Исследование эффекта торможения

Юнибусу будет необходимо тормозить, что бы остановиться на промежуточной станции, или по какой либо другой причине. В компьютерной модели торможение будем создавать, задавая внезапно значение коэффициента трения 0.35 для системы, которая до этого совершала свободное движение по тросу. На рис. 2.7 показаны результаты расчета при торможении на скорости 100 км/час. Кроме обычных графиков добавлен график горизонтальной скорости узла Юнибуса №614, которая убывает примерно по линейному закону (левый верхний график).

Рис. 2.7. Результаты динамического моделирования при торможении со скорости 100 км/час.

Как видно, динамические факторы по сравнению с равномерным движением очень сильно возросли. Водитель испытывает ускорение, большее . Динамическая вертикальная нагрузка на опору возросла примерно в 2 раза. Динамический коэффициент равен 2! А ведь рассмотрена самая обычная ситуация, с которой спокойно справится тривиальный автобус. В материалах Юницкого А.Э. торможению не уделяется много внимания. А режим торможения оказывается примерно в три раза опаснее режима равномерного движения.

Определим дополнительные напряжения от изгиба в рельсе струне в только что рассмотренной ситуации. Над первой опорой за период торможения наибольший изгибающий момент составил 5,3 . На рис. 2.8 показано поперечное сечение струны, взятое из материалов Юницкого А.Э. На рис. 2.9. дано упрощенное поперечное сечение, при помощи которого определялись геометрические характеристики. При этом было принято .

Рис. 2.8. Конструкция рельса струны по материалам Юницкого А.Э.

Рис. 2.9. Расчетная схема поперечного сечения.

Напряжения получились:

наибольшее сжимающее напряжение в нижних волокнах стали кг/см²;

наибольшее сжимающее напряжение в бетоне в нижних волокнах

кг/см²;

наибольшее растягивающее напряжение в металле в верхних волокнах

кг/см²;

наибольшее растягивающее напряжение в бетоне в верхних волокнах

кг/см²;

Заметим, что расчетное сопротивление строительной стали 3 составляет 2100 кг/см². В бетоне растягивающие напряжения, как правило, не допускаются. Из приведенных данных видно, что для создания рельса-струны обычные материалы никак не подойдут.

Кроме определенных только что напряжений в рельсе будут действовать напряжения от преднапряжения (порядка 7000 кг/см²). Так же будут действовать местные контактные напряжения и напряжения от воздействия горизонтальной силы торможения. Точно подсчитать их невозможно, поскольку нам не известна технология изготовления и преднапряжения рельса струны. Однако для специалиста в области прочностных расчетов очевидно, что разрушение в данном случае неизбежно. А ведь в сечении имеется сварной шов, который, как нам кажется, придется выполнять на месте.

Таким образом, заканчивая главу 2, можно констатировать, что транспортные нормы по ускорениям превышены примерно в 10 раз, близкая ситуация имеется с точки зрения прочности.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: