Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Passenger vehicle suspension parameters influence on vehicle – track model solutions

Dusza Mirosław

Pojazdy Szynowe

|

2022

|

Nr 3-4

3--14

EN

The simulation tests results of the rail vehicle – track system model are presented in this article. The purpose of the research was to determine the influence of chosen vehicle suspension element parameters on stability and safety of motion. Simulation model of 4-axle passengers coach was created with use the VI-Rail software. Damping component of the second stage elastic-damping element in the longitudinal direction was selected. For two values of the damping parameter applied, such a few system parameters were determined: critical velocity, values of solutions in a wide velocity range, lateral wheelsettrack forces and values of safety factor against derailment. The vehicle motion was simulated along a straight track and curved track with a radius of R = 3000, 4000 and 6000 m. Comparison of vehicle model features for particular damping component values were done. The results are presented in the form of diagrams illustrating changes in the tested system parameters as a function of vehicle velocity.

2

Dynamika poprzeczna i stateczność układu modelującego oddziaływanie długiego pojazdu szynowego z torem

Bogacz R., Seńko J.

Symulacja w Badaniach i Rozwoju

|

2018

|

Vol. 9, nr 1-2

5--15

PL

Celem pracy jest analiza dynamiki i stateczności układu mechanicznego złożonego z podatnego toru modelowanego dwoma podukładami ciągłymi oraz pojazdu szynowego. Tor jest modelowany dwiema belkami Bernoulliego–Eulera na sprężystym podłożu o zadanej sprężystości c1. W pierwszym przybliżeniu przyjęto brak tłumienia i założenie o liniowości oddziaływania poruszającego się ze stałą prędkością U0 pojazdu szynowego względem toru. Pojazd szynowy w zależności od sztywności modelowany jest belką lub układem gęsto rozłożonych oscylatorów połączonych napiętą struną. Przypadek szczególny stanowi pojazd modelowany belką o sztywności giętnej dążącej do zera. W rzeczywistości układ mechaniczny opisujący dynamikę oddziaływania pojazdu szynowego z torem stanowi złożony układ przestrzenny. Badania zwykle ograniczane są do płaszczyzny pionowej. Pod względem bezpieczeństwa badania dynamiki poprzecznej układu wydają się bardziej istotne aniżeli badania w płaszczyźnie pionowej. Zakładamy, że się one istotnie uzupełniają.

EN

The aim of the paper is connected with dynamic analysis and the stability of mechanical system composed of elastic track (two Bernoulli–Euler beams on an elastic foundation) and of rail vehicles. As first approximation we neglect the damping and the effect of nonlinearity. It is assumed that the train is moving with a constant speed U0. The rail vehicle dependend on stiffness is modeled by a beam or a system of densilt distributed oscilators connected by a string. The particular case of the rail vehicle is described by the beam with the stiffness approaching to zero. In the reality the rail vehicle dynamics is described by a vertical-lateral system, but regarding safety the lateral stability seems to be more important as the vertical case.

3

Wpływ wybranych czynników eksploatacyjnych na własności układu pojazd szynowy-tor

Dusza M.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2017

|

z. 118

95--107

PL

Jedną z charakterystycznych cech układu pojazd szynowy-tor jest zmienność warunków pracy. Zmiany mają charakter zarówno krótkookresowy (np. czas przejazdu między stacjami) jak i długookresowy (np. związany ze zmianą temperatury otoczenia). Wykorzystując model układu pojazd szynowy-tor zbadano wpływ dwóch parametrów: stanu obciążenia pojazdu i sztywności podsypki toru. Pierwszy parametr zaliczany jest do zmiennych krótkookresowo, drugi do zmiennych długookresowo. W obu przypadkach porównano własności układu jakie posiada on przy nominalnych wartościach badanych parametrów z własnościami przy wartościach obniżonych, które mogą wystąpić w normalnej eksploatacji układu. Badano stateczność ruchu pojazdu w oparciu o bifurkacyjną metodę badawczą, siły oddziaływania poprzecznego w układzie koła-szyny oraz współczynniki bezpieczeństwa przeciw wykolejeniu. Wyniki przedstawiono w formie wykresów, na których prędkość ruchu pojazdu jest parametrem aktywnym.

