Influence of Loading from the Axle of a Gondola Car on its Dynamic Indicators and Railway Track
Loading...
Files
Date
2019
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро
Abstract
EN: Purpose. Increasing the maximum loading from the car axle on the rails during transportation of goods and the speed of movement of railway vehicles will enhance the integration processes between the countries. In order to ensure safe and reliable traffic at the railways it is necessary to improve control, quantitative evaluation of the dy-namic loading of the rolling stock, which in the process of its operation is a relevant scientific and technical prob-lem. The purpose of this work is to study the influence of the axle loading increase in gondola cars, taking into ac-count the possible speed increase on their main dynamic indicators and indicators of interaction of rolling stock and track. Methodology. The study was carried out by the method of mathematical and computer simulation of the dy-namic loading of a gondola car using the model of spatial oscillations of the coupling of five cars and the software complex developed in the branch research laboratory of the dynamics and strength of rolling stock (BRL DSRS). The initial data for research are as follows: the movement of gondola car of the model 12-532 with typical bogies of 18-100 at the speeds ranging from 50 to 90 km/h in curves with radii of 350 and 600 m, with superelevation of 130 and 120 mm, respectively. Findings. The article analyzes the dynamic qualities of a rolling stock using the example of gondola cars, the calculations are performed using the package of applied programs with sufficient accuracy for practice. During the theoretical studies and simulation, taking into account the processes of freight car oscillation in case of increasing the axle loading, the dependences of the main dynamic parameters, taking into account the movement speed were obtained. Originality. Originality of the work results lies in the study of the influence of in-creasing the axle loading in gondola cars, taking into account the possible movement speed increase on the dynamic loading in order to solve the problem of forecasting the rolling stock dynamics. The results of theoretical studies, taking into account the movement speed in the curved track sections of small and medium radius were obtained for the first time. Practical value. The application of these results will contribute to improving the traffic safety of freight cars and will improve the technical and economic performance of railway transport.
UK: Мета. Підвищення максимального навантаження від осі вагона на рейки під час перевезення вантажів і збільшення швидкості руху залізничних екіпажів дозволить посилити інтеграційні процеси між країнами. Для гарантування безпечного й надійного сполучення на залізницях необхідно вдосконалювати контроль, кількісну оцінку динамічної завантаженості рухомого складу, що в процесі його експлуатації складає актуа-льну науково-технічну задачу. Метою цієї роботи є дослідження впливу збільшення осьового навантаження в піввагонах, з урахуванням можливого підвищення швидкості руху, на їх основні динамічні показники та показники взаємодії рухомого складу з колією. Методика. Дослідження проведене методом математичного й комп’ютерного моделювання динамічної завантаженості піввагона з використанням моделі просторових коливань зчепу п’яти вагонів і програмного комплексу, розробленого в галузевій науково-дослідній лабора-торії динаміки й міцності рухомого складу (ГНДЛ ДМРС). Вихідні дані для дослідження: рух піввагона мо-делі 12-532 з типовими візками 18-100 зі швидкостями в діапазоні від 50 до 90 км/год в кривих радіусами 350 і 600 м, із підвищеннями зовнішньої рейки 130 та 120 мм відповідно. Результати. У статті проаналізо-вано динамічні якості рухомого складу на прикладі піввагонів; розрахунки виконано з використанням паке-та прикладних програм з достатньою для практики точністю. У ході теоретичних досліджень і моделювання з урахуванням процесів коливання вантажного вагона в разі збільшення осьового навантаження отримано залежності основних динамічних показників від швидкості руху. Наукова новизна роботи полягає в дослідженні впливу збільшення осьового навантаження в піввагонах з урахуванням можливого підвищення шви-дкості руху на їх динамічну завантаженість із метою вирішення задачі прогнозування динаміки рухомого складу. Уперше отримано результати теоретичних досліджень з урахуванням швидкості руху в кривих діля-нках колії малого та середнього радіуса. Практична значимість. Застосування цих результатів сприятиме підвищенню безпеки руху вантажних вагонів і дозволить поліпшити техніко-економічні показники роботи залізничного транспорту.
RU: Цель. Повышение максимальной нагрузки от оси вагона на рельсы при перевозке грузов и увеличение скорости движения железнодорожных экипажей позволит усилить интеграционные процессы между странами. Для обеспечения безопасного и надежного сообщения на железных дорогах необходимо совершенствовать контроль, количественную оценку динамической загруженности подвижного состава, что в процессе его эксплуатации составляет актуальную научно-техническую задачу. Целью данной работы является исследование влияния увеличения осевой нагрузки в полувагонах, с учетом возможного повышения скорости движения, на их основные динамические показатели и показатели взаимодействия подвижного состава с колеей. Методика. Исследование проведено методом математического и компьютерного моделирования динамической загруженности полувагона с использованием модели пространственных колебаний сцепа пяти вагонов и программного комплекса, разработанного в отраслевой научно-исследовательской лаборатории динамики и прочности подвижного состава (ОНИЛ ДППС). Исходные данные исследования: движение полувагона модели 12-532 с типичными тележками 18-100 со скоростями в диапазоне от 50 до 90 км/ч в кривых радиусами 350 и 600 м, с повышениями наружного рельса 130 и 120 мм соответственно. Результаты. В статье проанализированы динамические качества подвижного состава на примере полувагонов; расчеты выполнены с использованием пакета прикладных программ с достаточной для практики точностью. В ходе теоретических исследований и моделирования с учетом процессов колебания грузового вагона при увеличении осевой нагрузки получены зависимости основных динамических показателей от скорости движения. Научная новизна состоит в исследовании влияния увеличения осевой нагрузки в полувагонах с учетом возможного повышения скорости движения на их динамическую нагрузку с целью решения задачи прогнозирования динамики подвижного состава. Впервые представлены результаты теоретических исследований с учетом скорости движения по кривым участкам пути малого и среднего радиуса. Практическая значимость. Применение полученных результатов будет способствовать повышению безопасности движения грузовых вагонов и позволит улучшить технико-экономические показатели работы железнодорожного транспорта.
