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 Нсв 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/cT,
P - вертикальная сила, приходящаяся на подвешивание, H;
cг -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. φm=F/P.
С ростом φm до некоторого оптимального предела ускорения колебаний кузова и динамические нагрузки на него снижаются. Оптимальную величину коэффициента φm 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.