Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Research on the influence of geometric parameters on the phenomenon of snaking of articulated vehicles

Dudziński P., Skurjat A.

Zeszyty Naukowe / Wyższa Szkoła Oficerska Wojsk Lądowych im. gen. T. Kościuszki

|

2017

|

Nr 4

294--301

EN

The article presents the results of own numerical research conducted to determine the influence of the differential, causing the occurrence of the non-uniform torsion of wheels on the same axle and the changes in the width of an articulated vehicle, on the changes of the angle in the turn joint leading to snaking. An attempt was also made to determine the influence of swaying on vehicle stability. The quantitative influence of the above mentioned factors has been determined. Analytical formulae are also presented.

2

Badania eksperymentalne i symulacyjne wężykowania przegubowych pojazdów przemysłowych na podwoziu kołowym. Cz. II, Badania symulacyjne

Dudziński P., Skurjat A.

Przegląd Mechaniczny

|

2012

|

nr 11

29--32

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań symulacyjnych, zrealizowanych w środowisku MSC ADAMS, wężykowania pojazdu przegubowego na przykładzie ładowarki Ł220. W modelu, oprócz precyzyjnego uwzględnienia: geometrii i mas członów maszyny oraz ich momentów bezwładności, uwzględniono model hydrostatycznego mechanizmu skrętu wraz z jego geometrią oraz model układu napędowego wraz własnościami dynamicznymi opon wielkogabarytowych. W badaniach symulacyjnych wykorzystano wyniki badań eksperymentalnych, dzięki czemu wyniki symulacji stanowią bardzo ciekawe i oryginalne wskazówki dla producentów pojazdów przegubowych.

EN

The paper presents the results of MS ADAMS view simulation studies for snaking movement of an articulated body steer vehicle such as Ł220 bucket loader. The model precisely accounts for machine units’ mass and geometry along with their inertia moments. Additionally, the model includes hydrostatic steering gear sub model and its geometry and the sub model of a drive train with dynamic properties of multi-dimensional tyres as well. Simulation studies used the results of experimental studies thus the simulation outcome provides interesting and original guidelines for articulated body steer vehicles manufacturers.

3

Badania eksperymentalne i symulacyjne wężykowania przegubowych pojazdów przemysłowych na podwoziu kołowym. Cz. I. Badania eksperymentalne

Dudziński P., Skurjat. A.

Przegląd Mechaniczny

|

2012

|

nr 10

31-35

PL

W artykule scharakteryzowano problem wężykowania pojazdów przegubowych podczas jazdy z dużymi prędkościami w aspekcie, zdefiniowanego odpowiednimi normami, bezpieczeństwa jazdy po drogach publicznych. Przeprowadzone badania eksperymentalne wykazały, że do głównych czynników, mających dominujący wpływ na stabilność jazdy tej klasy pojazdów należą: podatność mechanizmu skrętu - w tym elastycznych przewodów hydraulicznych i cieczy roboczej oraz podatność wielkogabarytowych opon. W artykule zamieszczono wiele oryginalnych, nieznanych dotąd w literaturze, wyników badań eksperymentalnych z tego zakresu.

EN

The paper characterizes snaking movement of articulated body steer vehicles during high speed travel in terms of travel safety norms on public roads. The experimental studies established that the main factors which have significant effect on travel stability for this type of vehicles are: steering gear elasticity - including elastic hydraulic pipes and hydraulic fluid and the elasticity of multidimensional tyres. The paper presents a number of respective original results of experimental studies, unknown in the subject literature so far.

4

Directional dynamics problems of an articulated frame steer wheeled vehicles

Dudziński P., Skurjat A.

Journal of KONES

|

2012

|

Vol. 19, No. 1

89-98

EN

One of the current trends in industrial wheeled vehicles is to increase their mobility, i.e. the ability to travel at speeds ranging from 50 even up to 100 km/h, e.g. military engineering machines. As a result of the high demands put on such vehicles several previously unknown problems with their dynamics have come to light. The paper presents the results of experimental and MSC Adams view simulation tests for snaking movement of an articulated frame steer vehicle such as bucket loader. The model precisely accounts for machine units’ mass and geometry along with their inertia. Additionally, the model includes hydrostatic steering gear submodel and its geometry and the submodel of a drive train with dynamic properties of multi-dimensional tyres as well. Experimental and virtual tests demonstrated that directional dynamics of articulated frame steer wheeled vehicles are largely affected by total (equivalent) steering gear torsional stiffness, dynamic properties of largesize tyres and type of vehicle’s wheel drive. Simulation studies used the results of experimental studies whereby the simulation outcome provides interesting and original guidelines for articulated frame steer vehicles manufacturers.

