Городской электрический транспорт. Курсовое и дипломное проектирование

До 30 МПа

Рис. 1.105. Классификация гидропневмомеханических исполнительных механизмов

218

250 кБ/с, рассматривается возможность ее увеличения до 1000 кБ/с при длине канала до 40 м.

В конструкции транспортной техники применение нового протокола позволяет: повысить надежность канала связи; иметь встроенную самодиагностику; исключить длинные проводниковые соединения (провода); регистрировать и записывать сообщения; дистанционно изменять (модернизировать) программное обеспечение. Новая связь помехозащитна, на нее слабо влияют внешние электромагнитные и радиоизлучения при согласующей нагрузке на концах проводников около 110 Ом. Согласующие резисторы рассчитаны на мощность 400 мВт.

Методика подбора шин для троллейбусов

Для подбора шин определяется нагрузка на одно колесо троллейбуса. У троллейбусов с колесной формулой 4 × 2 при полной грузоподъемности нагрузка по осям распределяется между передней и задней осью в пределах 33–35 и 65–67 % соответственно.

На задней оси у этих троллейбусов чаще всего устанавливаются четыре шины обычной конструкции для грузовых автотранспортных средств. Каждая шина задней оси испытывает большую весовую нагрузку, чем шина переднего колеса, поэтому подбор шин для троллейбусов производится по весовой нагрузке, приходящейся на одно заднее колесо.

По величине нагрузок подбирают размер шин и определяют статический и динамический радиус колеса.

Имея свободный радиус rc определяют:

статический радиус колеса rcт непосредственным замером или по формуле

rcт rc hz ,

сш – нормальная жесткость шины;

220

динамический радиус колеса rд – расстояние от центра колеса

до опорной плоскости при движении колеса.

Далее определяется радиус качения колеса rк , называемый

отношением продольной составляющей поступательной скорости колеса к его угловой скорости:

rк wк .

Такой радиус необходим, так как вследствие тангенциальной эластичности и проскальзывания отдельных элементов колеса путь S , проходимый колесом за n его оборотов, не равен произведению

величины 2nна радиус rд или rс , а равен величине, умноженной на радиус rк , который нельзя замерить, так как он связывает

поступательную и угловую скорости колеса и является одной из его важнейших кинематических характеристик. Радиус качения может определяться экспериментально путем замера пройденного колесом пути S за n его оборотов.

Изменение радиуса качения от величины крутящего момента или продольной реакции определяется зависимостями:

тангенциальной силы колеса соответственно.

Тенденция в развитии шин заключается в уменьшении их наружного и внутреннего диаметров, внутреннего давления и увеличении ширины профиля.

Методика выбора и расчета мотор-колес для транспортных средств

221

Электромотор-колесо (мотор-колесо) является исполнительным механизмом системы тягового электропривода пневмоколесной транспортной машины. Мотор-колесо осуществляет преобразование электрической энергии в механическую, реализуемую при движении машины.

Мотор-колесо представляет собой агрегат, в котором конструктивно объединены все элементы исполнительного механизма:

электродвигатель;

механическая передача, состоящая из редуктора, механизма сочленения вала электродвигателя с ведущим звеном редуктора и (в некоторых образцах) механизма переключения передач или сцепления с приводом;

колесо, состоящее из шины (с камерой или без нее) с ободом и ступицей или только с ободом;

тормозной механизм с соответствующим приводом, осуществляющий механическое торможение мотор-колеса;

механизм или элементы подвески мотор-колеса к раме транспортной машины.

Общей задачей расчета и конструирования мотор-колеса является создание агрегата, обеспечивающего реализацию заданных тяговоскоростных показателей транспортной машины и обладающего конструктивными параметрами, допускающими его установку на машине.

Основные задачи, объем и последовательность расчета и конструирования мотор-колеса можно сформулировать следующим образом:

определение исходных данных для проектирования мотор-ко- леса на основе технических характеристик транспортной машины, шины и первичного двигателя;

оценка допустимой перегрузки электродвигателя при его использовании на транспортной машине данного типа;

выполнение тяговых расчетов для определения параметров электродвигателя принятого рода тока, выбор электродвигателя из числа существующих или составление технического задания на его проектирование; определение передаточного числа редуктора;

222

выбор вида компоновки и предварительная компоновка моторколеса с использованием проектных размеров тягового электродвигателя и учетом конструктивного исполнения его корпуса и вала;

составление кинематической схемы редуктора, выбор величины расчетного момента и предварительный расчет на прочность де-талей механической передачи, конструирование редуктора и других узлов механической передачи;

расчет и конструирование других узлов и механизмов моторколеса, уточнение его компоновки;

полный расчет на прочность и долговечность деталей механической передачи, в том числе оценка уровня динамических нагрузок и вероятности возникновения устойчивого резонанса крутильных колебаний в рабочем диапазоне скорости вращения электродвигателя.

