И. С. ЕФРЕМОВ, Б. П. ГУЩО-МАЛКОВ
ТЕОРИЯ И РАСЧЕТ МЕХАНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ГОРОДСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТА
Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР в качестве учебного пособия для студентов специальности «Городской электрический транспорт» высших учебных заведений
ИЗДАТЕЛЬСТВО ЛИТЕРАТУРЫ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ Москва — 1970
В учебном пособии рассмотрены вопросы теории, конструирования и расчета механического оборудования подвижного состава городского электрического транспорта. Материал пособия изложен в основном в соответствии с программами курсов «Троллейбусы» и «Подвижной состав трамвая и метрополитена» для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности «Городской электрический транспорт».
Отдельные разделы книги посвящены изложению основ проектирования и расчета подвижного состава, конструкции кузовов, ходовых частей, механических передач тягового электропривода и механизмов управления движением подвижного состава.
Книга предназначена для студентов электромеханических, коммунально-строительных и транспортных вузов, а также может быть использована инженерно-техническими работниками, занимающимися вопросами проектирования и эксплуатации городского транспорта и внутризаводских дорог.
ЕФРЕМОВ ИВАН СЕМЕНОВИЧ, ГУЩО-МАЛКОВ БОРИС ПЕТРОВИЧ
ПРЕДИСЛОВИЕ
Для современного этапа конструирования основных видов подвижного состава городского электрического транспорта характерно применение не только последних достижений отраслей транспортного машиностроения, непосредственно участвующих в его создании, но и достижений смежных отраслей, занятых производством автомобильного, авиационного и водного транспорта и др. Для этого этапа характерны также широкая унификация механического оборудования подвижного состава, разработка и внедрение новых, ранее не применявшихся конструктивных решений, дальнейшее совершенствование методов расчета с широким применением вычислительной техники. Однако до настоящего времени пока еще недостаточно обобщен опыт теории проектирования и методов расчета механического оборудования различных типов подвижного состава городского электрического транспорта.
Настоящее учебное пособие представляет собой одну из попыток систематизации и обобщения теории и расчета механического оборудования основных видов городского электрического транспорта (трамвай, троллейбус, метрополитен). В книге наряду с достаточно известными рассмотрены и некоторые новые конструктивные решения, постепенно получающие распространение. В ней систематизированы также материалы по ряду специальных конструктивных узлов подвижного состава городского электрического транспорта: зонам сочленения шарнирно сочлененного подвижного состава, ходовым частям монорельсового транспорта, тяговому электроприводу с мотор-колесами, различным системам направления движения подвижного состава и улучшения условий его вписывания.
При изложении глав, относящихся к динамике подвижного состава, главное внимание обращено на вертикальные колебания, определяющие плавность хода (показатель, характеризующий уровень комфортабельности подвижною состава пассажирского транспорта). Одновременно рассмотрены и другие вопросы создания необходимых условий, улучшающих поездку пассажиров (в том числе и вопросы инженерной оценки уровня шума внутри пассажирского салона и около подвижного состава).
Большое разнообразие существующих конструкций подвижного состава городского электрического транспорта, обособленность их развития, а также отсутствие единой терминологии и определений, с одной стороны, и требования общности изложения материала, систематизации и классификации элементов механического оборудования подвижного состава всех видов городского электрического транспорта, с другой, привели авторов к необходимости известного уточнения существующих методов расчета, отдельных понятий и терминов (например, «упругое подвешивание» вместо «рессорное подвешивание», «подвеска»; «упругий элемент» вместо «рессора», «пружина» и т. д.).
В учебном пособии применена международная система единиц (СИ), утвержденная в сентябре 1961 г. в качестве государственного стандарта СССР (ГОСТ 9867—61) для предпочтительного применения во всем областях науки, техники и народного хозяйства.
В новой системе масса подвижного состава и его элементов выражается в килограммах (кг), разрешено также выражать массу в тоннах (т). Собственный вес подвижного состава и его элементов, а также вес пассажиров или перевозимого груза, определяемые как произведение массы на ускорение силы тяжести, выражается в ньютонах (н), килоньютонах (кн) или меганьютонах (Мн).
Для перевода прежних единиц измерения силы в новые использовано соотношение 1 кгс=1 кГ=9,80665 н. При допустимых погрешностях 0,5 и 2% 1 кГс принимают равным соответственно 9,8 и 10 н.
Универсальной единицей работы, энергии и количества тепла в новой системе принят джоуль (дж), соответствующий работе силы 1 н на пути 1 м (при совпадении направления силы и перемещения точки ее приложения). При этом 1 кГл=9,80665 дж; 1 квт-ч=3,6 Мдж, 1 ккал = 4,1868 Кдж. Универсальной единицей мощности является 1 вт, равный 1 дж/сек.
Параллельно с единицами СИ в книге применены некоторые прежние единицы измерения: обороты в минуту для угловой скорости, килограмм-сила на квадратный миллиметр для давления и напряжения, ватт-час для работы и энергии и др. Временно допускаемые единицы указываются в скобках после значения величин, выраженных в соответствующих единицах СИ. В отдельных местах учебного пособия такое двойное обозначение употребляется, чтобы облегчить читателю переход к единицам новой системы. Так, скорость движения выражается в м/сек, а в скобках часто указывается ее значение в км/ч.
В таблице приведены прежние и новые единицы измерений величин, употребляемые в учебном пособии.
Таблица
При составлении пособия предполагалось, что читателям кроме таких общетехнических курсов, как сопротивление материалов, теория машин и механизмов, основы конструирования и основы вычислительной техники, известны также курсы основ электрической тяги и тяговых электродвигателей.
При подготовке учебного пособия большую помощь авторам оказали научный редактор книги канд. техн. наук доц. В. М. Кобозев; рецензенты д-р техн. наук В. Л. Марковников и кафедра городского электрического транспорта ХИИКСа, а также Г. Б. Крайзгур, А. Л. Вольфсон, В. М. Червинский, И. М. Бурлакова и Ф. Д. Курганова, которым авторы приносят благодарность.