Расчет показателей динамики восьмиосного вагона

Оценка влияния величины загрузки кузова на изменение частоты свободных колебаний вагона как динамической системы. Расчет характеристик жесткости связей колесной пары с конструкцией тележки. Вынужденные колебания вагона с вязким трением в подвешивании.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

1

Контрольная работа

по дисциплине "Динамика вагонов"

Задание

7	Вагин А.В.	3	10	8-осный полувагон	2, 4

Раздел 1

Оценить достаточность сил трения в подвешивании вагона при различной загрузке кузова, приняв, согласно «Нормы расчета и...», за основу условие, что величина коэффициента относительного демпфирования не должна выходить из интервала D_X=0,15...0,35. Дать количественную оценку влияния величины загрузки на изменение частоты свободных колебаний вагона как динамической системы.

Расчетная схема вагона и математическое представление задач

Рис. 1. Расчетная схема вагона

-определение параметра как доли от его критического значения при расчетной величине массы кузова;

-определение критического значения параметра при фактической величине массы кузова;

- реальное значение коэффициента относительного демпфирования при фактической массе кузова;

- величина параметра как нормируемой доли от его критического значения при расчетной массе кузова;

- то же как реальной доли от его критического значения при фактической величине массы кузова.

-зависимость частоты свободных колебаний вагона от коэффициента относительного демпфирования.

Исходные данные

Таблица 1

Тип вагона	Масса кузова тара, т	Масса кузова 0,5 загрузки, т	Масса кузова брутто, т
8-миосный полувагон	19,3	91,45	144,3

Коэффициент жесткости подвешивания 4-хосного вагона (четыре комплекта) C=157*10² кН/м.

Коэффициент жесткости подвешивания 8-миосного вагона (восемь комплектов) C=2*157*10² кН/м.

Расчет

1. Для 4-осного вагона.

mт=13.3(т)

mбр=77(т)

вкр(т)=2*sqrt13.3*157*10^2=913.91 (т*кН/м)

вкр(бр)= 2*sqrt77*157*10^2=2198.99 (т*кН/м)

D=[0.15….0.35]

в=D* вкр

в=0.35*913.91=319.86 (т*кН/м)

в=0.15*2198.99=329.84 (т*кН/м)

в=324.85(т*кН/м)

2. Для 8-осного вагона:

в=324.85*2=649.7(т*кН/м)

вкр(т)=2*sqrt19.3*2*157*10^2=1556.94 (т*кН/м)

Dx= в/ вкр=649.7/1556.94 =0.41 - для тары

вкр(бр)=2*sqrt144.3*2*157*10^2=4257.24 (т*кН/м)

Dx= в/ вкр=649.7/4257.24 =0.15 - для брутто

D=[0.15…0.41]



1. для тележки грузового вагона можно подобрать гидравлический гаситель колебаний, числовое значение параметра этого гасителя b= 649.7 при этом тара будет сдемпфирована с d=0.41, при Брутто значение параметра этого гасителя b= 649.7 при этом Брутто будет сдемпфирована с d=0.15.

2. Частота при Брутто не меняется, а при тара незначительно меняется.

3. При брутто коэффициент относительного трения b=0.116, а при загрузки тара b=0.2847

Раздел 2

Изучить влияние характеристик жесткости связей колесной пары с конструкцией тележки и скорости на свойство устойчивости её невозмущенного движения.

Расчетная схема колесной пары со связями

Исходные данные

Наименование	Обозначение	Размерность	Грузовой вагон (тележка 18-100)
Масса колесной пары	M	т	1,25	1,00	1,50
Момент инерции колесной пары	IZ	тм2	0,64	0,512	0,768
Радиус среднего круга катания	RR	м	0,475
Конусность поверхности катания	CP	_	0,025
Давление колеса на рельс	P	кН	116,0
Силы крипа	FX FY	кН	11000
Коэффициенты жесткости продольной связи	CXN CXK CXS	кН/м	10 100 10	100 1000 100
Коэффициенты жесткости поперечной связи	CYN CYK CYS	кН/м	10 100 10	100 1000 100

1. Изменение Cy от 10 до 100

Mкп=1.25 т

IZ= 0,64 тм²

2. Изменение Cy от 100 до 1000

Mкп=1.25 т, IZ= 0,64 тм²

3. Изменение Cy от 10 до 100

Mкп=1.00 т

IZ= 0,512 тм²

4. Изменение Cy от 100 до 1000

Mкп=1.00 т

IZ= 0,512 тм²

5. Изменение Cy от 10 до 100

Mкп=1.50 т

IZ= 0,768 тм²

6. Изменение Cy от 100 до 1000

Mкп=1.50 т

IZ= 0,768 тм²

Раздел 3. Изучение вынужденных колебаний 8-осного вагона с вязким трением в подвешивании

кузов вагон колесный тележка

Расчетная схема 8-осного вагона с вязким трением в подвешивании

1. Влияние состояния пути (высоты неровности) на коэффициент динамики

Масса кузова брутто

При скорости 90 км/ч все вагоны соответствуют требованию.

2. Влияние состояния пути (высоты неровности) на ускорение кузова

Масса кузова брутто

3. Влияние состояния пути (высоты неровности) на коэффициент динамики

Масса кузова тара

4. Влияние состояния пути (высоты неровности) на ускорение кузова

Масса кузова тара

Оценка ходовых качеств вагона.

Для грузовых вагонов показатель плавности хода W=4

При V=10 м/с;

К₁=0,85 м/с 232,7

При V=20 м/с;

К₁=0,96 м/с 196,19

При V=40 м/с;

К₁=1,15 м/с 135,47

Выводы

Как видно из графика z=f(V) смещение кузова возрастает с увеличением загрузки и зависит от скорости движения. При движении порожнего вагона смещение кузова фактически линейно возрастает при увеличении скорости; при 0,5 загрузки и груженом вагоне эта зависимость носит параболический характер.

Как видно из графика =f(V), при заданном показателе плавности W=4, грузовой вагон рекомендуется эксплуатировать со скоростью:

при порожнем вагоне до скорости 123,5124,95 км/ч (34, 334,7 м/с);

...