Определение требуемого коэффициента относительного трения фрикционного гасителя колебаний

Определяем потребную величину коэффициента относительного трения для фрикционного гасителя колебаний из условия движения вагона по неровности.

Тележки представляет собой сложную механическую систему, состоящую из набора масс, соединенных между собой упруго–фрикционными связями. Для того, чтобы описать движение (колебание) механической системы будем использовать принцип Даламбера.

Рассмотрим вынужденные колебания, возникающие при движении груженного вагона по геометрической неровности вида:

где – h = 5 мм – амплитуда геометрической неровности,

круговая частота внешнего возмущения.

где: скорость вагона, (V=33м/с);

длина неровностей, равная длине рельса, (LH=25м).

Рисунок 11 – Расчетная схема

Текущие значения неровности под каждым колесом вычисляются по зависимости:

где – – сдвиг фазы.

Вычислим сдвиг фазы для каждого колеса вагона

Рисунок 12 – Схема для определения сдвига фаз

По расчету:

Сложение неровностей под каждым колесом произведем графически. Для чего построим единичную окружность радиусом R = 30 мм, что соответствует амплитуде неровности h = 5 мм (0,005 м). На окружности отметим единичные вектора соответственно углам сдвига фаз. Произведем попарно сложение векторов. В результате получим суммарный вектор, который в раз больше исходного h = 0,005 м

Рисунок 13 – Векторное сложение текущих значений амплитуд неровностей

Из диаграммы l1c=54.32 мм, а1с==1,81 раз больше исходного h=0.005 м.

Из дифференциального уравнения для вынужденных колебаний вагона (методика расчета указана в [1]) определим приращение амплитуды колебаний за один период

(15)

где ,

амплитуда возмущающей силы, действующей на вагон в направлении оси Z.

Н/м,

Н,

По расчету

м

При движении вагона необходимо ликвидировать данное нарастание амплитуды колебаний . Чтобы, погасить нарастание, выбираем фрикционный гаситель колебаний.

Чтобы обеспечить устойчивое равновесное движение системы при резонансе необходимо, чтобы за один период колебаний приращение потенциальной энергии было равно работе сил сопротивления гасителя за тот же промежуток времени: .

(16)

(17)

где амплитуда колебаний.

Тогда получим:

(18)

(19)

Известно, что коэффициент относительного трения есть отношения сил трения развиваемых гасителем к упругой реакции рессорного комплекта, т.е.

(20)

Угловая частота собственных колебаний

(21)

Линейная частота (количество колебаний в одну секунду)

(22)

Подставим и сократим выражение (15)

(16)

Популярные материалы:

Производственные вредности и мероприятия по их уменьшению
Условия труда – это совокупность производственных факторов, оказывающих влияние на здоровье и работоспособность человека в процессе труда. Эти факторы различны по природе, формам проявления, действию на человека и т.д. Среди них особую гр ...

Техника безопасности при монтаже валопровода
До начала монтажа следует: установить и смонтировать все средства механизации работ — грузоподъемные машины и механизмы, предусмотренные проектом производства работ; подготовить необходимые инструменты, приспособления и материалы. Грузоп ...

Организация очистки путей от снега на станции
Отложение снега на железнодорожных путях увеличивает сопротивление движению поезда, затрудняет трогание поезда с места, осложняет поездную и маневровую работу на станции. Снег на междупутьях мешает работе составительских бригад, создает н ...