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Schwingungsfreie Aufhängung von Vorgelegemotoren.
Durch die Unebenheiten der Fahrbahn werden der Radachse beschleunigende Impulse in vertikaler Richtung erteilt. Diese übertragen sich einerseits durch die Motorstützlager direkt auf den Motor, anderseits wirken sie über die Achslager. Tragfedern, Rahmengestell und Motoraufhängung indirekt auf den Motor. Jeder dieser beiden Einflüsse wirkt unabhängig und kann Schwingungen des Motors um die Radachse hervorrufen, die bei gewissen Geschwindigkeiten, Eigenschwingungsverhältnissen usw. zu gefährliehen Resonanzschwingungen Anlass geben können.
Vorliegende Erfindung bezweckt durch geeignete Aufhängung des Motorgehäuses eine gänzliche Ausschaltung des direkten und teilweise Verminderung des indirekten schwingungserregenden Einflusses der Unebenheiten der Bahn auf die schwingungsfähig
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das Stützlager 2 um das Stück L s (Fig. 3) gehoben und es tritt hiebei eine Momentbeschleunigung p in vertikaler Richtung auf. Zufolge der Massenträgheit tritt eines schiebend und drehende Bewegung des gesamten Motors ein. an der alle Punkte teilnehmen : das Motorgehäuse hat sich in erster Annäherung um einen Punkt 0 im Abstand bo (Fig. 1) von der Achse A dem sogenannten Momentanzentrum der
Bewegung gedreht.
Der auf der starren Verbindung von. 1 und 0 gewählte Aufhängungspunkt B erhält auf diese Weise eine Momentanbeschleunigung PB (Fig. 2) vom Werte
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während das : Momentanzentrum 0 in vertikaler Richtung bei allen praktisch vorkommenden Ausschlägen von A stille steht. Durch diese Bewegung des Punktes B um das Wegstück A g, unabhängig vom Rahmenpunkt ss1 ändert sich die Länge und der Spannungszustand der Aufhämgimg 3 und es werden die dadurch wachgenlfenen Elastizitätskräfte und die Massenkräfte des Motorgehäuses Schwingungen erzeugen, welche vermieden werden sollen.
Hängt man dagegen den Motor im Punkte 0 auf, in welchem keine Beschleunigungen auftreten, so können durch vertikale Bewegungen der Achse A keine Schwingungen entstehen. Bedeutet J das reduzierte Trägheitsmoment des Motors von der Masse mund a den Abstand des Schwerpunktes S von der Achse Li, so rechnet sich die Entfernung des Momentanzentrums bo wie folgt :
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Das reduzierte Trägheitsmoment ist in weiten Grenzen vom Quadrat des Vorgelegeübersetzungsverhältnisses abhängig, so dass eine Aufhängung im Abstande bo praktisch meist nicht möglich sein wird, und zur folgenden Anordnung geschritten werden muss.
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der Bewegung der Achse A vom Betrage 6. s verschiebt, was z.
B. mit der in Fig. 1 und 3 dargestellten, an sich bekannten Hebelkonstruktion 4-7, welche die Achse Li mit der Aufhängung 3 kuppelt, erzielt
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stäben 4, den beiden um die am Fahrzeugrahmen befestigten Drehpunkten 8 und 9 beweglichen Hebel 5 und 7 und dem Kupplungsstück 6, überträgt jede absolute Vertikalbewegung der Achse A unabhängig vom feststehend gedachten Rahmen in einem derartigen Verhältnis auf den Aufhängepunkt B1, dass dieser in erster Annäherung die gleiche Bewegung wie der Motoraufhängungspunkt B, des unter dem Einfluss der Massenkräfte frei spielenden Motorgehäuses ausführt.
Da hiebei der Abstand der Punkte B und keine Änderung erfährt, treten im elastischen Aufhängeglied 3 keine Zusatzspannungen auf, welche Ursache von Schwingungen werden könnten. Sollen B und BI gleichzeitig eine derartige Bewegung abhängig von derAchseA ausführen, so muss das Hebelübersetzungsverhältnis tp der folgenden Bedingung
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nommen sind.
Der Abstand der Aufhängung kann ganz beliebig gewählt werden ; so kann z. B. unter der Annahme b = a, die wegen der gewöhnlich auftretenden starken Schwingungen bisher vermiedene ,,Schwerpunktsaufhängung" schwingungsfrei durchgeführt werden.
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stehende Achse A drehbar aufgehängten Motor ausgeübt werden. Bei der erfindungsgemässen, schwingungfreien Aufhängung ist cp stets kleiner als 1 ; daher müssen Parallelverschiebungen des Rahmens stets
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Ein weiterer Vorteil liegt in der Schonung der Zahnräder des Vorgelegegetriebes : Diese werden einerseits von den schädigenden Drehschwingungen befreit, anderseits werden sie durch das Auf-und Niederführen des Aufhängepunktes B von den Massenkräften der auf das Motorgehäuse zu übertragenden Beschleunigungsarbeit als direkte Folge von Beschleunigungen in der Achse. A teilweise entlastet. Dies tritt besonders dann ein, wenn das tatsächlich ausgeführte Hebelübersetzungsverhältnis tu1 etwas grösser ist als das theoretisch erforderliche
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Die konstruktive Durchbildung des zufolge österr.
Patent 96627 bekannten, im wesentlichen aus zwei am Rahmen abgestützten Hebeln oder Winkelhebel und Verbindungsstäben bestehenden, die Radachse.. : 1 mit dem Hängeeisen 3 verbindenden Systems, kann bei Einhaltung des erforderlichen Übersetzungs- verhältnisses beliebig variiert werden, indem die Hebel einzeln oder paarweise in Längs-und Querebenen angeordnet oder durch gleich wirkende Konstruktionselemente wie Zahnbogen, Gleitsteine, Rollenzügeusw. ersetzt werden können. Elastische Glieder können an jeder Stelle eingebaut werden. Anderseits ist es bei
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dieser Aufhängungsart möglich, Hängeisen und Hebelsystem vollkommen unelastisch auszuführen, ohne harte Stösse zu gewärtigen.
Die schwingungsfreie Motoraufhängung kann bei allen einseitig auf der Triebachse direkt oder indirekt gelagerten, anderseits frei aufgehängten Vorgelegen und Vorgelegemotoren jeder Art angewendet werden. Sie hat besondere Bedeutung bei Vorgelegen mit hoher Zahnradübersetzung, bei welchen ein besonders grosses reduziertes Trägheitsmoment vorkommen kann, wie dies z. B. bei elekt ischen Doppelvorgelegemotoren oder Dampfturbinenvorgelegemotoren der Fall ist, bei welchen das Momentanzentrum sehr weit ausserhalb des Gehäuses liegt.
PATENT-ANSPRÜCHE : l. Schwingungsfreie Aufhängung von Vorgelegeachsmotoren und Vorgelegen nach Patent Nr. dass27, dadurch gekennzeichnet, dass die starren oder elastischen Hängeisen (3) im Momentanzentrum (O) der beim Befahren der Gleisunebenheiten auftretenden, zusammengesetzten, drehenden und schiebenden Bewegung des Motorgehäuses angreifen.