UK: Мета. Підвищення максимального навантаження від осі вагона на рейки під час перевезення вантажів і збільшення швидкості руху залізничних екіпажів дозволить посилити інтеграційні процеси між країнами. Для гарантування безпечного й надійного сполучення на залізницях необхідно вдосконалювати контроль, кількісну оцінку динамічної завантаженості рухомого складу, що в процесі його експлуатації складає актуа-льну науково-технічну задачу. Метою цієї роботи є дослідження впливу збільшення осьового навантаження в піввагонах, з урахуванням можливого підвищення швидкості руху, на їх основні динамічні показники та показники взаємодії рухомого складу з колією. Методика. Дослідження проведене методом математичного й комп’ютерного моделювання динамічної завантаженості піввагона з використанням моделі просторових коливань зчепу п’яти вагонів і програмного комплексу, розробленого в галузевій науково-дослідній лабора-торії динаміки й міцності рухомого складу (ГНДЛ ДМРС). Вихідні дані для дослідження: рух піввагона мо-делі 12-532 з типовими візками 18-100 зі швидкостями в діапазоні від 50 до 90 км/год в кривих радіусами 350 і 600 м, із підвищеннями зовнішньої рейки 130 та 120 мм відповідно. Результати. У статті проаналізо-вано динамічні якості рухомого складу на прикладі піввагонів; розрахунки виконано з використанням паке-та прикладних програм з достатньою для практики точністю. У ході теоретичних досліджень і моделювання з урахуванням процесів коливання вантажного вагона в разі збільшення осьового навантаження отримано залежності основних динамічних показників від швидкості руху. Наукова новизна роботи полягає в дослідженні впливу збільшення осьового навантаження в піввагонах з урахуванням можливого підвищення шви-дкості руху на їх динамічну завантаженість із метою вирішення задачі прогнозування динаміки рухомого складу. Уперше отримано результати теоретичних досліджень з урахуванням швидкості руху в кривих діля-нках колії малого та середнього радіуса. Практична значимість. Застосування цих результатів сприятиме підвищенню безпеки руху вантажних вагонів і дозволить поліпшити техніко-економічні показники роботи залізничного транспорту.
RU: Цель. Повышение максимальной нагрузки от оси вагона на рельсы при перевозке грузов и увеличение скорости движения железнодорожных экипажей позволит усилить интеграционные процессы между странами. Для обеспечения безопасного и надежного сообщения на железных дорогах необходимо совершенствовать контроль, количественную оценку динамической загруженности подвижного состава, что в процессе его эксплуатации составляет актуальную научно-техническую задачу. Целью данной работы является исследование влияния увеличения осевой нагрузки в полувагонах, с учетом возможного повышения скорости движения, на их основные динамические показатели и показатели взаимодействия подвижного состава с колеей. Методика. Исследование проведено методом математического и компьютерного моделирования динамической загруженности полувагона с использованием модели пространственных колебаний сцепа пяти вагонов и программного комплекса, разработанного в отраслевой научно-исследовательской лаборатории динамики и прочности подвижного состава (ОНИЛ ДППС). Исходные данные исследования: движение полувагона модели 12-532 с типичными тележками 18-100 со скоростями в диапазоне от 50 до 90 км/ч в кривых радиусами 350 и 600 м, с повышениями наружного рельса 130 и 120 мм соответственно. Результаты. В статье проанализированы динамические качества подвижного состава на примере полувагонов; расчеты выполнены с использованием пакета прикладных программ с достаточной для практики точностью. В ходе теоретических исследований и моделирования с учетом процессов колебания грузового вагона при увеличении осевой нагрузки получены зависимости основных динамических показателей от скорости движения. Научная новизна состоит в исследовании влияния увеличения осевой нагрузки в полувагонах с учетом возможного повышения скорости движения на их динамическую нагрузку с целью решения задачи прогнозирования динамики подвижного состава. Впервые представлены результаты теоретических исследований с учетом скорости движения по кривым участкам пути малого и среднего радиуса. Практическая значимость. Применение полученных результатов будет способствовать повышению безопасности движения грузовых вагонов и позволит улучшить технико-экономические показатели работы железнодорожного транспорта.
Description
A. Shvets: ORCID 0000-0002-5537-6617, О. Bolotov: ORCID 0000-0002-0807-0340
Keywords
cargo, gondola cars, dynamic indicators, dynamic indicators, axle loading, interaction indicators, rolling stock and track, gravity center, movement speed, вантаж, піввагони, динамічні показники, криві ділянки колії, осьове навантаження, показники взаємодії, рухомий склад і колія, центр ваги, швидкість руху, груз, полувагоны, динамические показатели, кривые участки пути, осевая нагрузка, показатели взаимодействия, подвижной состав и колея, центр тяжести, скорость движения, КБМ
Citation
Shvets, A. O. Influence of Loading from the Axle of a Gondola Car on its Dynamic Indicators and Railway Track / A. O. Shvets, О. О. Bolotov // Наука та прогрес транспорту. – 2019. – № 1 (79). – С. 151–166. – DOI: 10.15802/stp2019/158127.