Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

New possibilities to reduce wheel and rail wear in the operation of metro wagons on curved track with small curve radii without considering propulsion and braking systems

Matej Jan, Orliński Piotr

Eksploatacja i Niezawodność

|

2023

|

Vol. 25, no. 1

art. no. 15

EN

This paper analyses the parameters relevant to the operation of underground cars in traffic on straight and curved tracks with small curve radii. Current knowledge of non-linear lateral dynamics of rail vehicles and the specialist computer programme Vi-Rail were used to build models and perform simulation calculations. A solution was proposed to enable passive control of wheelsets with very high guiding stiffnesses, without the need for systems to force the axles of the wheelsets to align radially in a curved track. This effect was achieved by varying the guidance stiffness in the horizontal plane of the frame of each bogie. The adopted course of action offers simplicity of solution, low manufacturing costs, high critical speed on straight track and extended service life of the metro wagons resulting from reduced mechanical wear of wheels and rails. A multi-criteria evaluation was carried out, confirming improved bogie controllability and reduced impact of the metro wagon wheelsets on the curved track. Comparisons were made of the design volumes for metro model wagons with bogies with symmetric and unsymmetric axle-guide stiffness arrangements of the wheelsets.

2

Concept of the automatization of dangerous driving manoeuvres

Gidlewski M., Jemioł L., Żardecki D.

Journal of KONES

|

2018

|

Vol. 25, No. 1

111--122

EN

Automatic control is one of the main characteristic features of the present-day “electrified” motor vehicle. The avoidance of a suddenly appearing obstacle, including a rapid lane-change manoeuvre, is counted among the driving manoeuvres that are most dangerous and difficult to be automatized. Note that this seems to be a fundamental problem for autonomous cars. The authors have shown general vehicle automatization concepts derived from the control systems theory. Against this background, they have presented results of their own analytical studies and simulation research related to the system of automatic controlling of a rapid lane-change manoeuvre. A controller algorithm developed within this work, where a simplified reference model of the lateral dynamics of a motor vehicle was used (transmittance-type model based on well known “bicycle model” but transformed and linearized), was successfully examined in exhaustive simulation tests. The virtual object used for the simulation tests was an extensive simulation model (3D, nonlinear, MBS type) of a two-axle motor truck of medium load capacity, driven with quite a high speed. This detail model had been experimentally verified. In the article, only a fragment of a large research project has been described.

3

Influence of the tire relaxation on the simulation results of the vehicle lateral dynamics in aspect of the vehicle driving safety

Luty W.

Journal of KONES

|

2015

|

Vol. 22, No. 1

185--192

EN

Selected experimental research results of truck tire in steady-state side cornering and transient cornering conditions are presented in this paper. Experimental research results of the tire have been used in simulation research of medium duty truck in nonlinear driving conditions. The paper presents the structure of the vehicle dynamics model and a description of applied tire-road interaction model. Simulation research of the vehicle lateral dynamics has been performed in two variants: without and with the model of tire relaxation. During research, the tire relaxation length has been also changed. The steering wheel angle changes were forced as continuous sinusoidal excitation signal with a constant amplitude and with continuously increasing frequency. There have been analysed basic physical quantities characterizing the vehicle lateral dynamics connected with the vehicle active safety, especially including body yaw velocity and lateral acceleration in the centre of the truck body mass. An analysis of research results have been performed in the time and frequency domain. Time courses of analysed physical quantities and their frequency spectrum, obtained for tire-road interaction model without and with the tire relaxation (with different values of relaxation length) have been compared. Based on the simulation research results there have been considered the influence of tire relaxation on the vehicle performance. There have been shown that the tire relaxation can significantly change courses of observed physical quantities connected with vehicle lateral dynamics connected with vehicle driving safety.

