Строительная механика
,(6.1)
где 
– углы сдвига фаз в перемещениях колесных пар:
,(6.2)
– амплитуда и длина волны вертикальной неровности пути;
– частота вынужденных кинематических возмущений,
(6.3)
При средней скорости движения вагона 
получим:
Перемещения буксовых узлов 
равны перемещениям точек контакта колес с рельсами (рисунок 6.1):
(6.4)
Из схем перемещений боковых рам находим перемещения нижних опорных поверхностей рессорных комплектов:
(6.5)
Деформации и силы упругости в виброзащитных связях 
при значениях перемещений (6.5) составляют:
(6.6)
(6.7)
Рисунок 6.2 – Расчетная схема для определения возмущающей нагрузки
6.2 Математическая модель внешних возмущающих нагрузок
Изначально силы упругости 
(6.7) в рессорном подвешивании на схемах (рисунок 6.2) положительны.
Силы упругости (6.7) вызывают в связях центрально-координатного узла кузова реакции возмущающих нагрузок (рисунок 6.2). Из равновесия кузова вектор кинематических возмущающих нагрузок равен:
,(6.8)
где 
.
При значениях сил (6.7) и (6.4) реакции (6.8) принимают значения:
(6.9)
(6.10)
(6.11)
В несимметричном вагоне возмущающие усилия 
вызывают колебания 
. Поскольку колебания 
через реакции 
связаны с 
, а последние через реакции 
с 
(5.12 ), то возникают все колебания кузова 
. Кузов испытывает сложные вынужденные колебания.
В симметричном вагоне при 
линейные реакции (6.9) не меняются, а угловые – (6.10), (6.11) становятся равными:
(6.12)
Возмущающие реакции 
вызовут в системе колебания 
и 
. Колебание возникает вследствие взаимосвязи через реакции 
. Если реакции малы 
, то будем иметь только два вида колебаний - 
и 
.
В реакциях возмущения от колесных пар сдвинуты по фазе (
), что создает некоторые затруднения в решении задачи. Для упрощения решения сложим составляющие гармонических возмущений в этих реакциях. Сложение выполним графическим способом, используя интерпретацию вращающихся векторов и их проекций на горизонтальную ось 
.
Рисунок 6.3 – Векторная диаграмма
 |
(6.9), проведем радиусом, равным амплитуде кинематического возмущения 
, окружность и в соответствии с углами сдвига фаз 
, отложим последовательно амплитуды возмущений 
по колесным парам (рисунок 6.3). Сложим векторы амплитуд 
, 
и 
, 
в тележках и получаем значения 
.
Выполнив сложение векторов по тележкам, находим эквивалентную амплитуду вектора возмущений для вагона – 
, которая соответствует колебанию .
Из векторной диаграммы определяем: 
.
Проекция вектора на горизонтальную ось дает функцию суммарного возмущения на вагон:
(6.13)
Эта функция заменяет выражение, стоящее в фигурных скобках (6.9). Значение суммарной возмущающей реакции на вагон теперь равно:
(6.14)
Скачать реферат