5

Wpływ podatności elastycznych przewodów hydraulicznych na zjawisko wężykowania pojazdów przegubowych

Dudziński P., Skurjat A.

Wybrane Problemy Inżynierskie

|

2011

|

nr 2

97-100

PL

W ciągu ostatnich lat można zaobserwować wzrost zainteresowania takimi pojazdami z przegubowymi układami skrętu, które będą miały zdolność poruszania się z prędkościami powyżej 50-60 km/h. Aktualnie osiągnięcie takich prędkości nie jest możliwe ze względu na liczne problemy związane z utrzymaniem pojazdu w zadanym i określonym przez europejską normę, pasie ruchu. Eksperymentalne i symulacyjne badania wykazały, że przyczynami takiego stanu są: typ i rodzaj napędu, podatność wielkogabarytowych opon, trudności w postrzeganiu zadanego pasa ruchu przez operatora znajdującego się na istotnej wysokości w galopującym, kołyszącym i wężykującym pojeździe. Szczególna uwagę należy jednak zwrócić na sztywność hydraulicznego układu skrętu, na którą wpływają głównie podatność cieczy roboczej oraz rozszerzalność objętościowa (puchnięcie) przewodów hydraulicznych. Te dwa ostatnie zagadnienia odgrywają istotną rolę w precyzyjnym sterowaniu pracą maszyn i urządzeń i bezpośrednio wpływają na dokładność pozycjonowania elementów wykonawczych. W niniejszej pracy przedstawione i porównane zostały wyniki badań eksperymentalnych różnych typów elastycznych przewodów hydraulicznych. Przeanalizowano wpływ takich parametrów jak: długości, średnicy wewnętrznej i liczby warstw osnowy węża hydraulicznego.

EN

In the last few years an interest in high speed articulated vehicles is observed. Actually the maximum velocity of this type of vehicles can not exceed more than 50-60 km/h due to the problems with keeping the machine in given European normative path. Both experimental and simulation examination show that the source of problems are as follows: type of driving system, lateral tires characteristics, difficulties with the way of observing the road by driver because of purposing, snaking and longitudinal oscillations of the vehicle. The main problem source seems to be laid in steering system stiffness as it strongly depends on the compressibility of hydraulic fluid and expansion of hydraulic pipes. This two last take an important role in precise steering (adjusting) of machines and actuators in hydraulic systems. In this work a comparison of different types of hydraulic pipes are presented. The influence of diameter, length, number of cord plates of pipes is discussed.

6

Modelowanie i symulacja numeryczna wężykowania szybkobieżnego pojazdu szynowego Shinkansen na torze prostoliniowym

Klasztorny M., Niezgoda T., Dziewulski P.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2011

|

Vol. 60, nr 1

309-324

PL

W pracy opracowano model dynamiczny 3D (fizyczny, geometryczny i numeryczny) japońskiego szybkobieżnego pojazdu szynowego SHINKANSEN poruszającego się po torze prostoliniowym niepodatnym, o stożkowatości szyn 1:20. Opracowano metodykę modelowania układu pojazd ruchomy-szyny (MV-R) oraz modelowania wężykowania z możliwością uderzeń bocznych obrzeży kół o główki szyn. Zastosowano licencjonowane oprogramowanie CATIA V5R15, HYPERMESH v10, LS-DYNA v971. Przeprowadzono badania symulacyjne wężykowania pojazdu SHINKANSEN w zakresie prędkości 100-300 km/h. Większość podukładów układu pojazd ruchomy-szyny (MV-R) zamodelowano jako bryły idealnie sztywne. Stalowe obręcze kół pojazdu oraz górne części stalowych główek szyn zamodelowano jako odkształcalne i wykonane z materiału izotropowego liniowo-sprężystego. Łożyska osi zestawów kołowych pojazdu SHINKANSEN zamodelowano za pomocą więzów CONSTRAINED_JOINT_REVOLUTE. Uwzględniono kontakt pomiędzy obręczami kół i główkami szyn typu AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE, z zastosowaniem funkcji kary. Uwzględniono tarcie kinetyczne Coulomba na styku powierzchni tocznych i obrzeży obręczy kół i główek szyn. Analizowano przyspieszenia poziome poprzeczne reprezentatywnych punktów nadwozia oraz przemieszczenia poziome poprzeczne środków ciężkości zestawów kołowych.