4

The opportunities for establishing the critical speed of the vehicle on research in its lateral dynamics

Žuraulis V., Sokolovskij E., Matijošius J.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2013

|

Vol. 15, no. 4

312--318

EN

In this paper, the parameters important for lateral dynamics of vehicles are analyzed in order to establish the values of its critical speed on the moment of losing the stability. The values of the vehicle’s speed yaw rate, the steering wheel angle, the lateral acceleration, and the roll angle obtained from experimental tests are filtered according to the set conditions and only the general values that mean the beginning of the vehicle slipping are selected. For more precise assessment of the selected values, a statistical analysis is carried out. The Normal distribution law describes scattering of the selected values in the most relevant way and concretizes the critical speed being established. In the end of the paper, the obtained values of the speed are compared to the results of the theoretical calculations. Conclusions assessing the developed technique of selection of the parameters are provided.

PL

Niniejsza praca analizuje parametry istotne dla dynamiki poprzecznej pojazdów w celu ustalenia wartości prędkości krytycznej w momencie utraty przez nie stabilności. Wartości szybkości zboczenia przez pojazd z kursu, kąta skrętu kierownicy, przyśpieszenia poprzecznego oraz kąta odchylenia się pojazdu, uzyskane w badaniach doświadczalnych, dobrano pod kątem założonych warunków i tylko ogólne wartości oznaczające początek poślizgu pojazdu zostały wybrane. W celu dokładniejszej oceny wybranych wartości przeprowadzono analizę statystyczną. Prawo rozkładu normalnego opisuje odpowiednie rozproszenie wybranych wartości i konkretyzuje ustaloną prędkość krytyczną. W końcowej części pracy porównano uzyskane wartości prędkości z wynikami obliczeń teoretycznych. Wnioski służą ocenie opracowanej techniki doboru parametrów.

5

A research of vehicle stability on deformable surfaces

Pytka J., Tarkowski P., Kupicz W.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2013

|

Vol. 15, no. 3

290-295

EN

The paper includes results form a research of ride stability of a SUV (Sport Utility Vehicle), driven over deformable surfaces. An analytical method, in which stability of a mathematical model of vehicle's lateral dynamics is tested. The mathematical model has been reconstructed by means of a system identification method. We have used steering wheel angle as an input signal and lateral acceleration, side slip angle and yaw velocity as output signals to create the model. The data required to perform system identification have been gathered in a full size experiment, with the use of an instrumented vehicle. Final results in a form of poles and zeros diagrams have been included in the paper together with a discussion.

PL

W artykule zawarto wyniki badań stabilności ruchu samochodu osobowo-terenowego na podłożu odkształcalnym. Zastosowano analityczną metodę badania stabilności, w której badana jest stabilność matematycznego modelu danego obiektu. W rozpatrywanym przypadku, model matematyczny odtworzono na podstawie analizy sygnałów wejściowych (kąt obrotu kierownicy) oraz wyjściowych (przyspieszenie boczne i kąt bocznego znoszenia środka ciężkości, prędkość kątowa odchylania od kierunku ruchu, moment na kole kierownicy), z zastosowaniem metody identyfikacji systemów.

6

Specyfika eksperymentalnych badań bezpieczeństwa czynnego pojazdów wieloosiowych

Pieniążek W.

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2012

|

z. 4/90

5--18

PL

W pracy przedstawiono cechy charakterystyczne badań stateczności i kierowalności pojazdów wieloosiowych. Z uwagi na duże wymiary i masy takich pojazdów, badania stanowiskowe i poligonowe są często utrudnione. Dodatkowym mankamentem jest brak poligonów o odpowiednich wymiarach. Wykorzystywane w tym celu pasy startowe lotnisk często okazują się zbyt wąskie do bezpiecznego przeprowadzenia wszystkich prób. Podano odpowiednie uzasadnienia tego wniosku. Przedstawiono niektóre wyniki prób stateczności i kierowalności dla pojazdów sprawnych oraz dla pojazdów z uszkodzonym eksplozyjnie ogumieniem wybranych kół osi kierowanych czteroosiowego pojazdu wojskowego.

