Показатели плавности хода вагона для типового и модернизированных вариантов тележек

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

Добавить комментарий