Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza przyspieszeń i prędkości drgań sieci trakcyjnej i ślizgacza pantografu w trakcie przejazdu pociągu przez nierówność progową toru

Bryja Danuta, Hyliński Adam

Zeszyty Naukowo-Techniczne Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Komunikacji w Krakowie. Seria: Materiały Konferencyjne

|

2019

|

Nr 2(119)

13--23

PL

W pracy przedstawiono kolejny etap badań numerycznych, prowadzących do oceny wpływu przejazdu pociągu przez nierówność progową toru na dynamiczną interakcję pomiędzy pantografem a górną siecią jezdną kolejowej trakcji elektrycznej. Wcześniejsze badania wykazały, że nierówność progowa, występująca w torze kolejowym nie wpływa znacząco na drgania sieci trakcyjnej, ale zakres tych badań był ograniczony do analizy stanu przemieszczenia sieci oraz dynamicznych zmian siły nacisku stykowego. Celem tej pracy jest zbadanie, czy wyraźne obciążenie impulsowe pojazdu kolejowego, spowodowane przejazdem przez nierówność progową przenosi się w istotny sposób na przyspieszenia drgań sieci trakcyjnej i pantografu, chociaż nie jest widoczne w przebiegach czasowych przemieszczeń. W tym celu uzupełniono oryginalną, autorską metodę symulacji drgań układu sieć trakcyjna–pociąg–tor kolejowy o ścieżkę wyznaczania prędkości i przyspieszeń drgań. Przedstawiono główne założenia dwuetapowego algorytmu symulacyjnego oraz wyniki analizy numerycznej. Analizę przeprowadzono dla dwóch typów nierówności progowej, dwóch prędkości jazdy pociągu oraz dwóch wariantów zawieszenia pojazdu. Wyniki symulacji pokazały, że pionowy ruch podstawy pantografu, dzięki dobrze amortyzowanej konstrukcji odbieraka słabo przenosi się zarówno na drgania, jak i przyspieszenia drgań ślizgacza i przewodu jezdnego. Wykazano jednak, że przejazd pantografu powoduje drgania sieci o małych amplitudach w porównaniu z jej rozpiętością, ale drgania te zachodzą z dużymi przyspieszeniami, rosnącymi wraz z prędkością przejazdową. Jest to zjawisko niekorzystne w aspekcie zmęczenia materiału.

EN

The paper presents the next stage of numerical tests, leading to the assessment of the impact of train movement over the track threshold inequality on the dynamic interaction between the pantograph and the upper contact line of the electric traction. Previous studies have shown that the threshold unevenness that occurs in a railway track does not significantly affect the vibrations of the overhead contact line, but the scope of these tests was limited to analysing the state of network displacement and dynamic changes in contact force. The purpose of this work is to examine whether the clear impulse load of a railway vehicle, caused by passing through a threshold inequality, is significantly transferred to the acceleration of traction network and pantograph vibrations, although it is not visible in the time course of displacements. For this purpose, the original, proprietary method of vibration simulation of the traction network - train - railway track system was supplemented with a path for determining the speed and acceleration of vibrations. The main assumptions of the two-stage simulation algorithm and the results of numerical analysis are presented. The analysis was carried out for two types of threshold inequality, two train speeds and two vehicle suspension variants. The simulation results showed that the vertical movement of the pantograph base, due to the well-cushioned construction of the collector, is poorly transmitted to both vibration and acceleration of the slide and contact wire vibrations. However, it has been shown that the pantograph movement causes vibrations of the network with small amplitudes compared to its span, but these vibrations occur with high accelerations, increasing with the traveling speed. In the aspect of material fatigue it is an unfavorable phenomenon.

2

Drgania sieci trakcyjnej spowodowane przejazdem pociągu dużych prędkości przez nierówność progową toru kolejowego

Bryja D., Popiołek A.