EN

The paper presents the characteristic features of research on stability and steerability of multiaxial vehicles. Taking into consideration the big dimensions and weight of such vehicles, field and lab research is often impeded. Another drawback is a lack of testing grounds which have the appropriate dimensions. Runways, which are often used for this purpose, often appear to be too narrow for performing safe tests. The appropriate justification was given on this matter. Some results of tests on roadworthy vehicles were presented as well as tests on vehicles with damaged in explosion tyres of selected wheels of steering axles of a four-axle military vehicle.

7

Modelowanie oraz symulacyjne badania wagonów bimodalnych w kategoriach zagrożenia wykolejeniem

Matej J.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Mechanika

|

2010

|

z. 234

3-132

PL

Przedstawiono metodę badań symulacyjnych, wykorzystując modele wagonów bimodalnych w sytuacji, w której pojawia się niebezpieczeństwo wykolejenia, będącego wynikiem wspinania się obrzeży kół na główkę szyny przy ustalonej prędkości ruchu pojazdu wzdłuż toru. Metoda powstała jako efekt zapotrzebowania na dane (decydujące o bezpieczeństwie ruchu wagonu bimodalnego) niemożliwe do uzyskania w odpowiednim zakresie w warunkach rzeczywistych ze względu na ograniczoną liczbę prototypów takich wagonów eksploatowanych w Polsce i Europie. Zastosowanie nieliniowego modelu kontaktu kół z szynami zapewniło lepsze poznanie natury rozpatrywanego procesu wykolejenia oraz wiarygodną ocenę stanu zagrożenia bezpieczeństwa wagonów bimodalnych na torze prostym i zakrzywionym. W pierwszej kolejności metoda wymagała zbudowania wirtualnego, nieliniowego modelu pojazdu będącego przedmiotem badań dynamicznych oraz wykonania symulacji z użyciem tego modelu na torze prostym lub zakrzywionym, w celu zarejestrowania wartości parametrów charakteryzujących stan zagrożenia wykolejeniem. W związku z tym do przygotowanych w programie MBS kompletnych modeli badanych wagonów bimodalnych, mających w swojej strukturze: podwozie, nadwozie, układ hamulcowy oraz urządzenie pociągowo-zderzne, zaimplementowano jednowymiarowe oraz dwuwymiarowe modele matematyczne, opisując siły tarcia suchego w zawieszeniu na gruncie mechaniki niegładkiej. Kolejnym krokiem było uwzględnienie w badaniach symulacyjnych pojazdu badawczego (zbudowanego w programie MBS) z pomiarowym zestawem kół, który ustawiono pod nadwoziem tego pojazdu i obciążono w sposób odpowiadający położeniu i obciążeniu, jakie zarejestrowano wcześniej dla wybranego zestawu kół w modelu badanego wagonu bimodalnego, na torze prostym lub zakrzywionym. Kontrolowane wykolejenie pomiarowego zestawu kół realizowane było dzięki narastającej w czasie sile poprzecznej, działającej miedzy nadwoziem pojazdu badawczego i pomiarowym zestawem kół na poziomie główek szyn. Pozwoliło to na zgromadzenie wartości parametrów decydujących o wykolejeniu w krytycznej fazie tego procesu. Porównanie wartości zarejestrowanych na kołach wybranego zestawu w badanym modelu wagonu bimodalnego, z wartościami uzyskanymi w krytycznej fazie wykolejenia z udziałem pomiarowego zestawu kół (traktowanymi dalej jako wartości kryterialne), umożliwiło potwierdzenie lub zaprzeczenie stanu wykolejenia modelu wagonu będącego przedmiotem badań dynamicznych. Główną częścią pracy poświęcono analizie oraz ocenie wyników symulacji, odnoszących się do modeli pojedynczych wagonów oraz grupy wagonów bimodalnych na torze prostym i zakrzywionym, zgodnie z zaproponowaną metodą badawczą. Obliczenia wykonane zostały w module RAIL programu ADAMS, będącego jednym z bardziej znanych w świecie naukowym programów MBS, stosowanych w badaniach symulacyjnych dynamiki pojazdów szynowych.

