Из истории троллейбуса

Троллейбусы отечественного производства ЗИУ-5Д начали эксплуатироваться с 1960 г. Кузов троллейбуса цельнометаллический с облегченной несущей рамочной конструк­цией; две двери (передняя и задняя) поворотно-складного типа с электромеханиче­ским приводом.

В 1972 г. завод им.Урицкого освоил выпуск новой модели – троллейбуса 682Б-ЗИУ-9Б. Ограждающие конструкции кузова троллейбуса установлены не на заклепках, а на сварке. Для входа и выхода пассажиров кузов сделан трехдверным. Применена пневматическая подвеска с регуляторами положения накопительных пло­щадок. Большие площади накопительных площадок. Большие световые проемы.

В последние годы в эту модель были внесены значительные конструктивные измене­ния, повысившие надежность и работоспособность троллейбуса.

Сейчас также, наряду с ЗИУ-9, начали выпускаться шарнирно-сочлененные троллей­бусы ЗИУ-10. В этой модели прицепная часть соединена с тягачом шарнирным сочленением, а про­ход из кузова тягача в кузов прицепа огражден гофрированным чехлом.

У всех перечисленных типов троллейбуса двери расположены вне базы, что при­вело к увеличению переднего свеса кузова, но позволило более полно использовать площадь кузова, т.е. выровнять нагрузки, приходящиеся на базу троллейбуса.

Лекция №1 Элементарные сведения механики: элементы теории движения и электрической тяги Основные положения теории электрической тяги

В движении троллейбуса различают три режима:

Тяга	троллейбус движется с включенным тяговым двигателем.
Выбег	при выключенном тяговом двигателе троллейбус движется по инер­ции (накатом).
Торможение	троллейбус движется с выключенными тормозными устройст­вами.

Силы, действующие на троллейбус при движении в различных режимах:

Тяга

Выбег

Торможение

Рис. 1 Силы, действующие на движущийся троллейбус

F	Сила тяги в тяговом режиме. В международной системе единиц (СИ) сила измеряется в ньютонах (Н); В технической системе МКГСС – в килограмм-силах (КГС). Перевод из одной системы с другую: за единицу измерения силы ньютон при­нята такая сила, которая массе в 1 кг сообщает ускорение 1 м/с2 (1 кгс = 9,081Н)
W	Сила сопротивления движению.
B	Тормозная сила.
Mo	Вращающий момент на валу якоря, Н∙м
Gc	Сцепной вес троллейбуса, кН
Fc	Сила сцепления.

При режимах движения троллейбуса:

Тяговый режим	На троллейбус действует сила тяги F и сопротивление движе­нию W.
Режим выбега	Только сила сопротивление движению W.
Режим торможения	Тормозная сила B и сопротивление движению W.

F – сила тяги затрачивается на преодоление сопротивления движению W и сообще­ние троллейбусу ускорения a, т.е.

, где

m – приведенная масса троллейбуса, кг – она несколько больше его физической массы, т.к. она учитывает инерцию не только физической массы, но и вращающихся частей (якоря двигателя, карданной и зубчатой передач, ведущих и ведомых колес), которые кроме поступательного совершают еще и вращательные движения.

Приведенную массу m можно выразить через вес G троллейбуса и коэффициент инерции К_и: – для троллейбуса.

G - вес троллейбуса, кН;

К_и - коэффициент инерции;

9,81 - ускорение свободного падения, м/с².

В (1) подставим значение m (приведенной массы) из формулы (2):

Движение троллейбуса осуществляется под действием силы тяги, развиваемой тяго­вым двигателем и передаваемой тяговой передачей ведущим колёсам.

Величину силы тяги водитель может изменять, сообразуясь с условиями движе­ния.

Силу тяги, развиваемую тяговым двигателем троллейбуса, определяют по фор­муле:

М - вращающий момент на валу якоря, Нм;

μ - передаточное число редуктора;

η_p – коэффициент полезного действия (КПД) тяговой передачи ≈ 0,75 ÷ 0,96;

D_k - диаметр колеса (шины).

Вращающий момент М электродвигателя определяется по формуле:

Р - мощность электродвигателя_;

π - пи = 3,14;

n - частота (скорость) вращения двигателя,

F_с – сила сцепления.

Поступательное движение троллейбуса возможно тогда, когда сила тяги F меньше силы сцепления F_с ведущих колес троллейбуса с дорожным покрытием, т.е.

, где

φ - (фи) коэффициент сцепления определяется экспериментально и зависит от конструкции, качества и состоя­ния дорожного покрытия, типа шин, а также от частоты вращения колеса.

G_с - сцепной вес троллейбуса кН. Сцепным называется вес, приходящийся на ведущие оси.

Наибольший коэффициент сцепления φ = 0,8 ÷ 0,9 имеют незагрязненные сухие ас­фальтовые и бетонные покрытия; наименьший φ = 0,8 ÷ 0,9 будет на дорогах, обледеневших или покрытых слоем ука­танного снега.

Как только сила тяги превысит силу сцепления (F > F_с)_, сцепление ведущих ко­лёс с дорогой нарушается, происходит буксование, т.е. колеса продолжают вра­щаться, скользя по дорожному покрытию, а поступательного движения троллейбуса нет.

В – тормозная сила.

Тормозная сила также не должна превышать силу сцепления F_с колёс с дорогой:

В ≤ F_с (7)

Если только тормозная сила превысит силу сцепления, возникнет юз.

При юзе троллейбус продолжает движение по инерции с не вращающимися колё­сами.

W – сила сопротивления движению.

Эта сила действует на троллейбус при любом режиме его движения:

• в режиме тяги сила сопротивления движению преодолевается силой тяги, создавае­мой тяговым двигателем;

• в тормозном режиме сила сопротивления движению действует в том же направле­нии, что и тормозная сила.

, где:

W - полное сопротивление движению.

W_n - сопротивление движению на поворотах дополнительное

W_i - сопротивление движению на уклонах сопротивление

W_o - основное сопротивление движению

Полное сопротивление движению W, которое троллейбус может испытывать при движении на пути с любым профилем (горизонтальные участки, подъемы, спуски, повороты), определяется как сумма всех составляющих сопротивлений движению, фор­мула (8).

Сопротивление движению подразделяется на основное (W_o) и дополнительное (W_i+ W_n).

К основному W_o относятся все составляющиеся сопротивления, действующие на троллейбус на прямом горизонтальном участке пути.

W_o включает в себя:

• внутреннее сопротивление движению троллейбуса (обусловленное трением в сопря­женных элементах конструкции);

• сопротивление, вызванное взаимодействием колес троллейбуса и пути (неровно­сти дороги, упругий прогиб дороги, угол схождения передних колес, трение шин о дорогу, величина давления воздуха в шинах;

• сопротивление воздушной среды

W_i - дополнительное сопротивление движению, испытывается троллейбусом на укло­нах.

W_n - дополнительное сопротивление движению, испытываемое троллейбусом на по­воротах.

На преодоление сопротивление движению троллейбуса затрачивается значитель­ная часть работы, совершаемой тяговым двигателем.

Чем больше основное сопротивление движению W_o, тем больше количество электро­энергии потребляет двигатель из контактной сети.