Федеральное агентство железнодорожного транспорта

ФГБОУ ВПО «Дальневосточный государственный

университет путей сообщения»

Институт тяги подвижного состава

Кафедра «Локомотивы»

Курсовой проект

По дисциплине «Основы механики подвижного состава»

«расчет показателей динамических качеств модели подвижного состава»

Выполнил :

Проверил: Трофимович В.В.

Хабаровск

2014

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 2

1. РАЗРАБОТКА МЕХАНО-МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДИНАМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ПРИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЯХ 3

1.1 Кинематическая схема при вертикальных колебаниях 3

1.2 Расчет упругих характеристик рессорного подвешивания 4

1.3 Расчет диссипативных характеристик рессорного подвешивания 5

1.4 Составление уравнений вертикальных колебаний расчетной модели 6

1.5 Определение парциальных частот вертикальных колебаний 11

2 РАСЧЕТ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК (ЧХ) МОДЕЛИ 12

2.1 Определение коэффициентов матриц динамических жесткостей и неровностей 12

2.2. Расчет ЧХ и АЧХ динамической модели 14

3. РАСЧЕТ ФУНКЦИИ СПЕКТРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ (ФСП) ЭКВИВАЛЕНТНОЙ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ НЕРОВНОСТИ 19

4. РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДИНАМИЧЕСКИХ КАЧЕСТВ (ПДК) ВЕРТИКАЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ МОДЕЛИ 23

5. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ НА АЧХ ДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ 27

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 31

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 32

Введение

1. Разработка механо-математической модели динамической системы при вертикальных колебаниях

1.1 Кинематическая схема при вертикальных колебаниях

m_т - масса подрессоренной части модели (масса, расположенная выше РП), т;

m_н - масса неподрессоренной части в расчете на одну колесную пару (масса, расположенная ниже РП и жестко взаимодействующая с рельса- ми), т;

J^y_т - момент инерции подрессоренной части модели относительно оси y (характеризующий меру инертности во вращательном движении модели относительно оси y ), тм2;

2а_т - жесткая база модели (расстояние между крайними осями колесных пар модели), м;

Ж_z - вертикальная жесткость буксового РП в расчете на одну колесную пару, кН/м;

β_z - коэффициент эквивалентного вязкого трения (диссипации) в буксо- вом РП по оси Z в расчете на одну колесную пару (характеризующий меру сопротивления гасителя колебаний РП), кНс/м;

m_n - приведенная масса пути, приходящаяся на одну колесную пару, ко- торая учитывает массы рельсов, шпал и путевого полотна, участвующих в колебаниях, т;

Ж_n - вертикальная жесткость рельсового пути, приходящаяся на одну колесную пару, кН/м;

β_n - коэффициент эквивалентного вязкого трения (рассеяния) в пути по оси Z , приходящийся на одну колесную пару, кНс/м.

Таблица 1

Параметры рельсового пути
mn, т	Жn, кН/м	βn, кНс/м
0,87	80000	700

1.2 Расчет упругих характеристик рессорного подвешивания

Суммарная вертикальная жесткость РП определяется по формуле

,

где f_см - статический прогиб рессорного подвешивания, м;

g - ускорение свободного падения, м/с².

Вертикальная жесткость комплекта пружин в расчете на одну колесную пару определяется по формуле

,

где - количество колесных пар.

1.3 Расчет диссипативных характеристик рессорного подвешивания

Диссипативные характеристики РП выбираются в зависимости от значения критического коэффициента затухания, который определяется по формуле

Учитывая, что параллельно каждой вертикальной пружине в буксовом подвешивании стоит гидравлический гаситель, его коэффициент эквива-лентного вязкого трения (диссипации) определяется по формуле

,

где n - относительный коэффициент затухания, принимается n=0,35.

.