В конечном итоге эффективность мероприятий по модернизации центральной и буксовой ступеней рессорного подвешивания определяется показателями плавности хода в вертикальном и боковом направлениях.
В данной работе показатели плавности хода определялись расчетным путем при интегрировании системы (2.106), которой описывается динамическое состояние вагона. Показатель плавности хода согласно опытам Шперлинга [18] определялся по формуле где
— амплитуда колебаний;^*^)
СО — частота колебаний;11^)’
К — эмпирический коэффициент, зависящий от частоты и плоскости, в которой совершаются колебания.
В расчетах значения коэффициента К определялись по графику [18], показывающему изменение его значений от частоты и направления колебаний.
Результаты расчетов показателей плавности хода в вертикальном и горизонтальном ^направлениях представлены в табл.4.2-4.5 и на графиках рис.4.12.
— в продольном направлении Ррезх =0,3 тсек/м;
— в поперечном направлении ^резу~0,3 тсек/м;
— в вертикальном направлении Рре32 =0,4 тсек/м
вариантов тележек
(4.1)
Указанные варианты были рассчитаны для следующего состояния пути: длины вертикальных и горизонтальных неровностей составляли 25 м; амплитуды вертикальной и горизонтальной неровности 0.02 м; ширина колеи 1520 мм.
Типовой вариант
Таблица 4.2
|
V (м/с) |
СО (1/с) |
*0 (м) |
Уо (м) |
ЦТ У |
К |
ку |
|
|
10 |
2.512 |
0.0117 |
0.0161 |
1.106 |
1.328 |
1.10 |
1.20 |
|
15 |
3.678 |
0.0136 |
0.0142 |
1.550 |
1.830 |
1.20 |
1.40 |
|
20 |
5.024 |
0.0171 |
0.0095 |
2.155 |
2.090 |
1.21 |
1.40 |
|
25 |
6.280 |
0.0227 |
0.0081 |
2.590 |
2.260 |
1.22 |
1.45 |
|
30 |
7.536 |
0.0590 |
0.0137 |
3.698 |
2.^62 |
1.21 |
1.35 |
|
35 |
8.792 |
0.0257 |
0.0102 |
3.055 |
2.500 |
1.20 |
1.30 |
|
40 |
10.048 |
0.0175 |
0.0099 |
3.020 |
2.560 |
1.19 |
1.20 |
|
45 |
11.300 |
0.0081 |
0.0069 |
2.430 |
2.337 |
1.15 |
1.18 |
|
50 |
12.560 |
0.0062 |
0.0071 |
2.340 |
2.500 |
1.10 |
1.15 |
Типовой вариант тележки (табл.4.2) имел угол наклона гидравлического гасителя 45°, в буксовой ступени подвешивания располагались фрикционные гасители с силой трения 0.07 т, при этом упругие прокладки отсутствовали. Модернизированный вариант тележки (табл.4.3) имел угол наклона гидравлического гасителя к горизонтали 60°, в буксовой ступени подвешивания фрикционные гасители отсутствовали и поставлены упругие прокладки со следующими характеристиками:
— жесткость прокладки на сжатие 4000 т/м;
— жесткость прокладки на сдвиг 2500 т/м;
— жесткость прокладки на смятие 1500 т/м;
— коэффициенты неупругого сопротивления прокладок при деформациях сжатия, сдвига и смятия, равны соответственно 0,4 тсек/м, 0,3 тсек/м и 0,3 тсек/м;
-радиальные зазоры между прокладкой ишпинтоном составляли 10мм.
|
V (м/с) |
СО (1/с) |
го (м) |
Уо (м) |
К |
Ж У |
К |
К |
|
10 |
2.512 |
0.0115 |
0.0186 |
1.110 |
1.386 |
1.10 |
1.20 |
|
15 |
1678 |
0.0135 |
0.0147 |
1.540 |
1.846 |
1.20 |
1.40 |
|
20 |
5.024 |
0.0164 |
0.0090 |
2.128 |
2.057 |
1.21 |
1.40 |
|
25 |
6.280 |
0.0198 |
0.0097 |
2.487 |
2.386 |
1.22 |
1.45 |
|
30 |
7.536 |
0.0276 |
0.0143 |
2.944 |
2.696 |
1.21 |
1.35 |
|
35 |
8.792 |
0.0149 |
0.0099 |
2.594 |
2.486 |
1.20 |
1.30 |
|
40 |
10.048 |
0.0159 |
0.0083 |
2.933 |
2.434 |
1.19 |
1.20 |
|
45 |
11.300 |
0.0088 |
0.0093 |
2.490 |
2.600 |
1.15 |
1.18 |
|
50 |
12.560 |
0.0085 |
0.0089 |
2.460 |
2.600 |
1.10 |
1.15 |
Наряду с указанными, исследовались два варианта тележки с раздельным гашением вертикальных и боковых колебаний в центральном подвешивании и модернизированным вариантом буксового подвешивания (табл.4.4 и 4.5).
