Рисунок 7. Расчетная схема для определения габаритной длины .
К основным параметрам относятся:
- габаритная длина , включающая базу , передние и задние свесы ( и ), может включать базу тележки;
-габаритная ширина ;
- габаритная высота Н;
- дорожный просвет h;
- колея передних и задних колес.
Габаритная длина формируется
или
При компоновке изделия выбираются углы въезда и съезда, которые должны быть в пределах 7-9º. Существующие троллейбусы имеют габаритную длину от 8,5 до 9,5 м, от 10 до 12 м, от 16,5 до 22 м. У двухосных – 11-12 м, у трехосных – 16-18 м, у четырехосных – 16-22 м троллейбусов.
Рисунок 8. Размеры, определяющие габаритную ширину :
где - ширина рамы; Т - расстояние от лонжерона рамы до рессоры; - расстояние между серединами шин сдвоенных колес; Е - ширина листов рессоры; - ширина профиля шин; С - толщина стремянки рессоры; S - расстояние между рессорой и боковой поверхностью шины.
Расстояние N, между внешними поверхностями шин наружных колес заднего моста, определяется суммой значений параметров задних колес.
Габаритная ширина выбирается по нормативно-техническим документам и = 2500 мм. Габаритная высота Н определяется положением штанг над кузовом в стационарном положении до опорной поверхности дороги и принимается равной Н = 4000 мм. Размер Н для существующих троллейбусов составляет от 2900 до 3500 мм.
Рисунок 9. Расчетная схема для определения расчетной базы
Колея передних колес при выбранных размерах шин и ширине рамы определяется условиями обеспечения необходимых углов поворота управляемых колес, размещением рулевого привода и ланжеронов.
у существующих конструкций имеет размер от 5,2 до 6,2 м.
Сумму моментов относительно переднего моста принимаем равную 0.
- вес груза (пассажиров);
-нагрузка на заднюю ось;
;
.
При разработке новой компоновки ГЭТ учитываются следующие показатели:
Удельная материалоемкость
,
где масса снаряженного троллейбуса в тоннах;
масса снаряжения в тоннах;
масса конструкции с грузом;
установленный ресурс до первого капитального ремонта.
Удельная материалоемкость белорусских троллейбусов составляет 330 – 390 кг/м2. Существует также показатель материалоемкости в кг на погонный метр длины, его среднее значение 600 – 800 кг/м.
Осевые нагрузки от веса ГЭТ передаются через колеса одного моста или через колеса тележки, объединенные элементами привода и подвески. Предельная осевая нагрузка 100 кН (10т), на тележку 180 кН (18т) и она зависит от качества и категории дорог.
Колесная формула определяется условиями возможности движения по сцеплению
где нагрузка на ведущий мост или тележку,
нагрузка на дорогу от троллейбуса полной массы,
коэффициент сцепления шин с дорогой,
коэффициент дорожного сопротивления.
Математические выражения коэффициента сцепления
,
где коэффициент трения шины с дорогой,
коэффициент трения перекатывания колеса,
коэффициент качества протектора шины.
,
где касательная сила тяги,
сцепной вес транспортного средства.
где сила сопротивления качению,
реакция в центре давления колеса, смещенная на величину а вперед.
,
где сила сцепления,
реакция в центре давления колеса.
Коэффициент сцепления принимают равным для сухого асфальта – бетонного покрытия . В зависимости от условий меняется от 0,2. Коэффициент трения перекатывания колеса .
Для определения сцепных качеств и для преодоления дорожного сопротивления применяют коэффициент сцепного веса:
.
В расчетах
При конструкции новых транспортных средств подвижного состава ГЭТ необходимо учитывать ГОСТы, СТБ, требования ЕК ООН, директивы ЕС, которые излагают требования и правила выполнения конструктивных элементов, обеспечивающих безопасность перевозки пассажиров подвижного состава ГЭТ. Необходимо обратить внимание на то, что директивы повторяют существующие ГОСТы и СТБ. При разработке конструкции ходовой системы троллейбус при повороте должен вмещаться с минимальным радиусом поворота 12 м в коридор, равный 6 – 7 м.
Коэффициент использования габаритной ширины определяется из следующего отношения
где внутренняя ширина салона для пассажиров на уровне сидений,
габаритная ширина, равная 2500 мм.
Ширина прохода рассчитывается по следующему соотношению
,
где ширина сидений (860 – 900 мм),
расстояние между бортом и подножкой сидения (10 – 70 мм, чаще 30 мм).
Дорожный просвет принимается равным 180 – 290 мм.
Высота уровня пола определяется минимальной с применением П – образной конструкции заднего моста и определяется из соотношения.
,
где дорожный просвет (127 – 170 мм);
диаметр полуоси ( 40 мм);
размер от нижней точки картера до центра полуоси (160 – 180 мм);
зазор между полом и балкой моста или картером (40 – 95 мм).
Рисунок 10. Размеры, определяющие дорожный просвет
При этом радиус колеса рассчитывается
,
где межцентровое расстояние пары шестерен бортового редуктора (планетарного) ( 120 – 160 мм).
Толщина пола конструктивно выбирается равной 25 – 40 мм. В существующих конструкциях троллейбусов высота уровня пола колеблется от 380 до 960 мм в различных конструктивных исполнениях.