Патент на изобретение №2165863
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
(57) Реферат: Использование: транспортное машиностроение, железнодорожный транспорт. Сущность изобретения: для соединения элементов транспортного средства используют поводок с измеряемой нелинейно жесткостью и измеряют частоту собственных колебаний системы элементов транспортного средства, в которой поводок выполняет функцию упругой связи в соответствии с выражением P = [a+b[  + /2)с+(–/2)с]/m]0,5, где m – приведенная к поводку масса элементов центрального подвешивания и кузова вагона; a, b, c – коэффициенты, определяющие характер нелинейности жесткости поводка; – перемещение элемента, связанного с поводком, вдоль транспортного средства; – преднатяг упругодемпфирующего элемента поводка. Изобретение устраняет возможность возникновения явления резонанса. 1 з.п.ф-лы.
Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к железнодорожному транспорту для соединения рамы тележки с надрессорным брусом. В настоящее время разработаны (см., например, патент РФ N 2120873, В 61 F 5/08 от 27.10.98 г. или патент РФ N 2151077, В 61 F 5/08) поводковые устройства, имеющие нелинейное изменение жесткости в процессе их работы. Однако в них не рассмотрен вопрос по исключению возможности возникновения резонанса при действии на поводок переменной нагрузки. Возникновение явления резонанса при совпадении частоты собственных колебаний системы элементов транспортного средства, в которой поводок выполняет функцию упругой связи, с частотой изменения внешних периодических сил сопровождается резким возрастанием амплитуды колебаний, что приводит к снижению долговечности элементов транспортного средства, т.е. к снижению его эксплуатационных характеристик. Технический результат, на достижение которого направлено изобретение заключается в устранении возможности возникновения явления резонанса. Указанный результат достигается тем, что в способе повышения эксплуатационных характеристик транспортного средства, заключающемся в том, что для соединения элементов транспортного средства используют поводок с изменяемой нелинейной жесткостью, изменяют частоту собственных колебаний системы элементов транспортного средства, в которой поводок выполняет функцию упругой связи, в соответствии со следующей зависимостью: P = [a+b[( +/2)с+(–/2)с]/m]0,5, (1)где m – приведенная к поводку масса элементов центрального подвешивания и кузова вагона; a, b, с – коэффициенты, определяющие характер нелинейности жесткости поводка (вид упругой характеристики поводка). Указанные коэффициенты в каждом конкретном случае могут иметь свои значения, обусловленные особенностями конструкции самого поводка, формой и материалом используемых в нем упругодемпфирующих элементов. Определяются коэффициенты по известным методикам для расчета коэффициентов функции, описывающей какую-либо закономерность изменения параметра. Для конкретного поводка, используемого в железнодорожных тележках, коэффициенты имеют следующие значения: а = 218; b = 1,69  10-5;c = 7,45; – перемещение элемента (надрессорного бруса), связанного с поводком, вдоль транспортного средства (железнодорожной тележки); – преднатяг упругодемпфирующего элемента поводка.
Сущность предлагаемого способа повышения эксплуатационных характеристик транспортного средства заключается в следующем.
В технике известно явление резонанса, которое заключается в том, что при совпадении частоты собственных колебаний конструкции с частотой изменения внешних периодических сил происходит резкое возрастание амплитуд колебаний, которое может привести к полному разрушению конструкции.
Для того чтобы исключить возможность возникновения резонанса при действии внешних периодических возмущающих сил, конструкция поводка, выполняющего роль упругой связи в колеблющейся системе, выполнена таким образом, что частота собственных колебаний системы является переменной величиной и определяется из выражения:P = [C( )/m]1/2, (2)где m – приведенная масса колеблющейся системы; C( ) – жесткость поводка, нелинейно изменяющаяся под действием приложенной нагрузки и определяемая из выражения: где – преднатяг упругодемпфирующих элементов поводка; деформация поводка (упругодемпфирующих элементов поводка) под действием внешней периодической возмущающей силы (перемещение элемента связанного с поводком).
После подстановки выражения (3) в (2) получаем: Способ предотвращения возникновения резонанса от воздействия внешней периодической возмущающей силы заключается в следующем. При совпадении в какой-либо момент времени частоты воздействия внешней силы и собственной частоты, амплитуда колебаний системы (в данном случае – деформация поводка ( ) начнет возрастать.
Одновременно с этим, в соответствии с выражением (4), собственная частота колебаний системы увеличится и станет отличаться от частоты воздействия внешней возмущающей силы, тем самым устраняя саму причину возникновения резонанса.
Формула изобретения
P = [a+b[ +/2)с+(–/2)с]/m]0,5,где m – приведенная к поводку масса элементов центрального подвешивания и кузова вагона; a, b, с – коэффициенты, определяющие характер нелинейности жесткости поводка, – перемещение элемента, связанного с поводком, вдоль транспортного средства; – преднатяг упругодемпфирующего элемента поводка.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что а = 218; в = 1,6910-5; с = 7,45.
QB4A Регистрация лицензионного договора на использование изобретения
Лицензиар(ы): Дергачёв Эдуард Петрович
Вид лицензии*: НИЛ
Лицензиат(ы): Общество с ограниченной ответственностью “Инновационно-внедренческое предприятие – Э.Дергачева”
Договор № РД0048969 зарегистрирован 09.04.2009
Извещение опубликовано: 20.05.2009 БИ: 14/2009
* ИЛ – исключительная лицензия НИЛ – неисключительная лицензия
|
||||||||||||||||||||||||||
