Влияние рессорного подвешивания на вертикальную динамику экипажа


Цель работы

Определение силы динамического вертикального воздействия одноосного экипажа при движении с различными скоростями по рельсовому пути с периодически повторяющимися неровностями.

Программа работы
    1. Определить величины критической скорости. 2. Построить графическую зависимость Zmax(V). 3. Построить графическую зависимость Pдин(V) для экипажа с рессорным подвешиванием и без него. 4. Построить графическую зависимость Pдин(Lнер) при V=Vконстр. 5. Выводы. 6. Ответить на контрольные вопросы.
Экипаж без рессорного подвешивания

Рис. 1

Уравнение вертикальной динамики (см. рис. 1) в этом случае имеет вид:

Одноосный динамический рессорный рельсовый

Или:

,

Где:

.

Отсюда:

(кН)

(кН).

Где M+m - масса экипажа в m, отнесенная к одной оси, h - глубина неровности, м. Lнер - длина неровности, м. V - скорость движения экипажа, м/с.

Экипаж с рессорным подвешиванием

Рис. 2

Пусть есть упругий элемент (рессора) между массой M (подрессоренные части) и m (масса неподрессоренных частей) (рис. 2).

Пусть: ж - жесткость рессорного подвешивания, отнесенная к одной оси, кН/м; z - текущая координата вертикальных перемещений центра тяжести подрессоренной массы M; zнер - текущая координата неровности пути.

Уравнение вертикальных колебаний:

M-+ж- (z-zнер) =0; (1)

M--ж- (z-zнер)+Pдин=0; (2)

Решение уравнения (1) ищем в виде z=A-cos(wt).

После подстановки данного выражения в уравнение (1) получаем:

,

Где:

, 1/с - круговая частота свободных колебаний.

, 1/с - круговая частота вынужденных колебаний.

Если щ>k, то амплитуда колебаний A=zmax>?,то есть имеет место резонанс колебаний. Соответствующая скорость движения называется резонансной или критической.

Тогда k=w или:

.

Отсюда:

, м/с

, м/с,

, км/ч.

После подстановки найденного решения в уравнение (2) получим:

Отсюда максимальное значение PДИН:

, кН.

Похожие статьи




Влияние рессорного подвешивания на вертикальную динамику экипажа

Предыдущая | Следующая