Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

High Critical Speed of a Four-Axle FreightWagon With UIC Link Suspension on Straight Track

Matej J.

Machine Dynamics Research

|

2017

|

Vol. 41, No. 2

31--48

EN

In the paper, two design propositions of increasing the critical speed of a four-axle freight wagon with UIC link suspension on straight track were analyzed. First of all, the reference wagon model with the UIC link suspension was prepared. Next, the hydraulic dampers were attached to the primary and secondary suspension of the reference wagon model. Finally, a light mechanical system, elastically connecting two wheelsets beyond a bogie frame, was examined. Linear mathematical models of such wagons were built. Correct values of stiffness and damping coefficients, suitable for UIC link suspensions, were used. Numerical results were analyzed in terms of the lateral stability and critical speed of a freight wagon. The author’s own procedures, according to the eigenvalues and eigenvectors of the state matrix of railway wagon models, were used. To assess the critical speed of freight wagon models the computer simulations were executed using the Fortran F95 compiler.

2

Symulacyjny model czteroosiowego wagonu towarowego z zawieszeniem wieszakowym UIC

Matej J.

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2008

|

z. 1/68

53-60

PL

W prezentowanym artykule przedstawione zostały wybrane efekty zrealizowanej w Instytucie Pojazdów pracy statutowej, której podstawowym celem było zbudowanie w programie AdamsRail symulacyjnego modelu czteroosiowego wagonu towarowego z zawieszeniem wieszakowym UIC. Matematyczny model zawieszenia, zawierający opis tarcia suchego w postaci równań różniczkowych wyprowadzonych na gruncie mechaniki niegładkiej zintegrowano z modułem AdamsRail, uzyskując symulacyjny model wagonu. Następnie model ten poddano testom dynamicznym na torze prostym i zakrzywionym.

EN

In article author presents some effects of the research work realized in the Institute of Vehicles. The purpose of this work was to create on AdamsRail platform the simulation model of 4-axle freight wagon with UIC link suspension. The mathematical model of suspension with dry friction was implemented to AdamsRail program and utilized in the structure of simulation model of the wagon. Then this model was tested on straight and curved track.

3

The technical pendulum as a sub-model of the UIC link suspension with worn joints

Grzelak A., Piotrowski J.

Zeszyty Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2004

|

z. 1-2/52-53

71--87

EN

The UIC suspension consists of the leaf springs and elements composing the linkages connecting the frame and the axleboxes of the wheelsets. The leaf spring may be considered as the element of the linkage. The pivoted link can be considered of as the so-called technical pendulum. The linkages of the UIC suspension may be considered as composed of a number of connected technical pendulums. The nominally cylindrical joints of the linkages become non-cylindrical due to wear. The non-cylindrical joints influence of the non-cylindrical joints of the technical pendulum on its characteristic. To this end the model of the technical pendulum with non-cylindrical joint has been built. The model has the form of the 3-parameter, elastic element with dry friction. The constraints describing interaction between rolling/sliding elements of the joint have been determined numerically by proposed method suitable for the description of real, measured elements. The mathematical description of the model involves some notion of the non-smooth mechanics. The properties of the joint have been analysed after calculation of the hysteresis loops of restoring force for various profiles of rolling/sliding elements of the joint. The paper is an introduction to modelling of the entire UIC suspension with worn elements of the joints.

PL

Zawieszenie typu UIC do wagonów towarowych składa sie z resoru piórowego i elementów tworzących mechanizm wieszakowy. Mechanizm wieszakowy wiąże korpusy łożysk zestawów kół z ramą wagonu (lub wózka). Resor piórowy może być rozpatrywany jako element mechanizmu. Wieszak może być potraktowany jako tzw. wahadło techniczne. Zawieszenie UIC można więc rozpatrywać jako złożone z szeregu połączonych wahadeł technicznych. Nominalnie cylindryczne przeguby wieszków stają się niecylindrycznymi wskutek zużycia. Zużyte, niecylindryczne przeguby wpływają na mechaniczne właściwości zawieszenia. W artykule omówiono wpływ niecylindryczności przegubu wahadła technicznego na jego charakterystykę mechaniczną. W tym celu zbudowano model wahadła technicznego w postaci trójelementowego elementu podatnego z tarciem suchym . Więzy geometryczne opisujące współpracę elementów przegubu zostały wyznaczone oryginalną metoda numeryczną dostosowaną do opisu rzeczywistych, zmierzonych elementów przegubów. Matematyczny opis modelu odwołuje się do mechaniki niegładkiej. Właściwości wahadła technicznego zostały przeanalizowane przy różnych postaciach niecylindryczności przegubu, po obliczeniu petel histerezy siły zwrotnej. Niniejsza praca jest wstępem do modelowania zawieszenia typu UIC o zużytych przegubach.