EN

Presented method of simulation research uses models of bimodal cars in situation, in which occurs the danger of wheel flange climb derailment of the vehicle running with constant velocity along the track. The method arose as the effect of the demand for data (deciding about the safety of the bimodal cars) impossible to get in real conditions from the reason of the limited number of prototypes of such cars exploited in Poland and Europe. Utilizing the non-linear wheel-rail contact model guaranteed better study of nature of examined derailment process and reliable assessment of the state of the threat of the safety on the straight and curved track for bimodal cars. First, the method requires the preparation of virtual, non-linear model of a vehicle being the object of dynamic simulations on straight track and on curve, with the objective to record quantities characterizing the near-derailment state. Therefore in complete models of bimodal cars, prepared in the MBS program (and having in their structure: bogies, car body, brake system, drawbars and buffers) one- and two-dimensional mathematical models of dry friction in vehicle suspension, described on the ground of the non-smooth mechanics have been implemented. The next step was to use the test vehicle (built in MBS program) with the load-measuring wheelset, that was positioned and loaded under the car body of the test vehicle according to the values of parameters recorded earlier for examined bimodal car. The controlled derailment was achieved by application of the increasing lateral force, acting on the load-measuring wheelset on the level of rail heads. This allowed recording quantities crucial for the critical phase of derailment. The comparison of values of these quantities with those obtained from simulation of the bimodal car motion enabled to confirm or negate the derailment of the wagon. The values of quantities obtained from simulation of the test vehicle are treated as criterion quantities. The application part of the study has been devoted to the analysis and validating results of simulations obtained for models of individual cars and the group of bimodal wagons in train according to the proposed investigation method. The simulations were carried out using program ADAMS RAIL, one of best known and the most frequently used MBS codes oriented for rail vehicle dynamics.

8

Eksperymentalne badanie dynamiki poprzecznej motocykla

Pieniążek W., Ślusarczyk P., Słodki Ł.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Nauki Techniczne

|

2008

|

Z. 8

243-252

PL

W pracy przedstawiono metodykę i specyfikę badań stateczności i kierowalności motocykla oraz metodykę opracowania wyników prowadzacą do wyznaczenia szeregu wskaźników oceny dynamiki poprzecznej tego pojazdu. Dla ilustracji przedstawionej teorii pokazano wyniki wybranych prób eksperymentalnych stateczności i kierowalności, między innymi jazdy slalomowej, pojedynczej zmiany pasa ruchu i U-testu.

EN

This paper discusses the methodology and specifics of road experimental examination of one-track vehicles. It also presents the methodology of tests' data elaboration leading to calculation of main evaluation factors of stability and road holding. The results of selected tests conducted for a real motorcycle are presented for illustration (slalom, single lane change, U-test).

9

Improvement of lateral vehicle dynamics of mobile work machines by active implement entrainment

Bogala A.

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2008

|

z. 5/72

171--180

EN

Due to the raising amount of transport rides the focus on dynamic vehicle behaviour of mobile working machines with heavy duty implements is getting more and more important. While there are technically mature systems for the control of vertical dynamics, the area of lateral dynamics still offers much room for development. The studies depicted in the following article will offer a concept which significantly improves the steady and the transient steering behaviour by the means of intelligent implement movement. To this point the developed system has been analysed and evaluated by virtual road trials. The means for real road trials are being developed at the moment.

DE

Durch den steigenden Anteil von Transportfahrten gewinnt die Betrachtung der fahrdynamischen Eigenschaften mobiler Arbeitsmaschinen mit schweren Anbaugeräten immer mehr an Bedeutung. Während bereits ausgereifte Systeme zur Einflussnahme auf die Vertikaldynamik existieren, bietet die Querdynamik noch erhebliches Entwicklungspotential. Die im Folgenden dargestellten Untersuchungen zeigen ein Konzept auf, mit dem durch eine intelligente Bewegung des Anbaugerätes sowohl das stationäre als auch das instationäre Lenkverhalten erheblich verbessert werden kann. Das entwickelte Verfahren wurde bisher durch virtuelle Fahrversuche analysiert und bewertet. Die für eine Durchführung von realen Fahrversuchen erforderlichen Vorrichtungen befinden sich momentan in der Vorbereitung.