Составление уравнений колебаний рельсовых экипажей

При изучении задач динамики подвижного состава расчетная схема механической части локомотивов и вагонов принимается в виде системы твердых тел, связанных между собой упругими (пружины, рессоры) и диссипативными (гидравлические и фрикционные гасители колебаний) элементами. Диссипативными (демпфирующими) называют элементы, деформации которых сопровождаются рассеянием (диссипацией) энергии, обусловленным действием сил поверхностного или внутреннего трения.

Модель экипажа характеризуется набором параметров: инерционные характеристики (массы отдельных тел и их моменты инерции), характеристики элементов соединений (жесткости и коэффициенты демпфирования), геометрические размеры.

Положение отдельных тел входящих в состав экипажа (кузов, тележки, колесные пары и т.д.) относят к неподвижной системе координат Оx₀y₀z₀, ось Ох₀ направлена по ходу движения вдоль оси симметрии колеи, ось Оу₀ -поперек направления движения. Кроме того, рассматриваются подвижные системы координат, движущиеся вместе с каждым из тел системы (начало координат совпадает с центром масс соответствующего тела, а координатные оси в начальный момент параллельны осям неподвижной системы).

При решении задач транспортной механики линейные колебания тел принято называть следующим образом:

· вдоль вертикальной оси - подпрыгивание;

· поперек оси пути - относ;

· вдоль оси пути - подергивание.

Для угловых колебаний тел приняты следующие названия:

· вокруг продольной оси - боковая качка;

· вокруг поперечной оси - галопирование;

· вокруг вертикальной оси - виляние.

Подпрыгивание и галопирование относят к вертикальным колебаниям, относ, виляние и боковая качка-к горизонтальным, подергивание-к продольным.