Пожалуйста, используйте этот идентификатор, чтобы цитировать или ссылаться на этот ресурс: http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/10459
Название: Determination of Characteristics of Throttling Device for Pneumatic Spring
Другие названия: Визначення характеристик дроселюючого пристрою для пневматичної ресори
Определение характеристик дросселирующего устройства для пневматической рессоры
Авторы: Reidemeister, Alexey G.
Laguza, A.
Ключевые слова: spring suspension
pneumatic spring
pressure drop
ресорне підвішування
пневматична ресора
втрати тиску
рессорное подвешивание
пневматическая рессора
потери давления
КВВГ
Дата публикации: 2018
Издательство: Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна
Библиографическое описание: Reidemeister, O. Determination of characteristics of throttling device for pneumatic spring / O. Reidemeister, A. Laguza // Наука та прогрес транспорту. – 2018. – № 1 (73). – С. 66–76. – doi: 10.15802/stp2018/123394.
Краткий осмотр (реферат): EN: Purpose. This paper focuses on determination of the dependence of the working medium flow on the capacity of the throttling device, its geometric features and the pressure difference in the pneumatic spring cylinder and in the auxiliary reservoir. Methodology. Calculation of the dependence of the working medium and pressure drop is performed in two ways: 1) by numerical simulation of a stationary gas flow through a throttling element; 2) its analytical calculation expression using empirical relationships (control calculation to evaluate the reliability of numerical simulation results). For the calculation, three models of throttling devices were chosen. Dependence of the flow rate of the working medium on the capacity of the throttling device and its geometric features was determined based on the approximation of the dependency graphs of the pressure drop against the mass flow rate of the working medium. Findings. We obtained graphical dependencies between the pressure drop and the mass flow rate of the working medium from the two calculation options. Based on the results of calculations performed with the help of a software package with visualization of the results, we calculated a proportionality coefficient that describes the dependence of the working medium flow on the throttling device capacity and its geometric features for each of the throttling elements considered, with three degrees of closure. The air flow values, obtained by numerical simulation, are greater than the flow rates obtained from semi-empirical formulas. At the same time, they are in good qualitative agreement, and the quantitative difference averages 25%, which can be regarded as confirmation of the reliability of the numerical model. Based on the calculation results, we plotted the proportionality coefficient graphs against the degree of closure of the throttling device. Originality. The work allows determining the degree of influence of the frictional component on the variation of the pressure difference in the pneumatic cylinder and the auxiliary reservoir of the pneumatic suspension system. Also, the work proposes a method to determine the dependence of the working medium on the capacity of the throttling device and its geometric features. Practical value. The ability to predict the operating parameters of the pneumatic system depending on the pneumatic resistance of the throttling device will improve the car running characteristics, increase the comfort of passenger transport, and also reduce the wear of the rolling stock and track gauge due to vehicle-track interaction.
UK: Мета. У науковій роботі необхідно розглянути визначення залежності витрати робочого середовища від пропускної здатності дроселюючого пристрою, його геометричних особливостей, різниці тисків у балоні пневматичної ресори та в додатковому резервуарі. Методика. Розрахунок залежності кількості робочого тіла та перепаду тиску виконаний двома способами: 1) чисельним моделюванням стаціонарного потоку газу через дроселюючий пристрій; 2) аналітичним розрахунковим виразом із використанням емпіричних залежностей (контрольний розрахунок для оцінки достовірності результатів чисельного моделювання). Для розрахунку було обрано три моделі дроселюючих пристроїв. Залежність витрат робочого середовища від пропускної здатності дроселюючого пристрою була визначена, виходячи з апроксимації графіків залежності перепадів тисків від масових витрат робочого середовища. Результати. Отримано графічні залежності між перепадом тисків і масовими витратами робочого середовища за двома варіантами розрахунку. Із розрахунків, проведених за допомогою програмного комплексу з візуалізацією результатів, обчислений коефіцієнт пропорційності. Він описує залежність витрат робочого середовища від пропускної здатності дроселюючого пристрою з урахуванням геометричних особливостей для кожного з розглянутих елементів при трьох ступенях їх закриття. Значення витрат повітря, отримані шляхом чисельного моделювання, більше ніж значення, знайдені за напівемпіричними формулами. У той же час, вони знаходяться в хорошій якісній відповідності, а кількісна різниця становить у середньому 25 %, що можна розглядати як підтвердження достовірності чисельної моделі. За результатами розрахунків побудовані графіки залежності коефіцієнта пропорційності від ступеня закриття дроселюючого пристрою. Наукова новизна. Робота дозволяє виявити ступінь впливу складової сили тертя на зміну різниці тисків у пневмобалоні та додатковому резервуарі системи пневматичного підвішування. Також у роботі пропонується спосіб виявлення залежності витрат робочого середовища від пропускної здатності дроселюючого пристрою. Практична значимість. Можливість прогнозування параметрів пневматичної системи залежно від пневматичного опору дроселюючого пристрою дозволить поліпшити ходові характеристики вагонів, підвищити комфортабельність перевезення пасажирів, а також знизити знос рухомого складу та рейкової колії внаслідок взаємодії «екіпаж-шлях».
