8 Методика визначення величини пускового струму при перевірці механічних гальм

Відповідно до вимог ГОСТ 8802 – 78 «Вагоны трамвайные пассажирские», механічні гальма повинні утримувати трамвайний вагон з максимальним навантаженням [10 пасаж/м²] на ухилі 9%.

Сила, що скачує вагон , на зазначеному ухилі визначається по формулі

F_ск=m_мах g i, Н (8.1)

де m_мах – маса вагона при максимальному навантаженні, кг;

g – прискорення вільного падіння – 9,81 м/с²;

i – величина ухилу – 0,09.

Для утримання вагона нерухомим на зазначеному ухилі гальмова сила, що розвивається механічними гальмами, повинна бути більше сили, що скачує вагон

F_торм  F_ск, (8.2)

При перевірці механічних гальм сила, яка скочує вагон, імітується силою тяги, що розвивається тяговими двигунами:

F_дв  F_ск (8.3)

F_дв  m_мах g i, (8.4)

Зазначеній величині сили тяги відповідає пусковий струм, який можна визначити за допомогою електромеханічних характеристик тягових двигунів, встановлених на рухливому складі. З цією метою необхідно скористатися електромеханічною характеристикою, що встановлює залежність між силою тяги і струмом тягових двигунів F_дв = f(I).

Виконавши розрахунок F_дв по формулі (Д.2), по електромеханічній характеристиці знаходимо пусковий струм – I, що відповідає силі F_дв. При цьому пусковому струмі вагон, загальмований механічними гальмами повинний бути нерухомим .

У випадку, коли електромеханічні характеристики приведені не до обода колеса, а до вала тягового двигуна і дані у виді М = f(I), де М – момент на валу тягового двигуна, необхідно розрахувати М_дв, що відповідає силі на ободу колеса F_дв по формулі

(8.5)

де F_дв – сила тяги, визначена по формулі 8.4;

R_к – радіус обода колеса, м;

І_ред – передаточне число головної передачі;

 - к.п.д головної передачі.

Визначивши Мдв по електромеханічній характеристиці знаходимо відповідний йому пусковий струм І_дв.

Приклад 1 Розрахунок величини пускового струму для трамвайного вагона

КТМ – 5М.

Вихідні дані:

Маса порожнього вагона – 18,65 т;

Місткість вагона при максимальному навантаженні – 211 чол.

1. Маса вагона при максимальному навантаженні дорівнює :

m_мах = 18650 + 211 · 70=33420 кг

2. Величина сили, що скочує вагон, складає:

F_ск = 33420 · 9,81 · 0,09 = 29507 Н

Через те, що електромеханічні характеристики дані в технічній системі одиниць, переводимо значення сили F_ск, що розраховано згідно Міжнародній системі одиниць СИ, до технічної системи одиниць.

F_ск[кг] = F_ск[Н]/9,81 = 29507/9,81 = 3008 кг.

3. Через те, що вагон оснащений 4-ма тяговими двигунами, визначаємо силу тяги, що приходиться на один двигун:

Знайденій силі тяги двигуна із характеристиці F_дв = f(I) при повному полі (F_ = 1) відповідає струм - 160 А.

Зазначений струм досягається при постановці контролера водія на позицію Х2. Отже при працездатному стані механічних гальм, загальмований вагон повинний залишатися нерухомим під час постановки контролера водія на другу ходову позицію з пусковим струмом 160 А.

Приклад 2 Розрахунок пускового струму для трамвайного вагона Т – 3.

Вихідні дані:

Маса порожнього вагона – 16,3 т;

Місткість при максимальному навантаженні – 149 чол.

1. Маса вагона при максимальному навантаженні складає:

m_мах = 16300 + 149 · 70 = 26730 кг

2. Величина сили, що скочує, складає:

F_ск = 26730 · 9,81 · 0,09=23600 Н

Через те, що електромеханічні характеристики дані в технічній системі одиниць і приведені до вала тягового двигуна визначаємо необхідний обертовий момент на валу двигуна.

2.1 Величина сили, що скочує, у технічній системі одиниць:

F_ск = 23600 Н/9,81 = 2406 кг

з урахуванням того, що F_дв = F_ск

3. Через те, що вагон оснащений 4-мя тяговими двигунами, визначимо момент, що приходиться на один тяговий двигун:

Знайденому моменту двигуна з характеристиці М_дв = f(I) при повному полі відповідає струм 195 А.

4 Амперметр, установлений на вагоні Т – 3 показує струм у двох колах тягових двигунів, тому показання амперметра при перевірці механічних гальм повинне бути 390 А, що відповідає третьої ходової позиції”.