Применение упругих креплений оборудования для повышения частоты колебаний кузова вагона

Аннотация

Улучшение динамических качеств является приоритетной задачей при проектировании нового подвижного состава. Частота собственных изгибных колебаний кузова – один из важнейших нормируемых показателей, предварительная оценка которого позволяет получать оптимальные конструкции кузова.

Цель работы состоит в оценке перспективности применения упругих креплений оборудования для повышения частоты собственных колебаний кузовов вагонов пригородного электропоезда. Для расчётов используются метод конечных элементов и блочный метод Ланцоша. Показано, что для вычисления частот при моделировании целесообразно использовать инструмент жёсткой области и линейно упругие конечные элементы. Выделены основные диапазоны жёсткости креплений, при которых эффект применения упругих опор различен. Определение жёсткости креплений предлагается выполнять по заданной частоте колебаний оборудования. При жёстком креплении относительная масса оборудования не влияет на значение частоты изгибных колебаний кузова. При упругом креплении большего эффекта удаётся достичь при большей относительной массе оборудования. Эффект применения упругих опор увеличивается при расположении более тяжёлого оборудования ближе к центру кузова.

Показано, что влияние сдвиговой податливости креплений на частоту колебаний кузова находится в пределах 1 % и может не учитываться при моделировании. В рассмотренном примере кузова вагона пригородного электропоезда применение упругих опор позволяет увеличить частоту колебаний кузова на 3–10 %.