4

Matematyczny model zawieszenia typu UIC wagonu towarowego ze zużytymi przegubami

Grzelak A.

Zeszyty Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2004

|

z. 1-2/52-53

89--95

EN

The UIC suspension consists of the leaf springs and elements composing the linkages connecting the frame and the axleboxes of the wheelsets. The leaf spring may be considered as the element of the linkage. The pivoted link can be thought of as the so-called technical pendulum. The linkages of the UIC suspension may be considered as composed of a number of connected technical pendulums. The nominally cylindrical joints influence mechanical properties of the suspension. The paper presents the mathematical models of UIC suspension with emphasis on its longitudinal and lateral characteristic. The models have the form of elastic elements with dry friction. A five-parameter model with one dry friction slider, non-linear spring, two linear springs and bilateral displacement limiter reproduces the lateral characteristic of suspension. A nine-parameter model with four dry-friction sliders, four non-linear springs and one linear spring mechanics, may be directly implemented to vehicle dynamic simulations.

5

Pomiary geometrii elementów toczno-ślizgowych przegubów zawieszenia typu UIC do wagonów towarowych

Grzelak A., Pawłowski M.

Zeszyty Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2003

|

z. 3/50

21--28

PL

W pracy przedstawiono metodę określenia geometrii elementów toczno-ślizgowych przegubów zawieszenia UIC do wagonów towarowych. Przedstawiono technologię zdejmowania wycisku powierzchni elementów. Wyciski gipsowe są dokładnymi trójwymiarowymi kopiami powierzchni elementów. Do digitatizacji powierzchni wycisków została wykorzystana nowoczesna technika pomiaru kształtu obiektów trójwymiarowych bazująca na połączeniu metody projekcji prążków z fotogrametrią. Technologia ta umożliwia wyznaczenie absolutnych współrzędnych punktów powierzchni mierzonego przedmiotu w wielu kierunkach. W artykule omówiono sposób przetwarzania "chmury punktów" pomiarowych w celu aproksymacji jej przekroju funkcją matematczną.

EN

This paper presents a method for determination of geometry of worn rolling/sliding elements of UIC link suspension for freight wagons. The method involves a technology of taking the gypsum moulds of the elements. The mould is an exact 3D copy of the element surface. The modern technology of the shape measurement based on the combination of fringe projection method and photogrametry has been used to take digital images of the moulds. This technology enables the determination of absolute coordinates of points of the object surfuce measured from many directions. Then the method of converting of the cloud-of- points in order to describe them by analytical functions is described in the paper.

6

On application of the rolling contact theory for modelling of the UIC link suspension for freight wagons

Piotrowski J.

Zeszyty Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2003

|

z. 3/50

5--14

EN

The UIC link suspension for freight wagons consists of the leaf spring and a number of connected links. In the joints of the linkages the rolling contact takes place in the presence of dry friction. During sliding of the elements of the joints the energy of vibrations is dissipated by friction. The model of the UIC suspension worked out in [2], [3] does not account for the rolling contact phenomenon called creep. Instead, the Coulomb law of dry friction for contact of rigid bodies is assumed. Despite of very good results of experimental verification of the model carried out on the so called technical pendulum [4], the assumption neglecting the creep should be verified by application of the rolling contact theory. This is especially important for the validation of the relevance of the experiments on the full-scale suspension carried-out at the Laboratory of lnstitute of Vehicles at Warsaw University of Technology. The experiments are carried-out under low load. In order to verify the validity of the assumption and the relevance of the experiments the model of the technical pendulum has been built, which applies the rolling contact theory for the description of the tangential force in the joint. It has been shown using this model that neglecting creepage in the joint during rolling leads to marginal, even unnoticeable discrepancies in calculated parameters of the model as compared to those obtained from the model accounting for the rolling contact. It has also been shown that the unit parameters of the model are practically the same for low and high load, when calculated with the model applying the rolling contact theory. In this way the relevance of experiments under low load carried out at the Institute of Vehicles has been proved.

