Modelling and identification of catenary-pantograph system

• Autorzy: Kumaniecka A. , Prącik M.

Warianty tytułu

PL

Modelowanie i identyfikacja układu lina trakcyjna-pantograf

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The purpose of this paper is to present a survey and analysis of the dynamic interaction between the pantograph and a catenary system. The work presented in this paper emphasizes the modelling, simulation of co-operating systems and identification done by experiments on a physical model. For analytical and numerical investigation the overhead electrification system is modelled by visco-elastically connected double Bernoulli-Euler beams. For the pantograph - a model of masses vibrating in the vertical plane at a constant velocity and having four degrees of freedom (DOF) is adopted. The construction of a simple virtual model for computer simulation and some results obtained from investigations carried out on this model are presented. The work constains some numerical examples that illustrate presented theoretical investigations. The analysis of the virtual and two physical experimental models goves the possibility and benefit of their mutual verification and comparison.

PL

Celem pracy jest analiza dynamicznej współpracy pantografu z linią trakcyjną. Rozważane są zagadnienia związane z modelowaniem i symulacją zjawisk zachodzących w układach zasilania kolejowej trakcji elektrycznej, a także identyfikacją na fizycznym modelu doświadczalnym. W pracy przyjęto model sieci trakcyjnej złożony z dwóch równolegle umieszczonych belek Bernoulliego-Eulera. Odbierak prądu, poruszający się ze stałą prędkością, modelowany jest nieliniowym cztero-masowym układem wykonującym ruch w płaszczyźnie pionowej. Przedstawiono konstrukcję modelu wirtualnego i wyniki symulacji przeprowadzonych na tym modelu. Analiza wyników eksperymentów przeprowadzonych na fizycznym modelu doświadczalnym i na modelach symulacyjnych pozwala na ich wzajemną weryfikację.

Słowa kluczowe

EN

dynamics; catenary; pantograph

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 41 nr 4
• Strony: 887--901
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys.

Twórcy

autor

Kumaniecka A.

• Institute of Mechanics, Cracow University of Technology

autor

Prącik M.

• Institute of Mechanics and Machine Design, Cracow University of Technology

Bibliografia

• 1. Bielińska E., 1997, Identification of Processes, Silesian Technical University, Gliwice, (in Polish)
• 2. Bogacz R., 1983, On dynamics and stability of continuous system subjected to a distributed moving load, Ingenieur Archive, 243-255
• 3. Bogacz R., Szolc, T., 1993, Analysis of dynamic interaction between the continuous string and moving oscillator, Engng. Trans., 41, 3-4, 361-380
• 4. Drugge L., Larsson T., Stensson A., 1999, Modelling and simulation of catenary pantograph interaction, Vehicle System Dynamics Supplement, 33, 490-501
• 5. Fujii Y., Manabe K., 1993, Computer simulation for dynamics of overhead catenary-pantograph system, Computer in Railways, 51-60
• 6. Grzyb A., Kumaniecka A., 2000, Non-linear dynamical pantograph vibration, Proc. XIV-th Conference ”Rail vehicle 2000”, Kraków-Arłamów, 121-128, (in Polish)
• 7. Grzyb A., Kumaniecka A., Nizioł J., 2001, Analysis of catenary vibration modelled as a set of two beams with concentrated masses, Scientific Issues of Cracow University of Technology, Mechanics, 83, 87-94, (in Polish)
• 8. Kumaniecka A., 1998, Longitudinal and transversal vibration of railway overhead contact system, Machine Dynamics Problems, 20, 181-192
• 9. Kumaniecka A., Bogacz R., Nizioł J., 2000, Dynamical analysis of the catenary and pantograph system, Proc. of 7th Mini Conference on Vehicle System Dynamics, Identification and Anomalies, Budapest University of Technology and Economics, 129-136
• 10. Kumaniecka A., Grzyb A., 2000, On dynamics of catenary-pantograph modelled as discrete-continuous system, Machine Dynamics Problems, 24, 1, 105- 119
• 11. Kumaniecka A., Nizioł J., 2000, Dynamical phenomena in catenarypantograph system, Scientific Issues of Bydgoszcz Technical and Agriculture University, Mechanics, 47, 228, 15-26 (in Polish)
• 12. Kumaniecka A., Nizioł J., Prącik M., 2002, Dynamical cooperation of pantograph and catenary, Problems of Exploitation, 1, 44, 145-154 (in Polish)
• 13. Lasser, M., Karlsson L., Drugge, L., 1996, An interactive model of pantograph-catenary system, Vehicle System Dynamics Supplement, 25, 397- 412
• 14. Niederliński A., Kasprzyk J., Figwer J., 1997, MULTI-EDIP Analyser of Multi-Dimensional Signals and Subjects, Silesian Technical University, Gliwice, (in Polish)
• 15. Poetsch G., Evans J., Meisinger R., Kortum W., Baldauf W., Veitl A., Wallaschek J., 1997, Pantograph-catenary dynamics and control, Vehicle System Dynamics, 28, 159-195
• 16. Prącik M., 2001, Modelling and simulation of catenary-pantograph system, Scientific Issues of Cracow University of Technology, Mechanics, 83, 227-234 (in Polish)
• 17. Prącik M., Furmanik K., 2000a, Problems of modelling and simulation of catenary and pantograph cooperation, Proc. VII-th Workshop PTSK, Warsaw, 7, 242-250 (in Polish)
• 18. Prącik M., Furmanik K., 2000b, Some problems of modelling and computer simulation of the pantograph and supply contact wire co-operation, Proc. of 7th Mini Conference on Vehicle System Dynamics, Identification and Anomalies, Budapest University of Technology and Economics, 137-145
• 19. Prącik M., Furmanik K., 2001, Simulation and identification of friction model in the catenary-pantograph system, Proc. VIII-th Workshop PTSK, Gdańsk, 8, 305-312 (in Polish)
• 20. Roman Z., 2001, Simulation of the catenary and pantograph interaction, Technics of Railway Transport, Warsaw CNTK, 7-8 (in Polish)