Следует подчеркнуть, что в задачи расчета мотор-колеса непосредственно не входит выбор шины и рода тока системы электропривода. Тип шины, ее размеры и нагрузка определяются характеристиками, назначением и условиями эксплуатации транспортной машины. Род тока выбирают с учетом совокупности технико-эконо-мических факторов, которые должны быть рассмотрены одновременно с решением вопроса о применении первичного двигателя определенного типа. Поэтому тип и размеры шины, а также род тока электродвигателя при расчете мотор-колеса следует рассматривать в качестве заданных исходных факторов.

Выбор компоновки мотор-колес

Реализация тех задач, которые стоят перед расчетом мотор-колеса, не может быть завершена без выполнения компоновки его основных элементов.

Вид компоновки оказывает значительное влияние на конструктивные и технико-эксплуатационные свойства мотор-колеса. При рациональной компоновке можно достигнуть снижения веса и уменьшения осевого размера мотор-колеса, однако не в ущерб его долговечности и условиям доступа к отдельным узлам, от чего зависит удобство их технического обслуживания.

223

Под компоновкой мотор-колеса понимают способ взаимного расположения его элементов и узлов в монтажном пространстве внутри обода и с его внутренней стороны. Вид компоновки в определенной степени зависит от особенностей конструкции транспортной машины, для которой предназначено мотор-колесо данного типа. В ряде случаев вид компоновки обусловлен типом колесного движителя. Выбранный вид компоновки оказывает существенное влияние на конструкцию отдельных элементов и мотор-колеса в целом, а также определяет его монтажные свойства.

Можно назвать два характерных признака, определяющих вид компоновки:

порядок расположения элементов мотор-колеса (электродвигатель, редуктор и пр.) внутри обода;

выбор опоры внутренних обойм подшипников колеса.

В соответствии с этими признаками способы компоновки моторколес можно разделить на семь видов.

Компоновка I вида (рис. 1.107) характерна тем, что внутри обода с наружной стороны располагают опору подшипников 3 колеса, а затем редуктор 2 и электродвигатель 1. При компоновке этого вида ни корпус редуктора, ни корпус электродвигателя не используются в качестве опоры подшипников колеса. Относительное расположение редуктора и электродвигателя 1 может быть соосным (рис. 1.107, а) или несоосным (рис. 1.107, б). Монтажный объем внутри обода используется не полностью, вследствие чего мотор-колесо при компоновке этого вида имеет большой осевой размер.

224

Компоновка IV вида (рис. 1.110, а) характеризуется размещением редуктора 2 с внешней стороны мотор-колеса и установкой опорных подшипников 3 колеса на корпусе электродвигателя 1. Такая установка подшипников обеспечивает минимальный осевой размер мотор-колеса и способствует снижению его массы. Кроме того, корпус элект-родвигателя в большей степени подходит для выполнения функций опоры подшипников колеса, чем корпус редуктора.

а б

Рис. 1.110. Схема мотор-колеса при компоновке IV вида: a – при неразделенном редукторе; б – при разделенном

Вариантом компоновки IV вида является случай с разделенным редуктором, когда один из его рядов смонтирован с внешней стороны мотор-колеса, отдельно от остальной части редуктора, размещенного с внутренней стороны мотор-колеса. Необходимость в этом возникает при двухскоростных мотор-колесах, у которых получение двух передаточных чисел осуществляется путем блокирования простого планетарного ряда; пример подобной компоновки показан на рис. 1.110, б.

Расположение планетарного ряда 4 вместе с вращающейся фрикционной муфтой и ее приводом с внутренней стороны мотор-колеса за электродвигателем 1 позволяет использовать его корпус в качестве опоры подшипников 3 колеса и разместить часть редуктора 2, имеющую кинематическую связь с планетарным рядом посредством торсионного вала, с внешней стороны мотор-колеса.

227