Определение рациональных показателей демпфирования в продольных и поперечных связях колесных пар с рамой тележки

В качестве параметра демпфирования в расчетах принят коэффициент неупругого сопротивления. Этот коэффициент определяет линейную зависимость между демпфирующей силой и скоростью деформации связи.

Поиск рациональных значений коэффициентов неупругого сопротивления в продольных и поперечных связях колесных пар с рамой тележки осуществлялся при найденном ранее рациональном значении продольной жесткости 300 т/м.

В данной серии расчетов изменялся коэффициент неупругого сопротивления сначала в продольной связи, а затем в поперечной. Оказалось, что значения этих коэффициентов ощутимо влияют на боковые силы в центральном подвешивании, рамные силы и мощности сил трения между колесом и рельсом. Причем определяющим фактором является демпфирование не в продольном, а в поперечном направлении. Результаты указанных расчетов сведены в табл. 6.2. Эти результаты получены для скорости движения 70 м/с (252 км/ч) в прямом участке пути с периодическими неровностями рельсов в вертикальной и горизонтальной плоскостях амплитудами 10 мм и длиной 17 м.

Из табл.6.2 видно, что при отсутствии демпфирования в продольных и поперечных связях боковые силы в центральном подвешивании, мощности сил трения между колесом и рельсом и рамные силы имеют максимальные значения.

Расчетное изменение коэффициента неупругого сопротивления в продольной связи от 0 до 2,0 тсек/м показало, что для обеспечения минимума рамных сил, равного 11,21 т, оптимальной величиной коэффициента сопротивления является 1,2 тсек/м.

Изменение коэффициента неупругого сопротивления в поперечной связи колесной пары с рамой (табл.6.2) в пределах от 0,4 до 10 тсек/м показало, что минимум рамных сил, равный 3,42 т, имеет место при коэффициенте сопротивления 4,6 тсек/м.

Следовательно, можно считать, что оптимальными значениями коэффициентов неупругого сопротивления, дающими минимум рамных сил, являются:

- в продольном направлении 1,2 тсек/м;

- в поперечном направлении 4,6 тсек/м.

При таких значениях коэффициентов демпфирования рамная сила достигла минимума, равного 3,42 т.

Боковая сила в центральном подвешивании снизилась с 2,773 т до 1,918 т.

Мощности сил трения на ободе колеса и на гребне снизились соответственно с 72,4 кгм/сек до 60,5 кгм/сек и с 57,67 кгм/сек до 51,43 кгм/сек.

Следует отметить, что мощности сил трения на ободе и гребне падают и при дальнейшем увеличении коэффициентов неупругого сопротивления по сравнению с их оптимальными значениями, однако при этом начинают возрастать рамные силы (см.табл.6.2). То же самое можно сказать и об уменьшении боковой силы в центральном подвешивании с ростом коэффициентов демпфирования в поперечном направлении.

Данная конструкция тележки не имеет- демпферов вертикальных колебаний в буксовом подвешивании. Роль дополнительных амортизаторов в буксовом подвешивании выполняют упругие резиновые прокладки под пружинами. Параметры этих прокладок (жесткости и коэффициенты внутреннего трения) были определены расчетным путем при исследованиях по модернизации тележки КВЗ-ЦНИИ (см.гл. 4).

В четвертой главе также были определены параметры гидравлических гасителей раздельного действия в центральном подвешивании. Расчеты, выполненные при скоростях движения до 70 м/с (252 км/ч), показали, что наилучшими величинами коэффициентов сопротивления гасителей центрального подвешивания являются:

- в вертикальном направлении 5-7 тсек/м;

- в горизонтальном 2,5 тсек/м.

Для выбранных параметров рессорного подвешивания скоростного вагона были определены показатели плавности хода. Наряду с динамическими показателями, такими как вертикальные и боковые силы, ускорения, мощности сил трения между колесами и рельсами, рамные силы, показатели плавности хода анализировались в зависимости от состояния пути. При этом в качестве показателей состояния пути были приняты длины вертикальных и горизонтальных неровностей рельсов и ширина колеи, имеющая отступления от номинальных размеров.