Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 18

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  wheel-rail contact
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
The article describes a method of increasing the adhesion of the wheel to the rail based on the preliminary electrification of the abrasive-air mixture before its feed into a contact. A simulation model of the movement of sand in the system “injecting nozzle of a sandbox - a rail” is presented. The effectiveness of the proposed method to improve adhesion is confirmed experimentally. The results of experiments carried out on a friction machine, which characterize the change in friction ratio depending on the temperature with different methods of sand supply, are presented. The reduction in the consumption of sand caused by its electrification and the supply of a rational amount of abrasive substance into the contact of the wheel with the rail is estimated.
PL
W artykule opisano metodę zwiększania przyczepności koła pociągu do szyny polegającą na wstępnej elektryzacji mieszaniny powietrza i substancji ściernej przed jej podaniem pod koła w punkcie styku koła z szyną. Przedstawiono symulacyjny model ruchu piasku w układzie "dysza wtryskowa piasecznicy-szyna". Skuteczność proponowanej metody poprawy przyczepności badano doświadczalnie. Przedstawiono wyniki eksperymentów przeprowadzonych na maszynie ściernej, które pokazują zmiany współczynnika tarcia w zależności od temperatury przy różnych metodach podawania piasku. Oszacowano jaki wpływ na stopień zmniejszenia zużycia piasku wywiera jego wcześniejsza elektryzacja oraz racjonalne dozowanie.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań symulacyjnych przeprowadzonych dla zjawisk zachodzących na rozjeździe kolejowym w chwili przejazdu pojazdu kolejowego. Główny nacisk położona na uzyskanie przebiegów wszystkich trzech sił występujących w obszarze punktu kontaktowego koło-szyna. Testy przeprowadzono dla różnych prędkości pojazdu szyna-tor. Ponadto zaprezentowano również modele matematyczne opisujące ruch przejazdu pociągu przez rozjazd kolejowy oraz omówiono rozważania matematyczne opisujące ugięcie belki pod wpływem toczącego się po niej koła. Na samym końcu przedstawiono wnioski wynikające z przeprowadzonych symulacji.
EN
The article presents of simulations carried out for the developments on the railway junction in the instantaneous passage of a rail vehicle. The main focus lies on getting runs all three forces present in the area of the point of contact wheel-rail. Tests carried out for different vehicle speed rail-track. In addition, also presented mathematical models. describing the motion of the train to pass through the railway track and discusses the mathematical considerations describing the deflection of the beam under the influence of rolling wheels on it. At the end shows the conclusions of the simulations.
EN
In this paper it the influence of real surface layers in wheels and rails on their structure and thermophysical properties is shown. These define friction forces between maked dusty bodies. Methods to make the forecast and the technical diagnostic of the level of the cohesion of wheels and rails are given. Influence of the coefficient of the friction in the "wheels - rail" system on expenses of various economic resources on a railway transportation is presented in the report.
PL
W pracy przedstawiono wpływ rzeczywistych warstw powierzchniowych kół i szyn na ich strukturę i właściwości termofizyczne. Określono siłę tarcia między współpracującymi ciałami. Przedstawiono sposoby prognozowania i diagnostyki technicznej poziomu kohezji kół i szyn. Przedstawiono również wpływ współczynnika tarcia w systemie "koło - szyna" na koszty różnych podmiotów gospodarczych na transporcie kolejowym.
EN
The article presents the methods for defining the geometry of the contact surface between a rigid wheel and a rigid rail. The calculation model that has been developed allowed for any arrangement of the wheel in relation to the rail. This allowed for the creation of a system of nonlinear equations, the solution of which allows one to determine the presumable wheel-rail contact points. The search for the solution of the system of strongly nonlinear equations was conducted using a few optimization methods. This allowed one to study both the selection of the starting point and the convergence of the method.
EN
Wheel and rail contact is a transport application of contact mechanics. Outputs of the contact interface are investigated in various perspectives. Examinations of the inputs are generally ignored, but there are assumptions that include material parameters. This study examines the material inputs and assumptions of the previous wheel and rail contact analyses. This study covers the comparison of different elastic material parameters and the effects of the elastic wheel assumption.
6
Content available remote Modified strip method specification for wheel / rail contact stress evaluation
EN
The Strip Method is often used for rail/wheel contact area and contact normal stress evaluation. The paper deals with the computational time saving procedure when the computation accuracy is guaranteed. We included the local coordinate system with a presupposed semi-circular course of the normal stress for the purpose of the integral that is necessary for deformation in the middle of individual strips evaluation. The integral is solvable analytically. The input parameters for individual parts of splines and individual strips expression are possible to insert after analytical solution.
