При
расчете колебаний локомотивов координаты,
определяющие положения отдельных тел
экипажа (кузова, тележек и т.д.), относят
к системе координат
,
,
с центром О
(на оси пути), движущийся поступательно
со скоростью экипажа (инерционная
система, рис.1.1). Колебания тел называют
(поступательные):
Рис. 1.1. Системы координатных осей
по оси - подпрыгивание (z);
по оси - относ (y);
по оси - подергивание (x).
Повороты
тела определяют по отношению к системе
координат
,
,
связанной с центром масс
тела,
неподвижной по отношению к основной
инерциальной системе координат. Углы
поворота характеризуют угловые колебания
(вращательные):
-
боковая
качка;
-
галопирование;
-
виляние.
Все 6 видов колебаний взаимно связанные. Однако, как показывает опыт, их можно рассматривать раздельно. Поэтому при изучении колебаний ПС их принято разделять на 3 группы:
вертикальные
– по координатам
и
;
продольные
–
по координате
;
поперечные
(боковые) –
по координатам
,
и
.
Каждое из 6-ти видов колебаний принято складывать из свободных и вынужденных. Свободные колебания возникают при отсутствии переменного внешнего воздействия вследствие однократного действия возмущений (удар на стыке рельса, удар колеса с ползуном о рельс и т.д.).
Вынужденные колебания вызваны под действием возмущающих факторов или возбудителей колебаний. Параметры таких колебаний зависят от скорости движения и от характеристик возбудителя.
Вынужденные колебания бывают установившимися и неустановившимися.
Установившиеся колебания являются условным видом при условии движения экипажа с постоянной скоростью по прямым участкам пути, без переломов профиля.
Неустановившиеся колебания возникают в переходных режимах движения:
Проход одиночной неровности пути;
Вход в кривую и выход из кривой;
Трогание и разгон, изменение скорости движения;
Переход переломов профиля.
Диссипативные характеристики ЭПС таковы, что свободные колебания быстро затухают. Поэтому при определении ПДК рассматривают в основном установившийся режим вынужденных колебаний.