Оценка основных показателей динамических качеств грузового вагона

Для оценки динамических качеств грузового вагона, а также показателей безопасности при движении в прямых и кривых участках пути существует система нормативных показателей, которая позволяет производить сравнение различных вагонов независимо от их конструкции. Список таких показателей и их предельных значений в соответствии с российскими нормативными документами приведен в табл. 9. Необходимо отметить, что предельные значения показателей даны как для груженого, так и для порожнего вагона, причем динамика порожнего вагона может быть несколько хуже.

Остановимся подробнее на каждом из показателей и способах его определения в программном комплексе MEDYNA.

Напомним, что значение критической скорости вычисляется двумя способами. При использовании линейной модели критическая скорость соответствует появлению неустойчивости в системе, т.е. возникновению собственных чисел с положительной вещественной частью. В нелинейной модели для определения критической скорости необходимо изучить реакцию системы на малые возмущения бокового относа колесной пары и по нарастанию или затуханию колебаний сделать вывод о ее устойчивости. Как правило, значение критической скорости на линейной модели получается выше по сравнению с нелинейной моделью. Однако линейная модель позволяет быстро оценить влияние параметров (например, износа колес и рельсов) на критическую скорость, а также провести анализ причин неустойчивости, т.е. определить вид неустойчивой формы колебаний.

Для корректного вычисления коэффициента динамики центрального подвешивания, рамных сил, вертикальных и горизонтальных ускорений, а также коэффициентов запаса устойчивости следует использовать нелинейную модель. Эти показатели вычисляются следующим образом:

коэффициент вертикальной динамики – как отношение динамического прогиба центрального рессорного подвешивания (относительного вертикального перемещения между надрессорной балкой и боковой рамой в связи пружины под надрессорной балкой) к статическому (среднему прогибу в той же связи);

рамные силы – как силы, действующие на колесную пару со стороны боковой рамы в поперечном направлении в связи букса; горизонтальные и вертикальные ускорения, возникающие на пятнике кузова вагона – как ускорения в узлах на кузове, соответствующих связям пятник (в диапазоне частот до 20 Гц);

коэффициент запаса устойчивости от схода с рельсов по условию вкатывания гребня колеса на головку рельса – как отношение вертикального усилия в связи колесо–рельс к поперечному.