![]() КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Пружинный маятник
Рассмотрим колебания пружинного маятника на примере вертикальных колебаний вагона. Пусть вагон, опирающийся на пружины подвески, выведен из положения равновесия в вертикальномнаправлении и отпущен. Под действием сил упругости он начнет смещаться обратно к положению равновесия, увеличивая скорость движения. В положении равновесия он не остановится, а по инерции продолжит движение, пока сила упругости не остановит его. Потом движение под действием упругой силы повторится в обратном направлении, и возникнут собственные колебания вагона.
х 0 – деформация первоначально свободных пружин под действием силы тяжести вагона, ![]() Определим период свободных колебаний кузова вагона. Запишем уравнение второго закона Ньютона для смещения вагона под действием возвращающей силы упругости пружин подвески F= – kx
Ищем решение в виде гармонической функции x = A cos ωt. Вторая производная функции равна
Период свободных вертикальных колебаний не зависит от амплитуды колебаний вагона. Период возрастает при увеличении массы вагона (например, при погрузке) и при уменьшении упругости пружин. Для пассажирских вагонов, с целью обеспечения комфорта пассажирам, упругость пружин подвески выбирается, сравнительно с грузовыми вагонами, небольшой, так чтобы частота собственных колебаний была бы около 2 Гц, при которой пассажир испытывает сонливость. Амплитуда свободных колебаний А определяется энергией Е, сообщенной внешним воздействиям в начале при возбуждении колебаний. Энергия колебаний равна максимальному значению потенциальной энергии
При вертикальных колебаниях вагона сила давления колес на рельсы из постоянной, равной силе тяжести вагона, превратится в пульсирующую по величине силу. Добавочная сила будет равна силе инерции F=ma или равной ей силе упругости пружин подвески F=kx,
Периодическая нагрузка на колеса, рельсы, кузов вагона отрицательно влияет на вагоны, выводит их из строя раньше, чем постоянное воздействие даже большей величины силы. Колебания ухудшают сцепление колеса с рельсом. В момент минимального давления, может происходить частичное буксование, сход колеса с рельса. Поэтому возникшие колебания следует гасить с помощью амортизаторов.
Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 449; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |