W modelu tym masę i sztywność dźwignicy sprowadza się do wybranego punktu jej konstrukcji nośnej. Punktem tym może być np. środek geometryczny dźwigara suwnicy.
Sztywność c sprężyny w powyższym modelu można sprowadzić do sztywności poprzecznej dźwigara (uznając podatność słupów podporowych za pomijalnie małą w porównaniu ze sztywnością poprzeczną dźwigara). Zakładając liniowość charakterystyki sprężystości, sztywność poprzeczną dźwigara kp można wyznaczyć doświadczalnie na podstawie zależności:
—
P_
f
gdzie:
P - pionowa siła obciążająca dźwigar,
/- względne ugięcie dźwigara wywołane siłą P.
Natomiast masa M w rozpatrywanym modelu jest sumą następujących mas, zredukowanych do jednego punktu:
1) masy zastępczej dźwigara mpz,
2) masy zastępczej wciągnika ze zbloczem i hakiem mwz,
3) masy zastępczej ładunku męz-
Ponieważ ze względów bezpieczeństwa obiektem badań jest suwnica bramowa nieobciążona ładunkiem, mQZ pomijamy w dalszych rozważaniach. Z kolei mwz można przyjąć jako równe rzeczywistej masie wciągnika ze zbloczem i hakiem (mwz = niw)- Pozostaje wobec tego kwestia wyznaczenia zredukowanej do jednego punktu masy zastępczej dźwigara mDZ.
S
Rys. 2. Masa zastępcza dźwigara zredukowana do jednego punktu
Zredukowaną do punktu masę zastępczą dźwigara wyznacza się na zasadzie dynamicznego podobieństwa obu układów. W myśl tej zasady wymagana jest równość podstawowych częstości drgań swobodnych. Dźwigar suwnicy można przedstawić jako swobodnie podpartą w dwóch końcach sprężystą belkę o długości / i o równomiernie rozłożonej masie całkowitej mp (rys. 2). Redukując ten układ do nieważkiego pręta obciążonego w połowie jego długości punktową masą mDZ, można wykazać następującą zależność [1]:
mDZ = 0,5/wd (2)
Stąd parametry przedstawionego na rys.l modelu dynamicznego suwnicy są następujące:
M = 0,5 mp + niw (3)
Wartości mp, mworaz kp są parametrami suwnicy laboratoryjnej podanymi w załączniku 1.
Drugim ważnym elementem rozważań analitycznych jest odpowiednie odwzorowanie oddziaływania profilu pokonywanej nierówności toru jezdnego. Wywołane przejazdem przez nierówność pionowe przemieszczenie koła można rozpatrywać jako wymuszenie kinematyczne, określane mianem funkcji nierówności (rys.3).
-3-