Przegląd Komunikacyjny

|

2018

|

R. 73, nr 6

7--12

PL

W pracy przedstawiono metodykę symulacji drgań kolejowej sieci trakcyjnej, spowodowanych przejazdem pociągu przez nierówność progową toru. W koncepcji algorytmu symulacyjnego uwzględniono interakcję dynamiczną pomiędzy pantografami i górną siecią jezdną oraz nieliniowość wynikającą ze specyfiki pracy linek wieszakowych, które nie przenoszą ściskania - przenoszą tylko siły rozciągające. Uwzględniono także sprzężenie drgań toru i pojazdów szynowych. Zgodnie z fizyką zjawiska nie uwzględniono natomiast wpływu drgań sieci trakcyjnej przenoszonych przez pantografy na pojazd kolejowy, co pozwoliło podzielić algorytm symulacyjny na dwa etapy i opracować dwa programy komputerowe o ustalonej hierarchii działania. W pierwszym etapie symulacji wyznaczane są przebiegi czasowe drgań i prędkości drgań tych członów pociągu, na których zamontowane są pantografy. W drugim etapie, wyznaczone wcześniej przebiegi stanowią dane wejściowe a obliczane są charakterystyki drgań sieci trakcyjnej i przebieg zmian w czasie siły kontaktowej między pantografem i przewodem jezdnym. W pracy przedstawiono przykłady symulacji drgań pojazdu szynowego obserwowanych w czasie rzeczywistym w teoretycznym punkcie zamocowania podstawy pantografu. Pokazano także wyniki drugiego etapu symulacji: wybrane przebiegi drgań pantografu i pięcioprzęsłowego odcinka sieci trakcyjnej oraz oscylacje siły nacisku stykowego pantografu na przewód jezdny. Oceniono wpływ efektu progowego związanego z nierównością progową toru kolejowego.

EN

The paper presents the methodology for simulating vibrations of the railway catenary, caused by the passage of the train through the track stiffness discontinuity.The concept of the simulation algorithm takes into account the dynamie interaction between pantographs and the overhead contact wire as well as nonlinearity resulting from the specificity of the droppers behaviour, which do not carry compression - they only carry tensile forces.The coupling of track and rail vehicles vibrations is also included. According to physics, the effect of vibrations of the catenary carried by pantographs on the railway vehicle was not taken into account, which allowed to divide the simulation algorithm into two stages and develop two computer programs with a defined hierarchy of operation. In the first stage of the simulation, the time-histories of vibrations and vibration velocities of those train cars, on which the pantographs are mounted, are calculated. In the second stage, the previously calculated time-histories are set as the input data and the vibration characteristics of the catenary and contact force between pantograph and the contact wire are calculated. The paper presents examples of vibration simulations of a rail vehicle observed in real time at the theoretical point of the pantograph base.The results of the second stage of the simulation were also shown: selected vibration time-histories of the pantograph and the five-span section of the catenary, and oscillations of the contact force between pantograph and the contact wire. The impact of the track stiffness discontinuity on catenary vibration was assessed.

3

Analiza numeryczna wpływu nierówności progowej na drgania toru kolejowego spowodowane przejazdem pociągu dużych prędkości

Bryja D., Gisterek I., Popiołek A.

Inżynieria i Budownictwo

|

2015

|

R. 71, nr 10

532--536

PL

Omówiono propozycję metody analizy wpływu prędkości jazdy na drgania toru spowodowane przejazdem pociągu przez nierówność progową. W obliczeniach uwzględniono wpływ tłumienia, sprzężenie drgań toru i pojazdów kolejowych tworzących pełny skład pociągu, dwustopniowe zawieszenie nadwozia pojazdów. Zamieszczono przykład obszernej analizy dynamicznej efektu progowego.

EN

A numerical method of vibration analysis of a train – track coupled system is proposed for a railway track with a stiffness discontinuity. A computational model of the system takes into account vehicle – track interaction, primary and secondary suspension of vehicles, damping in a vehicle suspension and damping due to viscoelastic features of rail material. An example of extensive dynamic analysis of track vibrations induced by a high speed train passing over a stiffness discontinuity is presented. Many conclusions of a practical and cognitive nature have been formulated.