2020-01-14
107
Изначально силы упругости 
(6.7) в рессорном подвешивании на схемах (рисунок 6.2) положительны.
Силы упругости (6.7) вызывают в связях центрально-координатного узла кузова реакции возмущающих нагрузок (рисунок 6.2). Из равновесия кузова вектор кинематических возмущающих нагрузок равен:
,(6.8)
где 
.
При значениях сил (6.7) и (6.4) реакции (6.8) принимают значения:
(6.9)
(6.10)
(6.11)
В несимметричном вагоне возмущающие усилия 
вызывают колебания 
. Поскольку колебания 
через реакции 
связаны с 
, а последние через реакции 
с 
(5.12), то возникают все колебания кузова 
. Кузов испытывает сложные вынужденные колебания.
В симметричном вагоне при 
линейные реакции (6.9) не меняются, а угловые – (6.10), (6.11) становятся равными:
(6.12)
Возмущающие реакции 
вызовут в системе колебания 
и 
. Колебание 
возникает вследствие взаимосвязи через реакции 
. Если реакции малы 
, то будем иметь только два вида колебаний - 
и 
.
В реакциях возмущения от колесных пар сдвинуты по фазе (
), что создает некоторые затруднения в решении задачи. Для упрощения решения сложим составляющие гармонических возмущений в этих реакциях. Сложение выполним графическим способом, используя интерпретацию вращающихся векторов и их проекций на горизонтальную ось 
.
Рисунок 6.3 – Векторная диаграмма
 |
Для сложения функций в реакции
(6.9), проведем радиусом, равным амплитуде кинематического возмущения 
, окружность и в соответствии с углами сдвига фаз 
, отложим последовательно амплитуды возмущений 
по колесным парам (рисунок 6.3). Сложим векторы амплитуд 
, 
и 
, 
в тележках и получаем значения 
.
Выполнив сложение векторов 
по тележкам, находим эквивалентную амплитуду вектора возмущений для вагона – 
, которая соответствует колебанию 
.
Из векторной диаграммы определяем: 
.
Проекция вектора 
на горизонтальную ось дает функцию суммарного возмущения на вагон:
(6.13)
Эта функция заменяет выражение, стоящее в фигурных скобках (6.9). Значение суммарной возмущающей реакции на вагон теперь равно:
(6.14)
где 
– амплитуда возмущающей силы по колебанию подпрыгивания, 
.
Аналогично изложенному производим сложение возмущающих функций в реакции 
. Знак минус во второй квадратной скобке учитывается изменением направления вектора 
на обратный.
Суммарное значение возмущающей функции по колебанию галопирования равно:
,(6.15)
где 
- амплитуда возмущающей силы по колебанию галопирования.
Выводы:
1. Наибольшие значения сил вертикальных возмущений 
получим, если векторы амплитуд возмущений по тележкам 
будут совпадать. Это произойдет в случае равенства базы вагона длине волны неровности. При этом реакция возмущений по шестому колебанию становится бесконечно малой, 
.
2. Наибольшего значения реакция 
достигает, когда совпадают векторы амплитуд колебаний 
. Это происходит в случае, когда база вагона равна половине длины неровности пути 
. Однако в этом случае реакция возмущений по колебанию подпрыгивания обращается в ноль, 
.