PL
Metoda paskowa (Strip Method) jest powszechnie używana w analizie naprężeń kontaktowych w układzie koło/szyna. W artykule przedstawiono zmodyfikowaną procedurę obliczeń z zachowaniem dokładności uzyskiwanych wyników. Modyfikacja pozwoliła na znaczne zmniejszenie czasu obliczeń. Obliczenia kontaktowych naprężeń normalnych wykonywane są w lokalnym układzie współrzędnych co umożliwia obliczenia naprężeń w pojedynczych paskach kontaktowej powierzchni. Całkowanie wykonywane jest metodą analityczną. Opracowany program TFASTSTRIP bazuje na programie Kalkers FASTSIM. Parametry (funkcje) wejściowe do obliczeń w elementarnym pasku są aproksymowane spalinami, co pozwala na otrzymanie analitycznego rozwiązania.
PL
W artykule przedstawiono metodę modelowania wykorzystującą pojęcie energii jednookresowej w zastosowaniu do badania procesów energetycznych w kontakcie koło - szyna. Koncepcja energii jednookresowej stosowana jest w analizie w czasie rzeczywistym procesów energetycznych w obwodach elektrycznych w stanie okresowym niesinusoidalnym. Wykazano, że opracowana metoda może wspomagać pomiary diagnostyczne pojazdu szynowego i toru, a także służy zapewnieniu bezpieczeństwa przewozów pasażerów i towarów.
EN
This paper presents a method of modeling that uses the concept of one period energy applied to the study of energy processes in a wheel-rail contact. The concept of one period energy is applied in real-time analysis of energy processes in electric circuits in a periodic non sinusoidal state. It has been shown that the developed method can support the diagnostic measurements of the rail vehicle and the track, and is intended to ensure the safety of passengers and goods transport.
8
Content available remote Non-Hertzian contact model in wheel/rail or vehicle/track system
EN
In the paper the spring-mass system describing the moving load, determined with the Hertz theory, was replaced with the spring-mass system with an inertial part being in contact with the beam, rail, or a track. Computational problems can be reduced significantly. Results are qualitatively and quantitatively improved, especially at higher range of the speed, related to critical values.
PL
W diagnostyce toru istotnym zagadnieniem jest badanie skutków kontaktu koła pojazdu i szyny. Często z przyczyn technicznych nie jest możliwe uzyskanie pełnego zestawu danych pomiarowych użytecznych w ocenie deformacji szyny powstałych w wyniku oddziaływania pojazdu szynowego na tor i dlatego też modelowanie matematyczne wspomaga badania doświadczalne. Skutki kontaktu koła pojazdu i szyny można modelować sprowadzając badany układ do zagadnienia polowego układu 2-D i wyznaczając źródła pól. Jest to zagadnienie identyfikacji źródeł pola. W przypadku pól fizycznych opisanych niejednorodnym cząstkowym równaniem różniczkowym drugiego rzędu (równanie Poissona) można stosować efektywne metody numeryczne identyfikacji źródeł pól. Z tego względu, że w modelowaniu układów dynamicznych zagadnienie identyfikacji stanowi problem odwrotny zawierający się w klasie problemów niepoprawnie sformułowanych, uzyskane rozwiązania mogą być niestabilne. W pracy przestawiono szczegółowo różne Użyteczne sposoby ustabilizowania wyników, o które muszą zostać uzupełnione metody numeryczne identyfikacji źródeł pól.
EN
In the diagnostics of the track an important issue is to study the effects of contact wheels and rails. Often, for technical reasons, it is impossible to obtain a complete set of measurement data useful in assessing the rail deformation caused by the impact of rail vehicle on the track and therefore the mathematical modeling supports experimental research. The effects of contact wheels and rails can be modelled by treatment of the studied system as a field issue of 2-D system and determining sources of the field. This is a matter of identifying sources of fields. In the case of physical fields described inhomogeneous partial differential equation of second order (Poisson equation) can be used efficient numerical methods for the identification of sources of fields. For this reason, that in the modelling of dynamical systems identification problem is the inverse problem in the class containing the incorrectly formulated problem, the obtained solutions may be unstable. In this paper various useful ways to stabilize the results which must be supplemented by numerical methods for the identification of sources of fields are described in detail.
