Analysis of the Dynamics of Freight Cars With Lateral Displacement of the Front Bogie
Loading...
Files
Date
2021
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Jomard Publishing, Azerbaijan
Abstract
EN: The importance of traffic safety issues increases with train speed increase. The question of determining the permissible speeds, which is associated with the assessment of the dynamic qualities of the rolling stock is especially important. A quantitative assessment of dynamic indicators can be obtained by the method of mathematical modeling. The article is devoted to the study of the influence of lateral displacement of gondola car bogies on their main dynamic and interaction indicators between rolling stock and rails. Theoretical study is conducted using the model of spatial vibrations of coupling of five cars in the freight train. During the calculations the change in the rotation angle of the central axle of the car body was considered, which leads to the mutual transverse displacement of the bogies. The rear bogie of the freight car is located along the longitudinal track axle, and the front bogie has a transverse displacement corresponding to the rotation angle of the body along the track axle in the range from 0 to 0.01 radians with a plus sign, which increases the striking angle of the front wheel set on the outer rail. As a result of the research, the dependencies of the dynamic indicators of a freight car on the value of the body rotation angle and the movement speed were obtained. Based on the theoretical calculations, the influence of the lateral displacement of the car's running gears on the dynamic qualities of the rolling stock and interaction indicators of the rolling stock with the rail track, taking into account the movement speed along a curvilinear track section with irregularities, is assessed.
UK: Зі збільшенням швидкості руху поїздів зростає важливість питань безпеки руху. Особливо важливим є питання визначення допустимих швидкостей, яке пов’язане з оцінкою динамічних якостей рухомого складу. Кількісна оцінка динамічних показників може бути отримана методом математичного моделювання. Стаття присвячена дослідженню впливу поперечного зміщення візків піввагонів на їх основні динамічні показники і показники взаємодії рухомого складу з рейками. Теоретичне дослідження проведено з використанням моделі просторових коливань зчепу п’яти вагонів у складі вантажного поїзда. При проведенні розрахунків розглянуто зміну кута повороту центральної осі кузова вагона, що призводить до взаємного поперечного зміщення візків. Задній візок вантажного вагона розташовано по поздовжній осі колії, а передній має поперечне зміщення, відповідне куту повороту кузова по осі колії в діапазоні від 0 до 0,01 радіан зі знаком плюс, що збільшує кут набігання передньої колісної пари на зовнішню рейку. В результаті досліджень отримано залежності динамічних показників вантажного вагона від величини кута повороту кузова та швидкості руху. На основі теоретичних розрахунків оцінено вплив поперечного зміщення ходових частин вагона на динамічні якості рухомого складу й показники взаємодії рухомого складу з рейковою колією з урахуванням швидкості руху на криволінійній ділянці колії з нерівностями.
RU: С увеличением скорости движения поездов важность вопросов безопасности движения возрастает. Особенно важен вопрос определения допустимых скоростей, который связан с оценкой динамических качеств подвижного состава. Количественная оценка динамических показателей может быть получена методом математического моделирования. Статья посвящена исследованию влияния поперечного смещения тележек полувагонов на их основные динамические показатели и показатели взаимодействия подвижного состава с рельсами. Теоретическое исследование проведено с использованием модели пространственных колебаний сцепа пяти вагонов в составе грузового поезда. При проведении расчетов рассмотрено изменение угла поворота центральной оси кузова вагона, что приводит к взаимному поперечному смещению тележек. Задняя тележка грузового вагона расположена по продольной оси пути, а передняя имеет поперечное смещение, соответствующее углу поворота кузова по оси пути в диапазоне от 0 до 0.01 радиан со знаком плюс, увеличивающим угол набегания передней колесной пары на внешний рельс. В результате исследований получены зависимости динамических показателей грузового вагона от величины угла поворота кузова и скорости движения. На основе теоретических расчетов оценено влияние поперечного смещения ходовых частей вагона на динамические качества подвижного состава и показатели взаимодействия подвижного состава с рельсовой колеей с учетом скорости движения на криволинейном участке пути с неровностями.
UK: Зі збільшенням швидкості руху поїздів зростає важливість питань безпеки руху. Особливо важливим є питання визначення допустимих швидкостей, яке пов’язане з оцінкою динамічних якостей рухомого складу. Кількісна оцінка динамічних показників може бути отримана методом математичного моделювання. Стаття присвячена дослідженню впливу поперечного зміщення візків піввагонів на їх основні динамічні показники і показники взаємодії рухомого складу з рейками. Теоретичне дослідження проведено з використанням моделі просторових коливань зчепу п’яти вагонів у складі вантажного поїзда. При проведенні розрахунків розглянуто зміну кута повороту центральної осі кузова вагона, що призводить до взаємного поперечного зміщення візків. Задній візок вантажного вагона розташовано по поздовжній осі колії, а передній має поперечне зміщення, відповідне куту повороту кузова по осі колії в діапазоні від 0 до 0,01 радіан зі знаком плюс, що збільшує кут набігання передньої колісної пари на зовнішню рейку. В результаті досліджень отримано залежності динамічних показників вантажного вагона від величини кута повороту кузова та швидкості руху. На основі теоретичних розрахунків оцінено вплив поперечного зміщення ходових частин вагона на динамічні якості рухомого складу й показники взаємодії рухомого складу з рейковою колією з урахуванням швидкості руху на криволінійній ділянці колії з нерівностями.
RU: С увеличением скорости движения поездов важность вопросов безопасности движения возрастает. Особенно важен вопрос определения допустимых скоростей, который связан с оценкой динамических качеств подвижного состава. Количественная оценка динамических показателей может быть получена методом математического моделирования. Статья посвящена исследованию влияния поперечного смещения тележек полувагонов на их основные динамические показатели и показатели взаимодействия подвижного состава с рельсами. Теоретическое исследование проведено с использованием модели пространственных колебаний сцепа пяти вагонов в составе грузового поезда. При проведении расчетов рассмотрено изменение угла поворота центральной оси кузова вагона, что приводит к взаимному поперечному смещению тележек. Задняя тележка грузового вагона расположена по продольной оси пути, а передняя имеет поперечное смещение, соответствующее углу поворота кузова по оси пути в диапазоне от 0 до 0.01 радиан со знаком плюс, увеличивающим угол набегания передней колесной пары на внешний рельс. В результате исследований получены зависимости динамических показателей грузового вагона от величины угла поворота кузова и скорости движения. На основе теоретических расчетов оценено влияние поперечного смещения ходовых частей вагона на динамические качества подвижного состава и показатели взаимодействия подвижного состава с рельсовой колеей с учетом скорости движения на криволинейном участке пути с неровностями.
Description
A. Shvets: ORCID 0000-0002-8469-3902
Keywords
dynamic indicators, bogie displacement, gondola, movement speed, динамічні показники, зміщення візків, піввагон, швидкість руху, динамические показатели, смещение тележек, полувагон, скорость движения, КТБМ
Citation
Shvets A. О. Analysis of the Dynamics of Freight Cars With Lateral Displacement of the Front Bogie. Advanced Mathematical Models & Applications. 2021. Vol. 6, No. 1. Р. 45–58.