RU: Цель. В научной работе необходимо рассмотреть определение зависимости расхода рабочей среды от пропускной способности дросселирующего устройства, его геометрических особенностей, разности давления в баллоне пневматической рессоры и в дополнительном резервуаре. Методика. Расчет зависимости рабочей среды и перепада давления выполнен двумя способами: 1) численным моделированием стационарного потока газа через дросселирующее устройство; 2) аналитическим расчетным выражением с использованием эмпирических зависимостей (контрольный расчет для оценки достоверности результатов численного моделирования). Для расчета было выбрано три модели дросселирующих устройств. Зависимость расхода рабочей среды от пропускной способности дросселирующего устройства и его геометрических особенностей была определена, исходя из аппроксимации графиков зависимости перепада давления от массового расхода рабочей среды. Результаты. Получены графические зависимости между перепадом давлений и массовым расходом рабочей среды по двум вариантам расчета. Из расчетов, проведенных с помощью программного комплекса с визуализацией результатов, вычислен коэффициент пропорциональности. Он описывает зависимости расхода рабочей среды от пропускной способности дросселирующего устройства с учетом его геометрических особенностей для каждого из рассмотренных элементов при трех степенях закрытия. Значения расхода воздуха, полученные путем численного моделирования, больше значений расхода, найденных по полуэмпирическим формулам. В то же время, они находятся в хорошем качественном соответствии, а количественная разница составляет в среднем 25 %, что можно рассматривать как подтверждение достоверности численной модели. По результатам расчетов построены графики зависимости коэффициента пропорциональности от степени закрытия дросселирующего устройства. Научная новизна. Работа позволяет выявить степень влияния составляющей силы трения на изменение разности давлений в пневмобаллоне и дополнительном резервуаре системы пневматического подвешивания. Также в работе предлагается способ выявления зависимости затрат рабочей среды от пропускной способности дросселирующего устройства и его геометрических особенностей. Практическая значимость. Возможность прогнозирования рабочих параметров пневматической системы в зависимости от пневматического сопротивления дросселирующего устройства позволит улучшить ходовые характеристики вагонов, повысить комфортабельность перевозки пассажиров, а также снизить износ подвижного состава и рельсовой колеи вследствие взаимодействия «экипаж-путь».
Описание: O. Reidemeister: ORCID 0000-0001-7490-7180; A. Laguza: ORCID 0000-0001-8811-7243
URI (Унифицированный идентификатор ресурса): http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/10459
http://stp.diit.edu.ua/article/view/123394/120316
Другие идентификаторы: DOI: 10.15802/stp2018/123394
Располагается в коллекциях:Статті КВВГ
№ 1 (73)

Файлы этого ресурса:
Файл Описание РазмерФормат 
Reidemeister .pdf1,34 MBAdobe PDFПросмотреть/Открыть


Все ресурсы в архиве электронных ресурсов защищены авторским правом, все права сохранены.