EN

Changeability of work conditions is one of the characteristic features of rail vehicle-track system. Short time period of the changeability may occur (e.g. time of drive between the stations) as well as the long time one (e.g. connected with environment temperature changes). The influence of two factors on rail vehicle-track system properties was study by means of the system model creation and analysis. The first is car body mass, the second is track ballast stiffness. The first one is numbered among short time changeability period, the second one among long time changeability period. Comparison of vehicle-track system features for nominal values and for reduced values of both the parameters was done. Each value of the changed parameters may appear in real system. Bifurcation method was adapted to stability of motion research. Furthermore the wheel-rail lateral forces and derailment ratio were analysed. The diagrams, where vehicle velocity is active parameter was adopted as a form of results presentation.

4

Badania możliwości spełnienia kryterium bezpieczeństwa przed wykolejeniem modelu pojazdu szynowego w zakresie istnienia rozwiązań statecznych

Dusza M., Zboiński K.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2016

|

z. 114

85--101

PL

Badania stateczności ruchu modeli pojazdów szynowych stanowią etap wstępny w procesie konstruowania pojazdu rzeczywistego. Jeden z kolejnych etapów stanowią badania możliwości realizacji ruchu statecznego w kategoriach spełnienia warunków ruchu bezpiecznego. Wyniki przedstawione w artykule dotyczą układu typu 4-osiowy pojazd szynowy-tor. Dla modelu takiego układu wyznaczono tzw. "mapy stateczności ruchu" przedstawiające rozwiązania stateczne modelu w zakresie pod- i nadkrytycznych prędkości ruchu. Zmienna wartość współczynnika tarcia koła-szyny reprezentuje w badaniach zmienny stan powierzchni tocznych szyn i kół w układzie rzeczywistym. Dla trzech tras zakrzywionych o różnych promieniach krzywizny zbadano możliwość realizacji ruchu bezpiecznego w zakresie istnienia rozwiązań statecznych modelu. Jako kryterium determinujące ruch bezpieczny przyjęto kryterium Nadala.

EN

The rail vehicle stability analysis is one of the initial step in the real vehicle design process. The next step is a safety motion analysis usually. 4-axle rail vehicle-track model is analysed. It is a discrete multibody system. The FASTSIM code is employed for calculation of the tangential contact forces between wheel and rail. The wheel-rail coefficient of friction is a variable parameter in these researches. It represents the variable conditions in real circumstances (rain, snow, wheel-rail surface corrosion, and organic contaminations). Stability of motion along a curved track of different radii value for eight wheel-rail coefficients of friction values was analysed firstly. Then possibility of motion for velocity equal or bigger than the critical value was considered. The safety criterion against of derailment (the Nadal criterion) was chosen to separate the ranges of velocity and wheel-rail coefficient of friction, which corresponds the stable and safety motion from the ranges where the stable criterion is not fulfill. The results are presented in form of diagrams.

5

The wheel-rail contact friction influence on high speed vehicle model stability

Dusza M.

Transport Problems

|

2015

|

T. 10, z. 3

73--86

EN

Right estimating of the coefficient of friction between the wheel and rail is essential in modelling rail vehicle dynamics. Constant value of coefficient of friction is the typical assumption in theoretical studies. But it is obvious that in real circumstances a few factors may have significant influence on the rails surface condition and this way on the coefficient of friction value. For example the weather condition, the railway location etc. Influence of the coefficient of friction changes on high speed rail vehicle model dynamics is presented in this paper. Four axle rail vehicle model were built. The FASTSIM code is employed for calculation of the tangential contact forces between wheel and rail. One coefficient of friction value is adopted in the particular simulation process. To check the vehicle model properties under the influence of wheel-rail coefficient of friction changes, twenty four series of simulations were performed. For three curved tracks of radii R = 3000m, 6000m and ∞ (straight track), the coefficient of friction was changed from 0.1 to 0.8. The results are presented in form of bifurcation diagrams.

PL

Poprawne oszacowanie współczynnika tarcia w kontakcie kół z szynami jest kluczowym problemem w modelowaniu dynamiki pojazdu szynowego. W badaniach teoretycznych najczęściej przyjmuje się stałą wartość współczynnika tarcia. Jest rzeczą oczywistą, że w warunkach rzeczywistych kilka czynników może mieć znaczący wpływ na stan powierzchni tocznej szyn, a tym samym na wartość współczynnika tarcia, na przykład warunki pogodowe, położenie trasy kolejowej itp. W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu zmian współczynnika tarcia na dynamikę modelu pojazdu szynowego. Utworzono model pojazdu czteroosiowego przeznaczonego do ruchu z dużymi prędkościami. Siły w kontakcie koła-szyny są obliczane przy użyciu procedury FASTSIM. Procedura ta przyjmuje jedną stałą wartość współczynnika tarcia w pojedynczej symulacji ruchu. Aby określić wpływ zmian wartości współczynnika tarcia na własności modelu, wykonano dwadzieścia cztery serie symulacji. Na trasach o trzech wartościach promienia łuku R = 3000 m, 6000 m i ∞ (tor prosty) współczynnik tarcia zmieniano od 0,1 do 0,8. Wyniki przedstawiono w postaci wykresów bifurkacyjnych.

