31 Определение коэффициента относительного трения

Коэффициент определяется для упругого элемента с внутренним трением.

В рессоре коэффициент относительного трения определяется равенством:

,

где – сила трения;

– величина нагрузки на рессору.

Формула (8.16) позволяет определить величину при известных значениях F и P. При проектировании подвешивания встает обратная задача: определить величину внутренних сил трения F и обеспечить конструктивно необходимое ее значение. В этом случае величина не является известной величиной. Опыт эксплуатации показывает, что обеспечения необходимого демпфирования вертикальных колебаний сухим трением величина должна удовлетворять неравенству

позволяющему с помощью (8.16) оценить и необходимую величину силы трения F. В формуле (8.17):

b – коэффициент, учитывающий число колесных пар в тележке,

,

n – число осей в тележке;

k – коэффициент, учитывающий тип подвешивания рессоры

– для центрального подвешивания ;

– для буксового подвешивания

– суммарный прогиб рессорного подвешивания с учетом деформации вагона и пути

, мм (8.18)

h – амплитуда периодической неровности продольного профиля пути,  мм.

Если в рессорном комплекте включены фрикционные демпферы, то их сила трения должна составлять (8 … 10)% от веса вагона брутто.

При параллельном расположении в подвеске нескольких демпферов суммарный коэффициент их относительного трения определяется равенством

, (8.19)

а при последовательном –

, (8.20)

где , – жесткость упругих элементов, составляющих рессорный комплект;

с – суммарная жесткость подвески;

, – коэффициенты относительного трения отдельных элементов, составляющих рессорный комплект.

Для листовых рессор коэффициент относительного трения определяется по формуле

,

где h – толщина листа рессоры;

n – число листов подвесной рессоры;

для эллиптических рессор – n – число листов в половине рессоры;

 – коэффициент трения между листами; – для листов смазанных графитом; – для листов не смазанных графитом;

L – рабочая длина рессоры.

В винтовых пружинах трение практически отсутствует, и в расчетах не учитывается.

При демпфировании боковых колебаний кузова, коэффициент относительного трения может быть определен по формуле, аналогичной случаю демпфирования вертикальных колебаний

,

в которой принимается мм, вместо в формулу (8.22) подставляется условный горизонтальный прогиб определяемый формулой

,

где – сила тяжести кузова брутто;

– боковая жесткость рессорного подвешивания, приходящаяся на одну тележку.

В центральном подвешивании пассажирских вагонов с пружинными упругими элементами рекомендуется применять гидравлические демпферы, характеризуемые коэффициентом сопротивления вертикальным колебаниям.

,

где – критическое значение коэффициента демпфирования,

,

– жесткость рессорного комплекта при вертикальных деформациях;

– расчетный статический прогиб, определяемый ранее уже приводимой формулой (8.15), содержащей коэффициент запаса прогиба k, k = 1,5 …1,8;

g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с².