4 Центр упругости рессорного подвешивания
Центр упругости - точка ,лежащая в плоскости рессорного подвешивания, через которую проходит равнодействующая всех реакций упругих элементов, рассматриваемая системой.
Отличия эквивалентной точки подвешивания состоит в том , что через эквивалентную точку проходит тоже равнодействующая реакций упругих элементов, но только сбалансированных между собой.
Координаты центра упругости
На рис. точка 0 - центр упругости,отстоящая на расстояние Х0
Ma:
S0*X0=S1*X1+S2*X2+....+Sn*Xn
S=f*Ж
X0*f*∑Жi=Xi*f*Ж1+Х2*f*Ж2+....+Xn*f*Ж
Х0∑Жi=X1*Ж1+Х2*Ж2+...+Хn*Жn=∑Жi*Xi
X
0=
∑Жi*Xi
∑Жi
Свойства центра упругости
1.Если начальная координата расположена в центре упругости, то в этом случае Х0=0 ; ∑ЖiXi=0,при этом необходимое расстояние Хi следует брать с положительным знаком, при расстоянии рессорного комплекта справа от центра упругости.
2.Если упруго подвешенную частью подрессорного строения положить вертикальную силу, линия действия которой проходит через центр упругости, то подрессорное строение переместится параллельно самому себе на величину У ,которая определяет дефформацию (прогиб) рессорного комплекта.
3.Если на надрессорное строение действует вращающий момент или пара сил, то это подрессорное строение повернется на некоторый угол ф
4.Если надрессорное строение действует не центровая вертикальная сила К, то надрессорное строение повернется на некоторый угол ф относительно точки 0,находящийся на некотором расстоянии b от центра упругости.
5 Виды колебаний и их взаимосвязь
При исследовании сложного процесса колебаний, надрессорное строение экипажа считаем жесткой недеформированной конструкцией, т.е. твердым телом. → положение тела в пространстве описывается 6 обобщенными координатами. Совмещаем начало координат с центром упругости рессорного пути, ось х вдоль путь, ось у перпендикулярно оси х, ось z перпенд. плоскости xoy. При движении экипажа на тело действуют возмущающие силы, под действием которых он совершает сложные перемещения, сопровождающиеся колебательными движениями под действиями упругих сил. 6 видов колебаний: Возвратно-поступательные: Вдоль оси х- подергивания, вдоль у- боковой относ, вдоль z- подпрыгивания; Возвратно-угловые: Вокруг х- боковая качка, вокруг у- галопирование, вокруг z- виляние.
Возбудители колебаний
Рельсовый путь отклоняется от прямолинейного в горизонтальных и вертикальных плоскостях.
Отклонения обусловлены факторами: 1. Остаточная деформация в зоне стыка. Стык- самое слабое место конструкции пути. Со временем рельс в зоне стыка проседает, путь получает волнистый профиль. 2. Стыковые соединения и их взаимное расположение на 2ух рельсовых нитях: -друг напротив друга, -вразбежку. 3. Волнообразным износом рельсов 4 Наличием стрелок и крестовин. 5 Сопряжением прямых и кривых участков пути. 6.Дефектами на поверхности катания колес.
Эти факторы делятся на 2 группы: I. Периодически повторяющиеся. II Случайные
I группа- факторы, указанные в п.п.1-3. Эти дефекты пути при определенных условиях могут явиться причиной резонансных явлений. Случайные дефекты вызывают разовые толчки, не представляющие опасности. Чаще экипаж подвержен вертикальным колебаниям- вынужденными и свободными. Причина вынужденных колебаний- внешние возмущения, частота этих возмущений определяет частоту вынужденных колебаний. Свободные колебания являются результатом единичного воздействия возмущающего фактора и совершаются под действием упругой силы. Т.о. свободные колебания могут возникать в системах, имеющих хотя бы 1 упругую связь между элементами внутри системы. Экипажи без рессорного подвешивания не могут совершать свободные колебания.