6

Stateczność i bezpieczeństwo ruchu modelu pojazdu szynowego w zmiennych warunkach przejazdu po łuku

Dusza M.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

193--206

PL

W artykule rozważane są zagadnienia dotyczące technicznych problemów eksploatacji pojazdu szynowego. Skupiono się na określeniu wpływu czynników atmosferycznych i środowiskowych na dynamikę ruchu modelu pojazdu szynowego w łuku. Wymienione czynniki mają wpływ na wiele parametrów układu pojazd – tor, a jednym z nich jest stan powierzchni tocznych kół i szyn. W obliczeniach jest on charakteryzowany poprzez współczynnik tarcia. Utworzono model 4-osiowego pojazdu nietrakcyjnego z użyciem oprogramowania inżynierskiego VI-Rail. Do obliczeń sił stycznych w kontakcie kół z szynami używana jest procedura FASTSIM. W pojedynczej symulacji ruchu procedura przyjmuje stałą wartość współczynnika tarcia. W celu uwzględnienia wpływu zmian współczynnika tarcia na dynamikę ruchu wykonano szesnaście serii symulacji dla współczynników tarcia od 0,1 do 0,8 na dwóch trasach o promieniach łuków R = 3000 m i 6000 m. Wyniki przedstawiono w postaci par wykresów bifurkacyjnych i skonfrontowano z powszechnie stosowanym kryterium bezpieczeństwa ruchu.

EN

Some technical problems of rail vehicle operation are considered in the article. Some environment and whether conditions may have significant influence on the rail vehicle dynamics in curve. Wheels and rails surface properties directly depend on the humidity, temperature and environment pollutions. The coefficient of friction between wheels and rails is the parameter, which characterize the changeable conditions. The investigations focus on determination of coefficient of friction influence on rail vehicle dynamics. The 4-axle rail vehicle model of passenger coach was prepared with use of the engineering software VI-Rail. The wheel-rail forces are calculated using the FASTSIM algorithm of Kalker. One value of coefficient of friction is applied for single simulation process. Sixteen series of simulations for coefficient of friction changed from 0.1 to 0.8 and curve radius R = 3000 m and 6000 m were performed. The results are presented in form of bifurcation diagrams. The stability of motion results are compared to Nadal’s safety of motion criterion.

7

Efektywność i bezpieczeństwo eksploatacji pojazdu szynowego w zmiennych warunkach ruchu

Dusza M.

Logistyka

|

2014

|

nr 4

PL

Zagadnienia rozważane w artykule dotyczą technicznych problemów pojawiających się w eksploatacji pojazdu szynowego. Skupiono się na określeniu wpływu czynników atmosferycznych i środowiskowych na dynamikę ruchu modelu pojazdu szynowego. Wymienione czynniki mają wpływ na wiele parametrów układu pojazd – tor a jednym z nich jest stan powierzchni tocznych kół i szyn. W obliczeniach jest on charakteryzowany poprzez współczynnik tarcia. Utworzono model 4-osiowego pojazdu nietrakcyjnego z użyciem oprogramowania inżynierskiego VI-Rail. Do obliczeń sił stycznych w kontakcie kół z szynami używana jest procedura FASTSIM. W pojedynczej symulacji ruchu procedura przyjmuje stałą wartość współczynnika tarcia. W celu uwzględnienia wpływu zmian współczynnika tarcia na dynamikę ruchu wykonano dwadzieścia cztery serie symulacji dla współczynników tarcia od 0,1 do 0,8 na trzech trasach o promieniach łuków R = 3000m, 6000m i ∞. Wyniki przedstawiono w postaci par wykresów bifurkacyjnych.

