Dynamiczne oddziaływanie na tor prosty dwuosiowego wagonu towarowego z zawieszeniem wieszakowym UIC

• Autorzy: Matej J.

Warianty tytułu

EN

Dynamics of two-axle freight wagon with the uic single-link suspension and forces exerted on the straight track

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań symulacyjnych dwuosiowego wagonu towarowego z zawieszeniem UIC z pojedynczymi wieszakami. Analizowano dynamikę zawieszenia oraz oddziaływanie pojazdu na tor kolejowy w zależności od wybranych parametrów zawieszenia i prędkości jazdy, po wprowadzeniu wymuszenia kinematycznego od toru. W rozpatrywanej konstrukcji głównym sposobem tłumienia drgań zestawów kół względem nadwozia jest tarcie suche, występujące w przegubach wieszaków zawieszenia. Matematyczny model zawieszenia UIC z pojedynczymi wieszakami przygotowany został na bazie mechaniki niegładkiej, niezależnie od symulacyjnego modelu wagonu zbudowanego w programie MBS (ang. Mu/f/ Body Systems), przeznaczonym do badania dynamiki układów o dużej liczbie stopni swobody. Obliczenia symulacyjne z wykorzystaniem modelu symulacyjnego, wraz z dołączonym do niego modelem matematycznym zawieszenia, wykonane zostały na torze prostym, przy założonych pionowych, statycznych naciskach osi zestawów kół na szyny wynoszących 200 kN. W modelu wagonu towarowego poruszającego się z ustaloną prędkością po torze prostym, poprzecznemu wymuszeniu od toru poddawany był prowadzący zestaw kół, czyli pierwszy zestaw kół w kierunku jazdy. Analizowano wpływ wartości współczynnika tarcia w przegubach zawieszenia wieszakowego oraz prędkości wagonu na zachowanie się zawieszenia wieszakowego i oddziaływanie prowadzącego zestawu kół na tor kolejowy w kategoriach bezpieczeństwa ruchu. Zbadano także wpływ tych parametrów na wartości wskaźnika zużycia kół i szyn.

EN

This paper is concerned with lateral dynamics of the two-axle freight wagon with the UIC single-link suspension, where dry friction is the only one way of damping oscillations. The mathematical model of the standard UIC single-link suspension has been prepared elsewhere according to non-smooth mechanics assumptions and then implemented into known MBS program. Numerical simulations of motion of the two-axle freight wagon with 200 kN axle load were performed on the straight track according to methods appropriate for dynamic stability, lateral forces exerted on the track, guiding forces, coefficient of derailment and coefficient of wheel-rail wear. The influence of coefficient of friction in suspension joints as well, as velocity of freight wagon were taken into account.

Słowa kluczowe

PL

dynamika zawieszenia; tor kolejowy; obliczenia symulacyjne; model matematyczny; wagon towarowy

• Wydawca: Instytut Badawczy Dróg i Mostów
• Czasopismo: Drogi i Mosty
• Rocznik: 2010
• Tom: nr 3
• Strony: 55--86
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz.

Twórcy

autor

Matej J.

• Instytut Pojazdów na Wydziale Samochodów i Maszyn Roboczych Politechniki Warszawskiej

Bibliografia

• [1] Adams Rail Users Manual. Wheel-rail Element. Reference Guide. MDI, 2001
• [2] Basiewicz T., Rudzinski L, Jacyna M.: Linie kolejowe. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2002
• [3] Elkins J.A., Carter A.: Testing and Analysis Techniques for Safety Assessment of Rail Vehicles: The State-of-theArt. Vehicle System Dynamics, 2, 1993, 185 - 208
• [4] Hoffmann M.; Dynamics of European two-axle freight wagons. Technical University of Denmark, PhD Thesis, Kongens Lyngby 2006
• [5] Jonsson P.A.: Dynamic Vehicle-Track Interaction of European Standard Freight Wagons With Link Suspension. Doctoral Thesis. Rail Vehicles, 36, KTH Stockholm, Sweden 2007
• [6] Kalker J.J.: Three-Dimensional Elastic Bodies in Rolling Cotntatct. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht/Boston/London, 1990
• [7] Piotrowski J.: Model of the UIC link suspension for freight wagons. Archive of Applied Mechanics, 73, 7, 2003, 517 - 532
• [8] Piotrowski J., Matej J.: Stability of motion on straight track of the tank wagon with H665-IIR bogies. Internal study. Warsaw University of Technology, Institute of Vehicles, Warsaw 2004
• [9] Iwnicki S.: The Manchester Benchmarks for Rail Vehicle Simulation. Supplement to Vehicle System Dynamics, 31, Swets and Zeitlinger, Motherland, 1999, 2-12