Методика теоретического исследования колебательных процессов, возникающих при движении троллейбуса

Изложенное выше^справёдливо для элементарной системы, состоящей из одной массы и одной пружины. При рассмотрении приведенной простейшей схемы не учитывались силы сопротивления колебаниям. Действительные колебательные процессы, происходящие при движении троллейбуса, во много раз сложнее, так как массы, составляющие его колебательную систему» в общем случае обладают шестью степенями свободы каждая, характеризуемые тремя линейными и тремя узловыми перемещениями, как это показано на рис. 23.

Рис. 23. Схема основных видов колебаний троллейбуса

Теоретическому и экспериментальному исследованию обычно подвергаются .наиболее ощутимые колебания, происходящие вокруг оси У и вдоль оси Z. Для проведения таких исследований троллейбус можно представить в виде колебательной системы, показанной на рис. 24.

В приведенной схеме колебания троллейбуса подрессоренная масса М представляет собой кузов с рамой, со всем расположенным на них оборудованием. Передний и задний мосты с присоединенными к ним механизмами относятся к неподрессоренным частям троллейбуса.

Для упрощения весьма сложной для теоретического исследования колебательной системы троллейбуса, приведенной на рис. 24, в первом приближении можно: а) не учитывать силы сопротивлений, действующие между кузовом и осями троллейбуса, т. е. не учитывать влияние амортизаторов и трение в рессорах; б) не принимать во внимание колебание неподрессоренных масс, которые сравнительно мало отражаются на его перемещениях. Это допущение в троллейбусах менее чувствительно, чем, например, в легковых автомобилях, так как неподрессоренные части имеют
массу, во много раз меньшую, чем подрессоренные, а жесткость пневматических шин высокого давления намного выше жесткости рессорного подвешивания. В связи с этим частота свободных колебаний осей троллейбуса во много раз превышает частоту колебаний кузова, а их амплитуда в несколько раз меньше амплитуды колебаний кузова. Следовательно, колебание неподрессоренных масс, хотя и накладывается на колебания кузова, но оказывает весьма незначительное влияние.

Исходя из допустимых, т. е. не утомляющих человека, величин колебаний, по формулам (77) и (78) можно найти приемлемые значения статических прогибов передней и задней подвесок,' необходимых для- обеспечения достаточно плавного хода троллейбуса.

Следует отметить, что. приведенное выше условие отсутствия связи между колебаниями передних и задних подвесок, выраженное уравнением (76), не всегда в троллейбусе может быть полностью удовлетворено, так как существует другое условие развески по осям — необходимость распределения 2/3 веса на переднюю ось и % веса на заднюю ось. Поэтому и определение технических частот колебания масс М1 и М2 по формулам (77) и (78) может проводиться с некоторым допущением.

Приведенные выше соображения о плавности хода троллейбуса не учитывали влияния неподрессоренных масс и сопротивления амортизаторов. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования плавности хода автомобилей показывают, что колебания неподрессоренных масс сравнительно мало отражаются на перемещениях кузова, но оказывают существенное влияние на ускорение его колебательных процессов.

Кроме собственных колебаний кузова, возникающих при переезде какого-либо одного препятствия, троллейбус может подвергаться также другим вынужденным установившимся колебаниям, появляющимся от периодических неровностей пути и зависящим от скорости движения. При наложении или приближении частот дополнительных вынужденных колебаний к одной из собственных частот возможно появление резонансных явлений. Устанавливаемые на современных машинах амортизаторы, повышающие сопротивление при взаимном перемещении кузова и его осей, эффективно гасят колебания в резонансных областях и поэтому могут улучшить плавность хода троллейбуса.

Следует также иметь в виду, что чрезмерное сопротивление, создаваемое амортизаторами, приводит к резкому повышению ускорений, передающихся кузову вне резонансных областей, что увеличивает эффективность воздействия неровностей дороги на троллейбус и, следовательно, ухудшает плавность его движения.

Правильный выбор конструкции сидений и их жесткости уменьшает ощутимость пассажирами колебательных перемещений кузова и, следовательно, в известной мере повышает комфортабельность троллейбуса.

На затухание колебаний кузова оказывает влияние также и трение в листовых рессорах, способствующее гашению колебаний.