EN
In this paper, we present Fourier series less approaches for determining the energy produced by discontinuous time periodic forces in the wheel-rail contacts of the railway track systems. The vehicle system model used in this study consists of a quarter car supported on a bogie, while the side frame is supported on two wheel sets. The main advantage of the presented method is the total elimination of frequency analysis, which in effect introduces important simplifications in the identification of the energetic effects in the contact. Fundamental properties of contact displacements of the rail surface have been considered on the basis of the newly established method. The contact zone between railway wheels and the rail surfaces made of bulk materials is perceived as strong enough to resist the normal (vertical) forces introduced by heavy loads and the dynamic response induced by track and wheel irregularities. The analysis is carried out for a wheel running on an elastic rail rested on sleepers arranged on completely rigid foundation. The established model of the wheel-rail contact dynamics has been applied to that same roll plane, but with taking into account a nonlinear characteristic of the sleeper with respect to the ground. Attention then is focused completely on the modelling of the energy absorbed by the rail. The applied method employs the energy state variables as time functions leading to determine the susceptibility of a given contact on the strength induced by the rail roll.
PL
W pracy przedstawiono opracowane efektywne metody modelowania użyteczne w modelowaniu wybranych zagadnień w układzie pojazd szynowy - tor. Wykorzystano metody numeryczne identyfikacji źródeł pola dla układów opisanych równaniem różniczkowym Poissona. Metody te stanowią adaptację metody symulacyjnej wykorzystującej narzędzia obliczeniowe z obszaru analizy kombinatorycznej uzupełnione procedurami regularyzującymi. Wykazano, że metoda może znaleźć zastosowanie także w warunkach zredukowanych danych pomiarowych ograniczonych do wyników pomiarów wykonanych na brzegu badanego obszaru. Ponieważ wzięto pod uwagę pola fizyczne opisane równaniem Poissona, zatem opracowane metody mogą być przydatne w badaniu tylko pewnych zagadnień w układzie pojazd szynowy - tor, jak np. identyfikacja parametrów naprężeń dla skręcania szyny kolejowej przy wymuszeniach siłowych oraz identyfikacja źródeł ciepła w szynie spowodowanych kontaktem tocznym. Wyniki identyfikacji źródeł ciepła w szynie spowodowane kontaktem tocznym koło-szyna mogą zostać wykorzystane do weryfikacji cech mechanicznych kontaktu. Przedstawiono także oryginalną metodę modelowania dynamiki kontaktu koło-szyna dla siły wertykalnej w oparciu o pojęcie energii jednookresowej stosowane w badaniach obwodów elektrycznych.
EN
In this paper there are presented effective modeling methods useful to investigations of selected issues in a rail vehicle - track system. The numerical methods of field sources identification were used for systems described by a Poisson equation. These methods are constructed on the bases of the simulation method with the use of computational tools from the combinational analysis supplemented with a special regularization procedure. It is proved that this method may be used in the case of limited number of experimental data, e. g. only from the border of domain. These methods may be applied to identity tension parameters of torsion of a rail or to identity heat sources in a term trace in a rail generated by the rolling wheel-rail contact. Results may be used to verify the mechanical properties of rolling contact. Also there is presented the dynamical modelling method useful to study a wheel-rail contact for vertical force. This method is constructed with the use of the one period energy concept from the electrical engineering.
PL
W pracy przedstawiono opracowane metody numeryczne użyteczne w rozwiązywaniu wybranych zagadnień w układzie pojazd szynowy - tor. Zaprezentowano metody identyfikacji źródeł pola wspomagające badania nad kontaktem tocznym koło-szyna. Ponieważ identyfikacja źródeł pola w modelowaniu matematycznym należy do klasy problemów odwrotnych, metody numeryczne wymagają uzupełnienia odpowiednimi procedurami regularyzującymi. Innym sposobem identyfikacji źródeł jest minimalizacja pewnego funkcjonału dla funkcji źródłowej. Funkcjonał ten nazwano funkcjonałem mocy przez analogię do zagadnienia obwodowego w elektrotechnice. W pracy przedstawiono także metodę modelowania dynamiki kontaktu koło - szyna skonstruowaną w oparciu o pojęcie energii jednookresowej. Metoda ta pozwala na wyznaczanie odpowiedzi dokładnej i mniejszym kosztem obliczeniowym niż w przypadku metod obliczania przybliżonego. W pracy wykazano, że pewne narzędzia obliczeniowe wykorzystywane w elektrotechnice można z powodzeniem zaadaptować do modelowania wybranych zagadnień w układzie pojazd szynowy - tor.