PL

Zawieszenie typu UIC do wagonów towarowych sklada się z resoru piórowego i szeregu połączonych wieszaków. W węzłach łączących wieszaki występują zjawiska związane z kontaktem tocznym. Model matematyczny zawieszenia UIC opracowany w [2], [3] nie uwzglęnia tych zjawisk przez pominięcie poślizgu w węzłach podczas toczenia się elementów węzła po sobie. Zamiast tego zastosowano do opisu prawo Coulomb'a tarcia suchego odnoszące się do ciał nieodkształcalnych. Pomimo bardzo dobrych wyników eksperymentalnej weryfikacji modelu przeprowadzonej na wahadle technicznym, założenie pomijające poślizg podczas toczenia powinno być dodatkowo zweryfikowane przy użyciu teorii. kontaktu tocznego. Jest to szczególnie ważne w odnesieniu do ocenye ksperymentów z zawieszeniem UIC, prowadzonych w Instytucie Pojazdów. Eksperymenty są prowadzone pod niskim obciążeniem. Aby zweryfikować słuszność założeń i istotność eksperymentów opracowano model matematyczny wahadła technicznego, w którym siła styczna w węźle jest opisana na gruncie mechaniki kontaktu tocznego. Wykazano przy użyciu tego modelu, że pominięcie tego zjawiska poślizgu przy toczeniu prowadzi do marginalnych różnic w obliczanych parametrach modeli uwzględniających poślizg i pomijających poślizg w węźle podczas toczenia. Wykazano również, że jednostkowe parametry modelu obliczone przy wysokim i niskim obciążeniu węzła są praktycznie takie same gdy stosuje się model uwzględniający poślizg w węźle przy toczeniu. W ten sposób wykazano istotność eksperymentów prowadzonych w Laboratorium Instytutu Pojazdów na zawieszeniu UIC pod małym obciążeniem.

7

Model matematyczny zawieszenia UIC do wagonów towarowych i eksperymentalna weryfikacja jego elementów

Piotrowski J.

Zeszyty Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2002

|

z. 2/45

5-22

PL

W artykule przedstawiono matematyczny model zawieszenia UIC do wagonów towarowych ukierunkowany na charakterystyki poprzeczna i wzdłużną. Charakterystyki te wpływają na dynamikę poprzeczną pojazdu. Uwzględniono geometrię układu i tarcie suche w węzłach, od którego zależy dyssypacja energii w zawieszeniu. Po szczegółowym modelowaniu matematycznym budowane są modele fenomenologiczne zawieszenia. Modele te, przy zastosowaniu metod mechaniki niegładkiej, mogą być użyte w symulacjach ruchu pojazdu. Model matematyczny podstawowego elementu zawieszenia, jakim jest wahadło techniczne, został zweryfikowany doświadczalnie z bardzo dobrymi wynikami.

EN

This paper presents a mathematical model of the UIC link suspension for freight wagons with emphasis on longotudinal and lateral characteristics of the linkage. These characteristics influence running properties of the vehicle as far as its lateral dynamics is concerned. The attention of the paper is focused on dry friction in joints, which governs the dissipation of energy in the suspension. After detailed modelling of the linkage the phenomenological models are proposed which reproduce the characteristics of the linkage with simple elements. Such models can be directly implemented for vehicle/track simulation models using methods of nonsmooth mechanics. The mathematical model of the technical pendulum, which is the basic element of the suspension, has been experimentally verified with very good results.