Определение параметров гасителей колебаний

 

Параметры гасителей сухого трения

Необходимые значения сил трения гасителей в первом приближении определим из условия энергетического принципа.

Работа сил трения гасителей за один период колебаний должна равняться приращению потенциальной энергии рессорного подвешивания вагона за тот же период:

 

(8.14)

 

 где  – число гасителей и рессор в вагоне.

 – работа сил трения и приращение потенциальной энергии в рессорном комплекте при колебании по оси .

Работу сил сухого трения фрикционного гасителя найдем по площади гистерезисной петли силовой характеристики гасителя (рис.8.3, а):

 

,(8.15)

а приращение потенциальной энергии – по работе сил упругости (рис. 8.3,б):

 

,(8.16)

 

где  – силы трения при сжатии и растяжении гасителя в среднем положении;

 – амплитуда деформаций рессор и гасителя;

 – приращение деформаций рессор за период колебаний;

 – силы упругости в начале и в конце периода колебания рессорного комплекта:

 

,(8.17)

 

 – вертикальная жесткость рессорного комплекта.

 

Рисунок 8.3–Работа сил трения

 

Для вагона условие энергетического баланса имеем равное:

(8.18)

 

Откуда требуемые значения сил трения, при допущении  в виду малости, получаем равным:

 

(8.19)

 

Приращение вертикальных деформаций рессор находим по приращению амплитуд колебаний подпрыгивания и галопирования:

 

(8.20)

 

где  - полубаза вагона.

Принято силы трения оценивать через удельные характеристики – коэффициенты относительной сил трения при сжатии  и растяжении .

 

(8.21)

 

где  – сила упругости в рессорном подвешивании от статических нагрузок.

(8.22)

 

и тогда выражение (8.19) представим как

 

(8.23)

 

Или

 

(8.24)

 

где  - средняя требуемая величина коэффициента относительного трения гасителя колебаний.

Таким же образом можно получить параметр . По колебаниям подпрыгивания и галопирования выбирают наибольшее. Значение принятого коэффициента относительного трения для расчета гасителей колебаний является приближенным и в последующих исследованиях уточняется в динамических системах с сухим трением в рессорном подвешивании.

На основании энергетического способа могут быть определены параметры гасителей вязкого трения.

Работа сил трения гидравлического гасителя колебаний равна:

 

(8.25)

Откуда на основании энергетического принципа:

 

(8.26)

 

Л итература

 

1. Вершинский, С.В., Данилов, В.Н., Хусидов, В.Д. Динамика вагона: Учебник для вузов ж.-д. трансп./Под ред. С.В. Вершинского. – М.: Транспорт, 1991. – 360 с.

2. Сенаторов, С.А. Прогнозирование нагруженности, износа и динамики подвижного состава: Ч.1. Динамические системы подвижного состава и методы их исследования. Уч. пособ. – Екатеринбург: Изд. УЭМИИТ, 1996 - 104 с.

3. Сенаторов, С.А. Прогнозирование нагруженности, износа и динамики подвижного состава: Ч.2. Инерционные модели динамических систем подвижного состава. Уч.пособ. – Екатеринбург: Изд. УЭМИИТ, 1996. – 71 с.