителем.

Стальные литые детали вагонов выбираются по ГОСТ 977–75; Чугунное литье – по ГОСТ 1412–70;

Отливки из цветного литья должны соответствовать: ГОСТ 2685–75 – для алюминия; ГОСТ 17711–72 – для латуни.

Алюминиевые сплавы, применяемые при изготовлении деталей вагонов, – по ГОСТ 21631–76, ГОСТ 18475–73,

ГОСТ18482–73, ГОСТ 4784–74.

Деревянные детали – по ГОСТ 3191–75 (разд. А и В).

Допускается применять другие равноценные материалы по согласованию с потребителем.

Подготовка к сварке сборочных единиц и деталей, выполнение сварочных работ, марки применяемых материалов, методы сварки, а также качество швов и соединений должны соответствовать

154

нормативно-технической документации на изготовление сварных конструкций.

Окраска вагонов – по рабочим чертежам.

Внешний вид поверхностей покрытий – по ГОСТ 9.032–74, класс IV.

Требования безопасности:

Конструкция вагона, расположение его оборудования и монтаж должны обеспечивать доступ при обслуживании и безопасность обслуживающего персонала.

В пассажирском помещении устанавливается устройство для аварийной остановки вагона.

У каждой пассажирской двери устанавливаются и обозначаются надписями устройства для экстренного открывания двери.

Кабина водителя оборудуется устройством бдительности (безопасности), включающим экстренное торможение.

Сопротивление изоляции при относительной влажности окружающей среды 80 % должно быть не менее:

1,5 МОм – для тяговой силовой цепи; 1,5 МОм – для вспомогательной цепи на 550 В;

1 МОм – для вспомогательной цепи на 220 В.

Конструкция дверей пассажирского помещения должна предусматривать возможность их открывания при отключенной системе дистанционного привода.

По согласованию с потребителем вагон может быть оборудован устройством для автоматического затормаживания на уклонах пути.

Вагон должен иметь устройства для защиты от радиопомех и грозовых разрядов в соответствии с «Общесоюзными нормами допускаемых индустриальных радиопомех».

Крыша вагона в зоне установки электрооборудования должна иметь электроизоляционное покрытие.

Вагоны оборудуются специальным устройством, исключающим попадание посторонних предметов под колеса вагона.

Высоковольтная и низковольтная проводка выполняются в отдельных жгутах.

В случае разрыва сцепных устройств при работе вагонов по системе многих единиц должно быть обеспечено автоматическое торможение и остановка ведомых и ведущих вагонов.

155

Вагон должен быть снабжен огнетушителем, установленным в кабине водителя.

Правила приемки:

Для определения соответствия вагонов требованиям стандарта предприятие-изготовитель проводит следующие испытания: приемосдаточные (для каждого вагона); периодические и типовые.

Определение видов испытаний – по ГОСТ 16504–70.

Объем и программа испытаний устанавливаются по согласованию с потребителем.

Методы испытаний:

Один вагон из годовой программы взвешивается в снаряженном состоянии без водителя и пассажиров. Точность взвешивания – до 2 %.

Определение длины тормозного пути следует производить на горизонтальном участке пути при сухих и чистых рельсах и номинальном напряжении в контактной сети. При этом не должно быть юза колесных пар.

Освещенность пассажирского помещения следует проверять при номинальном напряжении в контактной сети.

Системы вентиляции и отопления вагона следует испытывать по методикам испытаний, согласованным с потребителем.

Плавность хода вагона следует проверять в соответствии с методикой, согласованной с потребителем.

Уровни шума измеряют в соответствии с методикой «Допускаемые уровни шума и методы его измерения в вагонах пассажирских, почтовых, багажных электро- и дизельпоездов, рефрижераторных поездов, трамваев и метрополитена».

Плотность окон и крыши следует проверять струей воды (дождеванием). Попадание воды внутрь вагона не допускается.

Допускается проверять плотность крыши другими способами.

Маркировка и транспортирование:

На каждом вагоне должна быть установлена фирменная табличка с указанием:

–товарного знака предприятия-изготовителя:

–порядкового номера вагона по системе нумерации предприятияизготовителя; месяца и двух последних цифр года изготовления.

156

Каждая партия поставляемых вагонов должна сопровождаться эксплуатационной документацией по ГОСТ 2.001–68 в объеме, согласованном с потребителем.

Вагоны должны транспортироваться к месту эксплуатации в соответствии с требованиями ГОСТ 15150–69, группа Ж1.

Гарантии изготовителя:

Изготовитель должен гарантировать соответствие вагонов требованиям стандарта при соблюдении потребителем руководства по эксплуатации.

Гарантийный срок эксплуатации вагонов устанавливается по ГОСТ 22352–77.

На тяговые двигатели и вспомогательные машины гарантийный срок устанавливается по ГОСТ 2582–72, на тяговую аппаратуру – по ГОСТ 9219–75.

Изложенные технические требования к видам городского электрического транспорта содержат основные пункты, которые должны соблюдаться при проектировании новых изделий ГЭТ, но не ограничивать прогрессивное развитие и совершенствование конструктивных исполнений. Изменение технических требований по некоторым позициям допускается при проектировании ГЭТ с комбинированными ходовыми системами и создании подвесных транспортных средств, дуобусов, электробусов, автобусов с гибридными приводами.

Вагоны метрополитена в основном соответствуют техническим требованиям к вагонам трамвайным пассажирским.

1.3.1. Классификация безрельсового и рельсового электротранспорта

Структура науки о городском электрическом транспорте

Сложившуюся совокупность знаний о ГЭТ можно разделить на три составляющие (рис. 1.96):

–теория подвижного состава (ПС) ГЭТ;

–теория конструирования изделий ГЭТ;

–теория эксплуатации ГЭТ.

157