1 Назначение рессорного подвешивания и его основные элементы. Основные параметры рессорного подвешивания

Рессорное подвешивание РП – промежуточное звено между подрессорной частью ПС (надрессорное строение) и неподрессоренной частью (колесные пары и жестко связанные с ними детали передаточного механизма). В отечественном ЭПС включает сочетание листовых рессор, винтовых пружин, пневматические баллоны, резиновые элементы, гасители колебаний, противозагрузочные устройства.

РП бывают одноярусные и двухъярусные.

Задачи РП: передача и распределение между отдельными колесными парами вертикальной статической нагрузкой в соответствии с проектным заданием; обеспечение заданной нагрузкой между отдельными колесными парами в постоянно изменяющихся условиях работы локомотива; смягчение действия на ЭПС динамических нагрузок при неровности пути.

Основные параметры рессорного подвешивания

Каждый упругий элемент обладает жесткостью Ж и статическим прогибом f_ст

Гибкость .

Жесткость упругого элемента характеризуется величиной нагрузки на единицу прогиба:

За расчетный прогиб принимается величина под статической нагрузкой:

где Р_п = Р - Р_нп – подрессорная нагрузка; P – полная; Р_нп – неподрессорная нагрузка; Ж_э – эквивалентная жесткость.

Статический прогиб комплекта упругих элементов принимается равным конструкционной скорости локомотива: f_ст = lV_констрl , мм=км/ч

–буксовой прогиб

–кузовной прогиб

3 Действительные и эквивалентные точки подвешивания Сравним 2 системы: 1 при недостатке буксировки упругих элементов 2 при наличии Рассмотрим систему имеющие 4 действ точки подвешивания. Равнодейств. сила S приложенная в точке О на некоторое расстояние x_о – эта равн. сила явл. эквиваленной нагрузкой для эквивал. системы. Таким образом точка её приложения выполняет роль её эквивалентной точки. Соствим уравнения равновесия сил: Точка приложения равн. силы зависит от величины нагрузок (точности регулировки РП),а также линейных параметров системы. Эта точка- плавающая

Вывод:положение равнодейств. силы не зависит от величины и распределения нагрузок , а опр. линейными параметрами системы.

Эквивалентная жесткость систем

1 Параллельная работа упругих элементов.

При параллельной работе упругих элементов их прогибы одинаковы и равны прогибу эквивалентной рессоры (fэ); Нагрузка эквивалентной рессоры является суммарной нагрузкой отдельных упругих элементов: S=S₁+S₂+S₃+….+S_n;

Ж_эf_э=Ж₁f+Ж₂f+Ж₃f+…+Ж_nf; Ж_э=;

2 Последовательная работа системы.

Эквивалентный прогиб: f_э=f₁+f₂+…+f_n=; Прогиб отдельного элемента: f =S/Ж;

=++…+;; Гэ=; - гибкость;

3 Последовательно-параллельная работа систем упругих элементов.

f_э=f₁+f₂+f₃;

5 Виды колебаний и их взаимосвязь

При исследовании сложного процесса колебаний, надрессорное строение экипажа считаем жесткой недеформированной конструкцией, т.е. твердым телом. → положение тела в пространстве описывается 6 обобщенными координатами. Совмещаем начало координат с центром упругости рессорного пути, ось х вдоль путь, ось у перпендикулярно оси х, ось z перпенд. плоскости xoy. При движении экипажа на тело действуют возмущающие силы, под действием которых он совершает сложные перемещения, сопровождающиеся колебательными движениями под действиями упругих сил. 6 видов колебаний: Возвратно-поступательные: Вдоль оси х- подергивания, вдоль у- боковой относ, вдоль z- подпрыгивания; Возвратно-угловые: Вокруг х- боковая качка, вокруг у- галопирование, вокруг z- виляние.

Возбудители колебаний

Рельсовый путь отклоняется от прямолинейного в горизонтальных и вертикальных плоскостях.

Отклонения обусловлены факторами: 1. Остаточная деформация в зоне стыка. Стык- самое слабое место конструкции пути. Со временем рельс в зоне стыка проседает, путь получает волнистый профиль. 2. Стыковые соединения и их взаимное расположение на 2ух рельсовых нитях: -друг напротив друга, -вразбежку. 3. Волнообразным износом рельсов 4 Наличием стрелок и крестовин. 5 Сопряжением прямых и кривых участков пути. 6.Дефектами на поверхности катания колес.

Эти факторы делятся на 2 группы: I. Периодически повторяющиеся. II Случайные

I группа- факторы, указанные в п.п.1-3. Эти дефекты пути при определенных условиях могут явиться причиной резонансных явлений. Случайные дефекты вызывают разовые толчки, не представляющие опасности. Чаще экипаж подвержен вертикальным колебаниям- вынужденными и свободными. Причина вынужденных колебаний- внешние возмущения, частота этих возмущений определяет частоту вынужденных колебаний. Свободные колебания являются результатом единичного воздействия возмущающего фактора и совершаются под действием упругой силы. Т.о. свободные колебания могут возникать в системах, имеющих хотя бы 1 упругую связь между элементами внутри системы. Экипажи без рессорного подвешивания не могут совершать свободные колебания.