EN

The article concentrate on selected technical problems of rail vehicle operation. Some environment and whether conditions may have significant influence on the rail vehicle dynamics. Wheels and rails surface properties directly depend on the humidity, temperature and environment pollutions. The coefficient of friction between wheels and rails is the parameter which characterize the changeable conditions. The investigations focus on determination of coefficient of friction influence on rail vehicle dynamics. The 4-axle rail vehicle model of passenger coach was prepared with use of the engineering software VI-Rail. The wheel-rail forces are calculated using the FASTSIM algorithm of Kalker. One value of coefficient of friction is apply for single simulation process. Twenty four series of simulations for coefficient of friction changed from 0.1 to 0.8 and curve radius R = 3000m, 6000m and ∞ were performed. The results are presented in form of bifurcation diagrams.

8

Mobilne modele samochodów do badań stateczności

Romaniszyn K. M.

Logistyka

|

2012

|

nr 3

PL

W publikacji przedstawiono problemy na jakie napotyka się przy badaniach stateczności dużych samochodów ciężarowych i samochodów specjalnych. Przedstawiono koncepcję budowy mobilnych, zdalnie sterowanych modeli samochodów, których cechy mogą w pewnym przybliżeniu odwzorowywać stateczność pojazdów rzeczywistych. W publikacji opisano budowę dwóch takich modeli. Pierwszy z nich został zbudowany w celu badań sygnalizatorów zagrożenia wywrotem, konstrukcja drugiego ma z założenia odwzorowywać stateczność ruchu zadanego pojazdu rzeczywistego przy zachowaniu wybranych podobieństw między modelem i samochodem rzeczywistym. Zaprezentowana praca powstała w trakcie realizacji projektu badawczo rozwojowego NCBR nr. PB 5478/B/T02/2011/40 pt. „Ocena stateczności rzeczywistego pojazdu na podstawie badań mobilnego modelu”.

XX

In this paper presented are problems encountered testing the stability of big trucks and special vehicles. Also, presented is a concept of designing mobile, remotely controlled models of cars whose characteristics may, with some approximation, reflect the stability of real vehicles. In the paper described is the building of two such models. The first one was built to test the vehicle overturning danger warning indicator. The design of the second one was assumed to reflect the stability of the movement of a given real vehicle whilst maintaining selected similarities between the model and the real car. The work presented was part of the NCBR No. PB 5478/B/T02/2011/40 research and development project entitled: “The evaluation of the stability of a real vehicle based on the testing of a mobile model”.

9

Modele fizyczne pojazdów w skali do badania dynamiki ruchu

Parczewski K., Wnęk H.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2012

|

R. 109, z. 3-M

35--46

PL

W publikacji przedstawiono problemy związane z badaniami stateczności ruchu pojazdów. Pokazano możliwość przeprowadzenia tych badań na mobilnych modelach wykonanych w skali, podobnie jak to jest wykorzystywane w budowie samolotów i statków. Mobilne modele pojazdów są stosowane do badań drogowych, a także na specjalnych torach oraz ruchomych symulatorach drogi. Potrzeby badawcze wymuszają dostosowanie modeli i zastosowanie specjalnych torów. W artykule przedstawiono modele pojazdów w skali, wykorzystywane do badań, rodzaje torów badawczych i typowe testy oraz prace prowadzone przez Katedrę Silników Spalinowych i Pojazdów ATH.

EN

t r a c t This paper presents problems related to testing the vehicle stability. Presents the possibility of carrying out these tests on vehicles made in 1:5 scale, just as it is used in the construction of aircraft and ships. Scaled vehicles are used on testing circuit, on special tracks and rolling roadway simulators. Both the adaptation of scale vehicles and the testing tracks are used to vehicle testing depending on different research needs. The article presents various research opportunities on a scaled vehicles, test-beds, testing grounds, range of research and the anticipated work carried out by the Department of Internal C ombustion E ngines and Vehicles Technical University of Bielsko-Biala.

10

Stability of motion of the crewed autonomous underwater vehicle

Świtek J.

Journal of KONES

|

2011

|

Vol. 18, No. 1

159-666

EN

In this article I investigate the issues related to the motion stability of a crewed autonomous underwater vehicle of the 'wet' type. In vehicles of this kind, the necessity to perform decompression imposes certain requirements relating to the parameters of the motion. In particular it requires maintaining a constant depth regardless of the operating conditions. For this reason, the investigation is limited to an analysis of a two-dimensional motion within the vertical plane. The analysis of motion stability is based on the classic motion equations. In formulating the relations of forces, along with the hydrostatic influences, viscosity and inertia of the water environment are considered. Forces relating to the viscosity are examined through the resistance coefficients. The specific calculations draw from the results of model tests. Forces related to the inertia of the environment are accounted for considered through the water added-mass coefficients. In order to assess the quality of motion, a coefficient of damping and a degree of stability are used as values indicating the character of the results of the dynamic motion equations. The results of the example calculations are presented in the form of diagrams, complete with the lines representing the constant values of the above indicators of the motion stability for different structural solutions under various conditions in which the vehicle is operated.

