Гидравлический гаситель

Данный тип гасителя характеризуется наличием сил вязкого трения, которые принимают пропорциональными скорости деформации. Это делает работу гидравлического гасителя очень эффективной. Пример силовой характеристики гасителя показан на рис. 1.4.

Рисунок 1.4 – Силовая характеристика рессорного подвешивания с гидравлическим гасителем колебаний

Выполним расчет гасителя, исходя из условия недопущения резонанса.

Прирост энергии в системе за период определяется по формуле (1.13).

Определим работу, совершаемую силами вязкого трения за один период. Закон колебаний подпрыгивания представим в следующем виде:

z = z ₀ cosvt ,                                                                  

где v – собственная частота колебаний подпрыгивания, определенная в разделе (1.1.1).

Выразим силу вязкого трения

,                                                              

где b - коэффициент вязкого трения гасителя,

Тогда работа сил сопротивления для гасителя за один период будет равна

.      (1.19)

Приравнивая величины расходуемой энергии  (1.19) и накапливаемой энергии DП (1.14) и учитывая выражение (1.2) для собственной частоты, получим:

,

откуда найдем необходимый коэффициент вязкого трения гасителя

.                                                              (1.20)

Выполнение расчетов.

Определим исходные данные:

- h _н – амплитуда неровности (Приложение А, стр. 14);

- - максимальный прогиб рессорного подвешивания (Приложение Б, стр. 4).

Необходимо подставить данные в формулу (1.20) и вычислить результат.

Моделирование вынужденных колебаний подпрыгивания экипажа при движении по неровности пути

Рассмотрим сначала движение одной колесной пары экипажа по волнообразной неровности пути. Расчетная схема приведена на рис. 1.5. На одну колесную пару приходится четвертая часть неподрессоренной массы и жесткость одного рессорного комплекта.

Рисунок 1.5 – Расчетная схема проезда одной колесной пары по неровности

Дифференциальное уравнение движения одной колесной пары

                                                                         (1.21)

где  - амплитуда неровности;

 - частота неровности;                                                                         (1.22)

V – скорость движения экипажа;

  - длина периода неровности.

Решение дифференциального уравнения (1.21) имеет вид

,                                                                            (1.23)

где n - собственная частота колебаний подпрыгивания (1.2).

Для случая последовательного прохождения по неровности четырех колесных пар решение имеет следующий вид:

, (1.24)

где l ₁, l ₂, l ₃ – расстояния от оси первой по ходу колесной пары до осей второй, третьей и четвертой колесных пар, соответственно.

Необходимо построить график зависимости координаты z от времени t. Расчеты и построение графика можно выполнять в программе Microsoft Excel.

Можно также использовать калькулятор и расчеты вести с помощью таблицы.

Выполнение расчетов.

Определим исходные данные:

- n - собственная частота, вычисленная в разделе 1.1.1;

- h _н находится по Приложению А, стр. 14;

- V – скорость движения (Приложение А, стр. 12);

- l_н - длина периода неровности (Приложение А, стр. 13);

-  - частота неровности вычисляется по формуле (1.22).

- l ₁ равно длине базы тележки (Приложение Б, стр. 1);

- l ₂ равно длине базы экипажа (Приложение А, стр. 3);

- l ₃ = l ₁ + l ₂.

Предварительно целесообразно вычислить члены уравнения (1.23), которые не зависят от времени:

С использованием всех полученных исходных данных следует вычислять значения и заполнять ими табл. 1.1. Расчеты необходимо выполнить с шагом 0,1 с не менее чем до 2 с.

Таблица 1.1

Расчет отклонения подрессоренной массы в зависимости от времени

t, с							[ … ] в (1.24)	z, м
0
0,1
0,2
…
2,0

 По данным первого и последнего столбцов табл. 1.1 необходимо построить график зависимости z = z ( t ). Если график строится вручную на бумаге, то следует его сосканировать и вставить в электронную версию курсовой работы.