EN

The study develops the 3D dynamic model (physical, geometrical, and numerical) of a high-speed Shinkansen rail-vehicle moving on a rectilinear track of 1:20 rail-head conicity. A new methodology has been developed for modelling the moving vehicle-rails system (MV-R) as well as for modelling lateral vibrations of the vehicle, induced by snaking and possible impacts of wheel flanges onto rail heads. Advanced licensed CAE software has been applied, i.e., CATIA V5R15, HYPERMESH v10, and LS-DYNA v971. Numerical simulations have been performed for service velocities of a Shinkansen rail-vehicle ranged from 150 to 300 km/h. The partial geometric model of the MV-R system has been created with CATIA V5R15 software, using the Assembly Design, Part Design, Generative Shape Design modules. The geometric model in the universal form (the STEP file) has been carried into HYPERMESH v10 system in order to build the complete equivalent geometric model, to make FEM meshing, and to declare the initial and boundary conditions. Most subsystems have been modelled in LS-DYNA v971 as rigid bodies (MAT_020). Tyres and the rail heads are deformable and made of linear-elastic isotropic steel (MAT_001). Radial bearings of wheel-set axles have been modelled with CONSTRAINED_JOINT_REVOLUTE, as shown in Figure 1. The 1st and 2nd stage 3D linearly-viscoelastic suspensions (MAT_066) have been reflected with the zero-length elements of properties SECTION_BEAM, in Discrete Beam formulation. In order to activate gravity forces, the FE locations have been removed to the predicted final static state, and then the gravity forces reflecting the total weight of the vehicle have been put onto the wheel-set axle-bearing cases. After the dynamic relaxation process, all elements of the body and bogie frames had got the initial velocity in the longitudinal direction (coinciding the track axis), whereas the rotating parts (wheels and axles) had got the angular velocity about respective axle axes. In order to keep the constant service velocity, all wheel sets had got a constant angular velocity. In order to unbalance the rail-vehicle, the body has been loaded by lateral moment impact of rectangular shape and of 22 kNms value. The tyre-rail head contact of AUTOMATIC_SINGLE_SURFACE type has been used taking into account the penalty function. The kinetic dry friction coefficient is equal to 0.10. The average time step was equal to dt = 1.23 μs. The calculations in the LS-DYNA system have been performed using double precision. The real process lasting 7.2 seconds was simulated numerically for 104 hours, using 8 processors of the cluster. The final results constitute: lateral displacements and accelerations of the representative points of the body and the lateral displacements of the gravity centres of the wheel sets. Exemplary time histories are presented in the study. The main conclusions resulting from numerical simulations are as follows. The CAE software used in the study is a very effective tool for 3D numerical simulations of the MV-R system taking into consideration a curvilinear cross-section of the rail heads, the one-side contact of wheels and rails and the Coulomb friction. The simulations show that anti-symmetric unbalance rapidly tends to stable symmetric lateral vibrations of the bogies of frequency depended on the service velocity. The lateral vibration frequencies belong to the interval 1.7-4.2 Hz.

7

Wpływ parametrów wężykowania i uderzeń bocznych zestawów kołowych na drgania szybkobieżnego pojazdu Shinkansen

Klasztorny M.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2005

|

z. 65 [222]

189-200

EN

The paper presents results of numerical analysis concerning influence of wheel - rail kinetic sliding friction coefficient and of wheel flange's shear stiffness coefficient on vibrations of a Shinkansen rail-vehicle. The vehicle, moving at constant velocity (200÷300 km/h) on a rectilinear non-deformable track, is vibrating due to snaking and lateral impacts of wheel sets. Snaking is modelled according to de Pater's microspin theory, and lateral impacts are described as technical impulses.

8

Identyfikacja zjawiska wężykowania przegubowych maszyn kołowych

Łopatka M., Muszyński T.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2003

|

Vol. 52, nr 3

67-79

PL

Problem wężykowania przegubowych maszyn kołowych jest jedną z podstawowych przyczyn ograniczających ich mobilność. Celem przedstawionych badań było poznanie przyczyn powstawania zjawiska wężykowania oraz określenie możliwości jego ograniczenia poprzez odpowiedni dobór rozwiązań konstrukcyjnych układu skrętu.

EN

This paper contains the results of dynamic phenomenon research of hydraulic steering systems of articulated wheel loader. The analysis was performed on the basis of measured signals on 20 t loader for selected 3 technical solutions of steering systems. The aim of the research was recognition of the snaking reason and poor directional stability during the haul drive of articulated wheel vehicle with a fast speed.