Удосконалення методики теоретичного визначення рамної та направляючої сили сучасного дизель-поїзда
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.149838Ключові слова:
дизель-поїзд, рамна сила, колісна пара, направляюча сила, залізнична колія, нерівністьАнотація
Удосконалено метод теоретичного визначення направляючої сили з урахуванням дії поперечних сил крипа та кута нахилу направляючої сили до вертикальної осі.
Встановлено, що при визначенні направляючої сили потрібно перевіряти зазор між гребенем колеса та головкою рейки, що важко здійснити без комп’ютерного моделювання.
При визначенні рамної сили на осі колісної пари застосований комплексний підхід, який враховує геометричні нерівності рейкової колії як у вертикальній, так і в горизонтальній площині; поздовжні та поперечні сили крипа в точці контакту «колесо-рейка»; вплив суміжних колісних пар вагона дизель-поїзда.
Отримано залежності рамної та направляючої сили від швидкості руху екіпажу та величини амплітуди горизонтальної нерівності рейкової колії. Встановлено, що під час руху в прямій ділянці колії збільшення швидкості руху від 0 м/с до 50 м/с призводить до зростання числового значення рамної та направляючої сили відповідно: 1-а колісна пара – до 8,3 кН, 2-га колісна пара – 19,37 кН; 1-а колісна пара – до 31,38 кН, 2-га колісна пара – до 46,83 кН. Збільшення амплітуди горизонтальної нерівності рейкової колії, яке є однією із першопричин появи вимушених коливань надресорної будови транспортного екіпажу, також призводить до зростання числових значень сил взаємодії рухомого складу з рейковою колією. Все це може призвести до підвищеного силового впливу колісної пари на рейкову колію та негативного впливу на основні критерії безпеки руху.
Досліджено вплив швидкості руху екіпажу на величину поперечних сил крипа. Встановлено, що при збільшенні швидкості руху екіпажу від 0 м/с до 50 м/с ці сили зростають в діапазоні: І колісна пара – від 0 до 15,75 кН; ІІ колісна пара – від 0 до 29,22 кН. Це говорить про неможливість нехтуванням поперечними силами крипа при визначенні направляючої сили.
Виконано порівняння числових значень направляючої сили, визначених за різними методиками. Встановлено, що методика, яка використовується при проведенні судових залізнично-транспортних експертиз, дозволяє проводити нижню оцінку виконання умови сходу колеса з рейки. При цьому розрахунки за формулою, яка була удосконалена у даній роботі, дають можливість отримувати результати, найбільш наближені до реальних умов експлуатації.
Проведено порівняння експериментального та теоретичного розрахункового значення рамної сили на першій колісній парі вагона дизель-поїзда, а також показано їх практичне співпадіння. Відхилення порівнюваних значень рамної сили знаходиться у межах 7,2 %
Посилання
- Dizel'-poezd passazhirskiy DPKr-2. Rukovodstvo po ekspluatacii DPKr-2.000.000 RE. Ch. 1 (2014).
- Verigo, M. F., Kogan, A. Ya. (1986). Vzaimodeystvie puti i podvizhnogo sostava. Moscow, 559.
- Danilenko, E. I. (2010). Zaliznychna koliya. Ulashtuvannia, proektuvannia i rozrakhunky, vzaiemodiya z rukhomym skladom. Vol. 2. Kyiv: Vydavnytstvo Inpres, 456.
- Sokol, E. N. (2007). Krusheniya zheleznodorozhnyh poezdov (Sudebnaya ekspertiza. Elementy teorii i praktiki): monografiya. Kyiv: Vidavnictvo Feniks, 355.
- He, Y., Ding, G. F., Zou, Y. S., Jia, M. W., Xu, M. H. (2010). Object-Oriented Modeling and Simulation of Railway Vehicle Systems. Applied Mechanics and Materials, 26-28, 900–904. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amm.26-28.900
- Sadeghi, J., Khajehdezfuly, A., Esmaeili, M., Poorveis, D. (2016). Investigation of rail irregularity effects on wheel/rail dynamic force in slab track: Comparison of two and three dimensional models. Journal of Sound and Vibration, 374, 228–244. doi: https://doi.org/10.1016/j.jsv.2016.03.033
- Auciello, J., Falomi, S., Malvezzi, M., Meli, E., Toni, P. (2009). Determination of wheel/rail contact points in the simulation of railway vehicle dynamics. Computer Methods and Experimental Measurements for Surface Effects and Contact Mechanics IX. doi: https://doi.org/10.2495/secm090241
- Cortis, D., Bruner, M., Malavasi, G., Rossi, S., Catena, M., Testa, M. (2017). Estimation of the wheel-rail lateral contact force through the analysis of the rail web bending strains. Measurement, 99, 23–35. doi: https://doi.org/10.1016/j.measurement.2016.12.015
- Zhu, T., Xiao, S., Yang, G., Wang, M. (2013). Estimation of Wheel/Rail Contact Forces Based on an Inverse Technique. 13th International Conference on Fracture. Beijing.
- Sysyn, M., Gerber, U., Kovalchuk, V., Nabochenko, O. (2018). The complex phenomenological model for prediction of inhomogeneous deformations of railway ballast layer after tamping works. Archives of Transport, 47 (3), 91–107. doi: https://doi.org/10.5604/01.3001.0012.6512
- Kovalchuk, V., Sysyn, M., Sobolevska, J., Nabochenko, O., Parneta, B., Pentsak, A. (2018). Theoretical study into efficiency of the improved longitudinal profile of frogs at railroad switches. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (1 (94)), 27–36. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.139502
- Kuzyshyn, A. Y., Batig, А. V. (2017). Construction of mechanical model of the diesel-train DTKr-2 car and its features. Science and Transport Progress. Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport, 6 (72), 20–29. doi: https://doi.org/10.15802/stp2017/117936
- Kostritsa, S. A., Sobolevska, Y. H., Kuzyshyn, A. Y., Batih, А. V. (2018). Mathematical model of DPKR-2 dyzel train car. Science and Transport Progress. Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport, 1 (73), 56–65. doi: https://doi.org/10.15802/stp2018/123079
- Kuzyshyn, A., Batig, A., Kostritsa, S., Sobolevska, J., Kovalchuk, V., Dovhanyuk, S., Voznyak, O. (2018). Research of safety indicators of diesel train movement with two-stage spring suspension. MATEC Web of Conferences, 234, 05003. doi: https://doi.org/10.1051/matecconf/201823405003
- Doronin, S. V. (2009). Dvizhenie mnogosekcionnyh lokomotivov v krivyh malogo radiusa. Habarovsk: Izd-vo DVGUPS, 220.
- Husidov, V. V., Hohlov, A. A., Petrov, G. I., Husidov, V. D. (2001). Dinamika passazhirskogo vagona i puti modernizacii telezhki KVZ-CNII. Moscow: Izd-vo MIIT, 160.
- BS EN 14363:2005. Railway applications. Testing for the acceptance of running characteristics of railway vehicles. Testing of running behavior and stationary tests (2006).
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2018 Vitalii Kovalchuk, Andriy Kuzyshyn, Sergey Kostritsya, Yulia Sobolevska, Andriy Batig, Stepan Dovganyuk
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
