Однако для указанного вида испытаний имеет место режим скольжения полоза ракетной тележки по направляющей, существенно более напряженный по сравнению с качением колес транспортного модуля СТС. Тем не менее, анализ информации такого рода полезен при подборе материалов и оценке ресурса рассматриваемой системы.
Для изучения тепловой динамики трения в сопряжении колесо— рельс струнной транспортной системы, очевидно, окажутся полезными методы физического моделирования внешнего трения с использованием критериев подобия, которые, например, успешно применялись для отработки новых конструкций тяговых передач электровозов [4]. В качестве модели можно использовать роликовую пару, в которой колесо — направляющая имитируется при взаимном обкатывании роликов с некоторым проскальзыванием. Если последовательно задавать роликовой паре рабочие параметры, которые масштабными коэффициентами связаны с параметрами точек контакта натуры, можно получить текущие значения коэффициентов трения.
Метод обобщенных переменных применим и для подбора оптимального состава материала токосъема. Износостойкость колеса, как детали токосъема, зависит от многих совместно и одновременно действующих факторов. В первую очередь можно назвать параметры режима работы (скорость, нагрузка, количество влаги, попадающей на контакт, температура); физико-механические параметры контакта (температуропроводность, дугостойкость, жесткость, твердость материала деталей), а также массу и геометрические характеристики контактирующих тел.
Хорошо известно, что площадь фактического контакта составляет незначительную долю от номинальной площади, определяемой геометрией тел. Следовательно, между взаимодействующими деталями имеются микрополости, заполняемые воздухом или иной средой и являющиеся причиной термосопротивления. В связи с этим определенную ценность имеют результаты решения задачи о контактировании [8], в которой подразумевается, что термосопротивление обратно пропорционально контактному давлению. Это позволяет исследовать влияние нагрузки, теплофизических и механических параметров соприкасающихся тел на контактное давление, тепловой поток и размеры области контакта.
Глава 4
ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ И РАСЧЕТНЫЕ ОЦЕНКИ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ МОДУЛЕЙ3 ПО СТРУННОЙ ТРАНСПОРТНОЙ ЛИНИИ
4Л. Вывод уравнений движения струнной транспортной системы
В этом разделе на основании достаточно общих допущений относительно конструкции СТС получена система уравнений, описывающая совместное движение струнной транспортной линии (СТЛ) и транспортных модулей. Учет характерных особенностей задачи позволил построить процедуру последовательных приближений решения этой системы, причем первым приближением является решение задачи о движении по СТЛ безынерционных нагрузок. Из результатов главы в качестве частных случаев получаются, например, постановки задач о колебаниях упругих балок под действием подвижных нагрузок [35].
Рассмотрим горизонтальную СТС с числом пролетов Nq. Длина каждого пролета равна /0. Предполагается, что система состоит из двух одинаковых параллельных струнных транспортных линий (СТЛ), по которым движутся транспортные модули (ТМ). Основными элементами, из которых состоит СТЛ, являются (рис. 4.1):
а) тонкостенный металлический корпус 1 коробчатого сечения (в общем случае переменной площади за счет изменения внешних размеров; внутренние размеры корпуса постоянны);
б) предварительно напряженные (натянутые) элементы 2 и 3, слабо сопротивляющиеся изгибу, которые в дальнейшем будем называть соответственно верхней и нижней струнами;
 |
| Рис. 4.1 |
в) заполнитель 4 — сплошная среда, занимающая объем внутри корпуса.
Элементы 2, 3 названы струнами, так как каждый из них состоит из большого чиста предварительно натянутых и не связанных между собой тонких и гибких слоев (проволок), заключенных в общий гибкий корпус (трение между слоями отсутствует благодаря разделяющей их смазке). Заполнитель будем считать средой, обладающей упругими и диссипативными свойствами, малой плотностью по сравнению с плотностью струн и корпуса СТЛ. На этом основании, отнеся массу заполнителя к массе корпуса, будем считать заполнитель невесомой связью между элементами линии. Считаем, что каждая линия имеет продольную вертикальную плоскость симметрии и подвергается действию лишь вертикальных нагрузок, лежащих в этой плоскости. Динамические условия, в которых находятся линии, предполагаются одинаковыми. При этих предположениях можно ограничиться рассмотрением вертикальных колебаний сечения СТЛ в плоскости симметрии под действием движущихся нагрузок. Заметим, что этот вывод справедлив и в том случае, когда линии симметричны относительно вертикальной
3
В основу главы 4 положены материалы научных отчетов “Исследования движения транспорта по гибкому мосту” и “Некоторые вопросы динамики струнной транспортной системы”, выполненные в 1994 г. в г. Минске по заказу фирму “NTL GmbH” авторским коллективом в составе: Вярьвильская О.Н., Козловский Н.И., Савенков В.А., Савчук В.П. и Юницкий А.Э.