EN
In this paper there are presented some established numerical methods for field sources' identification in 2-D systems which are used to solve selected issues in a rail vehicle - track system. With regard to belongings a group of identification problems to the class of inverse problems, numerical methods would be completed by special regularization procedures. Another approach of sources identification is a minimization the special functional of sources' function. This functional was called the power functional in an analogy to the energetic problem of electrical circuits analysed in electrical engineering. Also the special method for dynamical modelling a wheel - rail contact for the vertical force was presented. This method was constructed using the one period energy concept from an electrical circuits' analysis in real time. This method allows obtain an exact answer using up less computational costs then in the instance of approximate calculations.
PL
Przedstawione w pracy wyniki badań dotyczą opracowania efektywnych metod modelowania użytecznych w eksploatacji pojazdów szynowych. Szczególną uwagę poświęcono rozwiązaniu zagadnienia identyfikacji źródeł pola. Do tego celu służy numeryczna metoda symulacyjna wykorzystująca narzędzia obliczeniowe z obszaru analizy kombinatorycznej uzupełnione procedurami regularyzującymi. Inną metodą jest optymalizacja za pomocą funkcjonału mocy. Rozpatrywane pola fizyczne są opisane równaniem różniczkowym Poissona, zatem w eksploatacji pojazdów szynowych opracowane metody mogą być przydatne w badaniu zagadnień cieplnych i wytrzymałościowych, jak np. identyfikacja parametrów naprężeń dla skręcania szyny kolejowej przy wymuszeniach siłowych oraz identyfikacja źródeł ciepła w szynie spowodowanych kontaktem tocznym. Wyniki identyfikacji źródeł ciepła w szynie spowodowane kontaktem tocznym koło-szyna mogą zostać wykorzystane do weryfikacji cech mechanicznych kontaktu. Przedstawiono także oryginalną metodę modelowania dynamiki kontaktu koło-szyna dla siły wertykalnej w oparciu o pojęcie energii jednookresowej stosowane w badaniach obwodów elektrycznych.
EN
In this paper there are presented results of investigations regarding a construction computational methods useful in exploitation rail vehicles. One of them is the field sources identification method constructed with the use of the computational tools from the combinational analysis and supplemented by a special regularization procedure. Another method is the optimization procedure with the use of the power functional. These methods are applied to identity tension parameters of torsion of a rail or to identity heat sources in a term trace in a rail generated by the wheel-rail rolling contact. Results of these investigations can be used to verify mechanical properties of a rolling contact. Also there is presented the dynamical modelling method which is useful to study a wheel-rail contact for vertical forces. This method is constructed with the use of the one period energy concept from the electrical engineering.
PL
Opisano prace badawcze związane z projektem sponsorowanym przez Federal Railroad Administration z USA dotyczącym analizy naprężeń i odkształceń w kołach pojazdów szynowych i szynach kolejowych. Głównym celem autora było określenie na drodze obliczeń numerycznych rozkładów naprężeń i odkształceń w kole wynikających z kontaktu koło-szyna. W obliczeniach przyjęto następujące modele materiału: materiał idealnie sprężysto-plastyczny, materiał sprężysto-plastyczny z umocnieniem izotropowym oraz materiał sprężysto-lepkoplastyczny. W artykule opisano zunifikowany materiał plastyczny Bodnera-Partoma, dla którego na tym etapie prac wykonano jedynie testy dla stanu jednoosiowego rozciągania. Wiarygodność znalezionych numerycznie rozkładów naprężeń i odkształceń w kole powinna być zweryfikowana w badaniach eksperymentalnych. Przedstawiono niszczące badania kół pojazdów szynowych oraz rozkłady obwodowych naprężeń własnych uzyskane w wyniku podejścia zwanego aproksymacją fizycznie uzasadnioną.
EN
Research sponsored by Federal Railroad Administration USA concerning stress and strain analysis in railroad car wheels and rails is presented in this paper. The main goal is the numerical stress and strain analysis in railroad car wheels resulting from the wheel-rail contact. Various wheel-rail positions are considered. The following material models are used: elastic-perfectly plastic, elastic-isotropic hardening and elastic-viscoplastic. Description of unified plastic Bodner-Partom material is included. Bodner-Partom material is suitable for the analysis of the materials beyond the yield limit subjected to cyclic loading under different temperatures. Results of BP material application to uniaxial tests are presented. Reliability of numerically found stress and strain distributions in wheels should be verified experimentally. Destructive tests for railroad car wheels are described. Residual hoop stress reconstruction obtained by application of the approach called physically-based approximation is also included.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących opracowania efektywnych metod służących do modelowania kontaktu koło-szyna. Jedną z nich jest metoda identyfikacji źródeł pola przez wyznaczenie minimum funkcjonału mocy. Metoda ta może znaleźć zastosowanie w identyfikacji źródeł ciepła spowodowanych kontaktem tocznym koło-szyna. Rezultaty identyfikacji źródeł ciepła w szynie mogą zostać wykorzystane do weryfikacji cech mechanicznych kontaktu tocznego. Ponadto w pracy zaprezentowano konstrukcję oryginalnej metody modelowania dynamiki kontaktu koło-szyna dla siły wertykalnej. Metoda ta została skonstruowana przy wykorzystaniu pojęcia energii jednookresowej w analogii do zagadnień elektrotechniki.
