Характеристики РП вагона

Упругие свойства элементов рессорного подвешивания опре­деляют по силовым характеристикам, связывающим величину прогиба с внешней нагрузкой в зависимости от жесткости упру­гого элемента. Жесткость упругого элемента численно равна силе, вызывающей прогиб этого элемента, равный единице: c=P/f, где Р — внешняя сила, действующая на рессору, Н; f — прогиб рессоры, м.

Гибкость упругого элемента — величина, обратная жесткости, численно равна прогибу 'под действием силы, равной единице:

Жесткость или гибкость упругого элемента зависит от его линейных размеров и материала, из которого он выполнен. Для пружины с круглыми витками жесткость зависит от диаметра пружины D, диаметра прутка d, высоты пружины Н_св и модуля упругости материала пружины при сдвиге G. Цилиндрическая пружина имеет линейную силовую характеристику (рис. 1), не­зависящую от прогиба и постоянную при нагружении и разгруз­ке. Жесткость ее определяется тангенсом угла наклона линий OA к оси абсцисс. Резиновая рессора (рис. 2) при малых де­формациях (до 20% при сжатии и до 35% при сдвиге) также имеет линейную силовую характеристику (зона I), которая при больших прогибах становится нелинейной (зона II). Пневматические рессоры при статичес­ком нагружении (зона I) имеют линейную силовую характерис­тику, а при динамическом нагружении (зона II)нелинейную. У фрикционного гасителя колеба­ний (рис. 3) в начале сжатия повышение нагрузки Р до точки А не вызывает соответствующего прогиба. При раз­грузке подвешивания вна­чале не наблюдается заметной деформации рессорного подвеши­вания (отрезок линии ВС). Это указывает на то, что начало сжатия и разгрузки комплекта пружин с фрикционными гаси­телями сопровождается толчками. Площадь, ограниченная ли­ниями АВСО, равна величине погашенной гасителем энергии.

Приведенная длина возвращающего устройства: L=P/c_T,

P - вертикальная сила, приходящаяся на подвешивание, H;

c_г -горизонтальная жесткость рессорного подвешивания, Н/м.

Коэф. относительного трения фрикционного гасителя колебаний представляет собой отнош. силы трения F к силе, создающей упругую деформацию Р, т. е. φ_m=F/P.

С ростом φ_m до некоторого оптимального предела ускорения колебаний кузова и динамические нагрузки на него снижаются. Оптимальную величину коэффициента φ_m устанавливают опыт­ным путем и динамическими расчетами процесса затухания при колебании кузова вагона.

Коэффициент сопротивления гидравлического гасителя коле­баний с силой сопротивления F, пропорциональной скорости пе­ремещения поршня , определяют по индикаторной диаграмме (рис. 4), записанной при испытании этого гасителя на специ­альном стенде. Площадь индикаторной диаграммы представля­ет собой энергоемкость гасителя, т. е. величину кинетической энергии, которую он способен поглотить за один цикл (переме­щение поршня вверх и вниз) во время колебательного процесса кузова вагона. Коэффициент сопротивления гасителя: β=F/ , =Am/(2πHn),

где А — длина индикаторной диаграммы, м;

m — масштаб за­писывающего устройства, Н/м;

H — ширина индикаторной диа­граммы, м;

π — число двойных ходов поршня гасителя в секун­ду, 1/с.