Stateczność i bezpieczeństwo ruchu modelu pojazdu szynowego w zmiennych warunkach przejazdu po łuku

• Autorzy: Dusza M.

Warianty tytułu

EN

Stability and Safety of Rail Vehicle Operation Under Changeably Conditions of Curve Motion

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule rozważane są zagadnienia dotyczące technicznych problemów eksploatacji pojazdu szynowego. Skupiono się na określeniu wpływu czynników atmosferycznych i środowiskowych na dynamikę ruchu modelu pojazdu szynowego w łuku. Wymienione czynniki mają wpływ na wiele parametrów układu pojazd – tor, a jednym z nich jest stan powierzchni tocznych kół i szyn. W obliczeniach jest on charakteryzowany poprzez współczynnik tarcia. Utworzono model 4-osiowego pojazdu nietrakcyjnego z użyciem oprogramowania inżynierskiego VI-Rail. Do obliczeń sił stycznych w kontakcie kół z szynami używana jest procedura FASTSIM. W pojedynczej symulacji ruchu procedura przyjmuje stałą wartość współczynnika tarcia. W celu uwzględnienia wpływu zmian współczynnika tarcia na dynamikę ruchu wykonano szesnaście serii symulacji dla współczynników tarcia od 0,1 do 0,8 na dwóch trasach o promieniach łuków R = 3000 m i 6000 m. Wyniki przedstawiono w postaci par wykresów bifurkacyjnych i skonfrontowano z powszechnie stosowanym kryterium bezpieczeństwa ruchu.

EN

Some technical problems of rail vehicle operation are considered in the article. Some environment and whether conditions may have significant influence on the rail vehicle dynamics in curve. Wheels and rails surface properties directly depend on the humidity, temperature and environment pollutions. The coefficient of friction between wheels and rails is the parameter, which characterize the changeable conditions. The investigations focus on determination of coefficient of friction influence on rail vehicle dynamics. The 4-axle rail vehicle model of passenger coach was prepared with use of the engineering software VI-Rail. The wheel-rail forces are calculated using the FASTSIM algorithm of Kalker. One value of coefficient of friction is applied for single simulation process. Sixteen series of simulations for coefficient of friction changed from 0.1 to 0.8 and curve radius R = 3000 m and 6000 m were performed. The results are presented in form of bifurcation diagrams. The stability of motion results are compared to Nadal’s safety of motion criterion.

Słowa kluczowe

PL

współczynnik tarcia; kryterium Nadala; stateczność ruchu

EN

friction coefficient; Nadal criterion; stability of motion

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Logistyka
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 4
• Strony: 193--206
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab., pełen tekst na CD1

Twórcy

autor

Dusza M.

• Politechnika Warszawska, Wydział Transportu, Zakład Podstaw Budowy Urządzeń Transportowych

Bibliografia

• [1] Dusza M., Zboiński K., Bifurcation approach to the stability analysis of rail vehicle models in a curved track, The Archives of Transport, volume XXI, issue 1-2, pp. 147-160, Warsaw 2009.
• [2] Hyun Wook Lee, Corina Sandu Carvel Holton, Dynamic model for the wheel-rail contact friction, Vehicle System Dynamics, vol. 50, No. 2, February 2012, pp. 299-321.
• [3] Kalker J.J., A fast algorithm for the simplified theory of rolling contact. Vehicle System Dynamics, vol. 11, 1982, pp. 1-13.
• [4] Olofsson U., Zhu Y., Abbasi S., Lewis R., Lewis S., Tribology of the wheel-rail contact – aspects of wear, particle emission and adhesion, Vehicle System Dynamics, vol. 51, No. 7, July, 2013, pp. 1091-1120.
• [5] Sobaś M., Stan doskonalenia kryteriów bezpieczeństwa przed wykolejeniem pojazdów szynowych, Pojazdy Szynowe 4/2005, str. 1-13.
• [6] Sysak J., Drogi kolejowe. PWN. Warszawa 1982.
• [7] Vollebregt E.A.H., Iwnicki S.D., Xie G., Shackleton P., Assessing the accuracy of different simplified frictional rolling contact algorithms, Vehicle System Dynamics, vol. 50. No. 1, January 2012, pp. 1-17.
• [8] Zboiński K., Dusza M., Development of the method and analysis for non-linear lateral stability of railway vehicles in a curved track, Proceedings of 19th IAVSD Symposium, Milan 2005, supplement to Vehicle System Dynamics, vol. 44, 2006, pp. 147-157.
• [9] Zboiński K., Dusza M., Self-exciting vibrations and Hopf’s bifurcation in non-linear stability analysis of rail vehicles in curved track, European Journal of Mechanics, Part A/Solids, vol. 29, no. 2, pp. 190-203, 2010.
• [10] Zboiński K., Dusza M., Extended study of rail vehicle lateral stability in a curved track, Vehicle System Dynamics, vol. 49, No. 5, May 2011, pp. 789-810.
• [11] Zboiński K., Nieliniowa dynamika pojazdów szynowych w łuku, Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji – Państwowego Instytutu Badaw., Warszawa – Radom 2012.