EN
In this paper there are presented results of investigations regarding a construction computational methods for model a wheel-rail contact. One of them is the field sources identification method with a calculation the minimum of the power functional. This method may be applied to identity heat sources in a term trace in a rail generated by the rolling contact of wheel and rail. Results may be used to verify the mechanical properties of rolling contact. Another established method is the approach of dynamical modelling a wheel-rail contact for vertical force. This method is constructed with the use of the one period energy concept taking from the field of electrical engineering.
PL
W artykule opisano zjawiska związane z punktem styku pomiędzy kołem kolejowym a szyną, przy założeniu przyłożenia do rozpatrywanego obiektu dużej siły rozruchowej. Przyłożenie nadmiernych sił powoduje występowanie poślizgów jak również wewnętrznych mikropęknięć kół pojazdów trakcyjnych, w związku z czym skraca się czas eksploatacji opisywanego obiektu, a co za tym idzie zwiększają się koszty utrzymania. Jednocześnie istniejący system trakcyjny w Polsce jest w stanie spełnić zapotrzebowanie na moc nowoczesnych lokomotyw przekształtnikowych przekraczających 5 MW. Jednakże przewidywane kapitałowe inwestycje w polskie drogi kolejowe zostały ograniczone do kilku najistotniejszych linii. Wnioskiem końcowym artykułu jest stwierdzenie. iż nie jest wskazane wykorzystywanie lokomotyw przekształtnikowych przekraczających 5 MW o układzie osi COCO w istniejącym systemie dróg kolejowych.
EN
Current trends in locomotive industry marketing exploit maximum power of the unit and start-up forces. The article describes phenomena occurring on wheel/rail contact point during start with high force. Excessive forces cause frequent slip leading to chipping of wheel thread and internal fractures of the wheel. Above significantly reduces the service life span and increases maintenance costs. Simultaneously the existing traction supply system in Poland is mainly incapable to meet power requirements of modern locomotives exceeding 5 MW. Foreseeable capital investment in Polish railroads will limit modernization to few vital lines. Final conclusion of the article shows that it is not advisable to implement Co'Co' freight locomotives exceeding 5 MW into existing railroad system.
EN
Irregularities on rolling surfaces of deformable compact bodies induce normal contact vibrations and vibro-impacts in particular. Modelling, simulation and analysis of such an excitation and the system dynamical response are the objects of the study. Parameter analysis of transient vibro-impacts induced by a single irregularity is helpful in the understanding of dynamical properties of the system. Moreover, the analysis may be helpful in experiment design for detecting defects of rolling surfaces and faults of neighbour structures suspending/supporting the rolling bodies. Simulations performed with very simple models are next compared with results obtained from simulations of the whole wagon performed by using the Adams/Rail software.
PL
Nierówności na powierzchniach tocznych zwartych, lokalnie odkształcalnych ciał powodują drgania kontaktowe, w szczególności tak zwane wibro-uderzenia. Modelowanie, symulacja i analiza takiego wymuszenia oraz dynamicznej odpowiedzi na nie są przedmiotem badań. Analiza parametryczna przejściowych wibro-uderzeń wywołanych przez pojedynczą nierówność szyny jest pomocna w zrozumieniu dynamicznych własności układu. Ponadto, może być przydatna w projektowaniu eksperymentu diagnostyki defektów powierzchni tocznych oraz sąsiednich struktur dynamicznych, tj. zawieszenia i/lub toru. Symulacje wykonane z wykorzystaniem prostego modelu o jednym stopniu swobody zostały następnie porównane z symulacjami ruchu całego wagonu za pomocą programu Adams/Rail.
EN
The development of contact theories and numerical formula for various applications is a field, which expands rapidly. This publication focuses on the rolling contact problem both for tire-road and wheel-rail contact. For the tire-road application a central problem is the modelling of the composite structure of the tire under internal pressure and axle load and the rolling on soft soil. In the wheel-rail case the contact area is much smaller and therefore much more emphasis is aid on the treatment of material changes, wear and creep phenomena. Several approaches are discussed in detail; ideas about damage mechanisms finish the article.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.