11

Wpływ istnienia rozwiązań wielokrotnych na dokładność wyznaczania wartości prędkości krytycznej modelu pojazdu szynowego

Dusza M., Zboiński K.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2010

|

z. 73

19-34

PL

Stateczność (modelu) pojazdu szynowego w ruchu po torze zakrzywionym stanowi zagadnienie badawcze, które jest przedmiotem wieloletnich badań autorów [1, 8-16]. Fragment tego typu badań zawiera również niniejszy artykuł. Podstawowym parametrem używanym w analizie stateczności ruchu pojazdów szynowych jest prędkość krytyczna. W dotychczas wykonanych badaniach autorzy wyznaczali prędkość krytyczną w sposób przybliżony. Pozwalało to na znaczne ograniczenie badań symulacyjnych i skrócenie czasu ich realizacji. Istotą badań, których wyniki zamieszczono w artykule, jest zidentyfikowanie ewentualnego występowania rozwiązań wielokrotnych i precyzyjne wyznaczenie wartości prędkości krytycznej, bez względu na występowanie bądź nie takich rozwiązań. Porównanie nowych wartości prędkości z wcześniej wyznaczonymi w sposób przybliżony może stanowić miarę dokładności stosowanych metod wyznaczania wartości prędkości krytycznej. Parametrem poddanym obserwacji i analizie w badaniach są przemieszczenia poprzeczne atakującego zestawu kołowego. Stanowią one źródło informacji niezbędnych do utworzenia wykresów bifurkacyjnych obejmujących pełny zakres promieni huku, nazywanych "mapami stateczności ruchu".

EN

Stability analysis of railway vehicle in a curved track is the problem the authors deal with [1, 10-16] for several years. Results presented in the article are continuation of such studies. The key parameter used in the stability analysis of rail vehicles is the critical velocity. In the research done by the authors till now, critical velocity was determined in an approximate way. The advantage of this was reduction of simulations number and time of the research. Variation of initial conditions (wheelset's lateral displacements) was the major idea used in the current studies. It enables detecting multiple solutions. Improvement of accuracy of non-linear critical velocity determination is also possible. Comparison of newly obtained values of critical velocity to the previously assumed was done. It makes the measure of the accuracy of applied methods for determination of value of the critical velocity. Leading wheelsets' lateral displacement was the system's parameter of interest in the studies presented. Couples of bifurcation plots that represent results for full range of curve radii, called the stability maps, are the way of results presentation.

12

Badanie wpływu promienia zataczania na stabilność hamowania pojazdu wyposażonego w ABS

Wnęk H.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika

|

2004

|

Z. 79

369-376

PL

W referacie przedstawiono wyniki badań pojazdu wyposażonego w układ ABS podczas hamowania na niejednorodnej nawierzchni typu μ-split. Hamowanie pojazdu w takich warunkach wykonywano przy różnych wartościach promienia zataczania kół kierowanych. Badania prowadzone były w dwóch wariantach. W pierwszym przypadku kierowca dążył do zachowania prostoliniowego kierunku ruchu pojazdu, a w drugim utrzymywał kierownicę nieruchomo. Ponadto w referacie zamieszczono opis obiektu badań i aparatury badawczej oraz warunki i metodykę przeprowadzania badań. Otrzymane wyniki badań przedstawiono w formie graficznej w postaci wykresów. W części końcowej zawarto wnioski z wykonanych badań i sformułowano ogólne uwagi dotyczące wpływu promienia zataczania na ruch hamowanego pojazdu.

EN

The paper presents the results of investigation of vehicle equipped with ABS system during braking on inhomogeneous surface of μ-split kind. Braking of vehicle in these conditions has been carried out by different values of offset radius of steering wheels. The investigations have been carried out in two variants. In first variant the driver kept the steering wheel motionless and in the second one - he pursued to keep the linear motion of vehicle. The obtained results have been presented in graphical form as chart. The general remarks concerning the influence of offset radius on braking motion of vehicle have been also expressed.