Раздельное гашение (I вариант)
Таблица 4.4
|
V (м/с) |
СО (1/с) |
*0 (м) |
Уо (м) |
К |
ЦТ У |
К |
ку |
|
10 |
2.512 |
0.0117 |
0.0333 |
1.105 |
1.654 |
1.10 |
1.20 |
|
15 |
3.678 |
0.0139 |
0.0111 |
1.556 |
1.696 |
1.20 |
1.40 |
|
20 |
5.024 |
0.0179 |
0.0055 |
2.185 |
1.774 |
1.21 |
1.40 |
|
25 |
6.280 |
0.0298 |
0.0057 |
2.812 |
2.035 |
1.22 |
1.45 |
|
30 |
7.536 |
0.0318 |
0.0061 |
3.072 |
2.088 |
1.21 |
1.35 |
|
35 |
8.792 |
0.0219 |
0.0055 |
2.912 |
2.084 |
1.20 |
1.30 |
|
40 |
10.048 |
0.0139 |
0.0051 |
2.817 |
2.102 |
1.19 |
1.20 |
|
45 |
11.300 |
0.0094 |
0.0049 |
2.539 |
2.142 |
1.15 |
1.18 |
|
50 |
12.560 |
0.0063 |
0.0053 |
2.250 |
2.230 |
1.10 |
1.15 |
|
V (м/с) |
СО (1/с) |
*0 (м) |
Уо (м) |
V. |
РГ У |
К |
ку |
|
10 |
2.512 |
0.0116 |
0.0302 |
1.103 |
1.603 |
1.10 |
1.20 |
|
15 |
3.678 |
0.0136 |
0.0118 |
1.545 |
1.728 |
1.20 |
1.40 |
|
20 |
5.024 |
0.0169 |
0.0062 |
2.247 |
1.839 |
1.21 |
1.40 |
|
25 |
6.280 |
0.0220 |
0.0054 |
2.567 |
2.000 |
1.22 |
1.45 |
|
30 |
7.536 |
0.0247 |
0.0055 |
2.847 |
2.024 |
1.21 |
1.35 |
|
35 |
8.792 |
0.0201 |
0.0049 |
2.838 |
2.013 |
1.20 |
1.30 |
|
40 |
10.048 |
0.0146 |
0.0049 |
2.859 |
2.078 |
1.19 |
1.20 |
|
45 |
11.300 |
0.0095 |
0.0045 |
2.547 |
2.088 |
1.15 |
1.18 |
|
50 |
12.560 |
0.0054 |
0.0049 |
2.148 |
2.181 |
1.10 |
1.15 |
Эти варианты имели следующие характеристики гидравлических гасителей в центральном подвешивании:
I вариант (табл.4.4) — коэффициенты сопротивления гасителей вертикальных и боковых колебаний составляли соответственно Рг =5.0 тсек/м и Ру =2.5 тсек/м;
II вариант (табл.4.5) — коэффициенты сопротивления гасителей вертикальных и боковых колебаний составили соответственно Р2 =7.0 тсек/м и Ру =2.5 тсек/м.
Из данных табл.4.2 видно, что максимальные значения показателей плавности хода в вертикальном направлении составляют 3.698 и в горизонтальном 2.662 при скорости движения 30 м/с (108 км/ч), что не укладывается в нормы удовлетворительных показателей, равных 3.25.
Рис.4.12. Показатель плавности хода в вертикальном направлении
1 — типовой вариант; 2 — модернизированный вариант (осг = 60°) с упругой прокладкой; 3 — раздельное гашение и упругая прокладка.
Модернизированный вариант (табл.4.3) имеет максимальные значения показателей плавности хода в вертикальном и горизонтальном направлениях соответственно 2.944 и 2.696, что меньше предельно допустимого значения 3.25, которым по Нормам ограничивается удовлетворительная плавность хода вагона.
Еще более лучшую плавность хода имеет вариант с раздельным гашением колебаний в центральной ступени и модернизированным вариантом буксовой ступени. Этот вариант имеет показатели плавности хода в вертикальном и боковом направлениях соответственно 2.847 и 2.088 при скоростях 30 и 45 м/сек. Другими словами, при применении модернизированного варианта тележки имеется возможность снизить максимальные величины показателей плавности хода на 25-30% по сравнению с типовым вариантом.
⇐Влияние жесткости и демпфирующих свойств упругих прокладок в буксовом подвешивании на динамические показатели вагона | Динамика пассажирского вагона и пути модернизации тележки КВЗ-ЦНИИ | Выводы по главе 4⇒