Rys.3. Przejazd koła przez próg torowiska jako wymuszenie kinematyczne
Sprowadza to zadanie wyznaczenia obciążeń dynamicznych wywołanych przejazdem koła przez próg torowiska do rozwiązania równania ruchu jednomasowego modelu sprężysto-kinetycznego dźwignicy i wyznaczenia na tej podstawie maksymalnej wartości przyspieszenia pionowego masy M. Kluczowym elementem jest w tej sytuacji określenie postaci funkcji nierówności h(t).
Przyjmując do rozważań analitycznych najbardziej niekorzystny przypadek ostrego progu o wysokości hs, trajektoria koła pokonującego tego typu nierówność jest łukiem okręgu o środku w górnym narożu progu [3] (rys. 4).
X
r--.
Rys.4. Trajektoria środka koła pokonującego nierówność progową
W takim przypadku przemieszczenie pionowe środka koła w funkcji czasu można przedstawić w postaci następującej zależności:
(5)
h(t) = hs + R[cos(£- cot)-\]
gdzie:
R - promień koła jezdnego,
<y= v/R - prędkość kątowa ruchu środka koła na łuku trajektorii.
Dla wysokości nierówności dużo mniejszej od promienia koła jezdnego (hs « R), kąt fmożna wyrazić następującą zależnością:
Stąd czas pokonywania nierówności, czyli czas, po jakim środek koła pokona łuk £ przemieszczając się w pionie o hs:
V V V
m
Przyspieszenie pionowe środka koła dźwignicy wyraża się wzorem: