Побудова механічної моделі вагона дизель-поїзда ДПКр-2 та її особливості
Loading...
Date
2017
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Дніпропетровський национальний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро
Abstract
UK: Мета. На основі аналізу конструкції екіпажної частини вагона дизель-поїзда ДПКр-2 виробництва Крюківського вагонобудівного заводу в роботі передбачається побудувати його механічну модель, яка буде використана при дослідженні динамічних властивостей екіпажу, з максимальним відображенням особливостей конструкції та способів навантаження. Методика. Пневматична ресора механічної моделі вагона дизель-поїзда ДПКр-2, як основний елемент центрального ресорного підвішування, моделюється за допомогою вузла Кельвіна-Фойгта. Даний вузол включає в себе паралельно розташовані пружний та в’язкий елементи. Гідравлічні гасники коливань, які використовуються як у центральному, так і в буксовому ресорному підвішуванні, моделювались як в’язкий елемент. При проведенні досліджень жорсткість пневматичної ресори, яка пов’язана зі зміною її ефективної площі при деформації, приймалась рівною нулю. Результати. У даній статті проведено аналіз конструкції екіпажної частини вагона дизель-поїзда ДПКр-2. Наведені механічні моделі його основних вузлів, а саме: у центральному ресорному підвішуванні – модель пневматичної ресори. Враховуючи особливості конструкції екіпажної частини вагона дизельпоїзда ДПКр-2, була розроблена його механічна модель, яка в подальшому використана при дослідженні динамічних властивостей екіпажів. Наукова новизна. Вперше для вагона дизель-поїзда ДПКр-2 розроблена механічна модель із урахуванням особливостей взаємодії окремих елементів його конструкції. Було запропоновано як пневматичну ресору використати вузол Кельвіна-Фойгта, що включає всебе паралельно розташовані пружний та в’язкий елементи. Практична значимість. На основі запропонованої механічної моделі буде складено систему звичайних диференціальних рівнянь руху екіпажної частини вагона дизель-поїзда ДПКр-2 (математична модель). Цю модель у подальшому планується використовувати при дослідженні динамічної взаємодії колісної пари екіпажної частини вагона дизель-поїзда з рейковою колією на прямих та кривих ділянках колії.
RU: Цель. На основе анализа конструкции экипажной части вагона дизель-поезда ДПКр-2 производства Крюковского вагоностроительного завода в работе предполагается построить его механическую модель, которая будет использована при исследовании динамических свойств экипажа, с максимальным отображением особенностей конструкции и способов нагрузки. Методика. Пневматическая рессора механической модели вагона дизель-поезда ДПКр-2, как основной элемент центрального рессорного подвешивания, моделируется с помощью узла Кельвина-Фойгта. Данный узел включает в себя параллельно расположенные упругий и вязкий элементы. Гидравлические гасители колебаний, которые используются как в центральном, так и в буксовом рессорном подвешивании, моделировались как вязкий элемент. При проведении исследований жесткость пневматической рессоры, которая связана с изменением ее эффективной площади при деформации, принималась равной нулю. Результаты. В данной статье проведен анализ конструкции экипажной части вагона дизель-поезда ДПКр-2. Приведены математические модели его основных узлов, а именно: в центральном рессорном подвешивании – модель пневматической рессоры. Учитывая особенности конструкции экипажной части вагона дизель-поезда ДПКр-2, была разработана его механическая модель, которая в дальнейшем используется при исследовании динамических свойств экипажей. Научная новизна. Впервые для вагона дизель-поезда ДПКр-2 разработана механическая модель с учетом особенностей взаимодействия отдельных элементов конструкции. Было предложено как пневматическую рессору использовать узел Кельвина-Фойгта, который включает в себя параллельно расположенные упругий и вязкий элементы. Практическая значимость. На основе предложенной механической модели будет составлена система обыкновенных дифференциальных уравнений движения экипажной части вагона дизель-поезда ДПКр-2 (математическая модель). Эту модель в дальнейшем планируется использовать при исследовании динамического взаимодействия колесной пары экипажной части вагона дизель-поезда с рельсовым путем на прямых и кривых участках пути.
EN: Purpose.The article is aimed to construct the mechanical model of the diesel train DTKr-2 of the Kryukivsk Railway Car Building Works based on the analysis of undercarriage construction. This model will be used in the study of dynamic properties of the vehicle. When constructing the model the design features and its loading methods should be displayed as much as possible. Methodology. When constructing the mechanical model of the diesel train DTKr-2 car, the pneumatic spring, which is the main element of the central spring suspension, was modeled using Kelvin-Voigt node. This node includes elastic and viscous element. Hydraulic shock absorbers that are used both in the central and axle-box spring suspension were modeled as a viscous element. During research, the rigidity of the pneumatic spring, which is associated with the change in its effective area under deformation, was assumed to be zero. Findings. This article analyzed the design of car undercarriage of the diesel train DTKr-2. The mathematical models of its main units were presented, namely, in the central spring suspension – the model of pneumatic spring. Taking into account the peculiarities of design of the diesel train DTKr-2 undercarriage it was developed its me-chanical model, which will be used in the future when studying dynamic properties. Originality.For the first time for the diesel train DTKr-2 car it was developed its mechanical model taking into account the features of the interac-tion of individual elements of its design. It has been proposed as a pneumatic spring to use the Kelvin-Voigt node, which includes parallel arranged elastic and viscous elements. Practical value. On the basis of the proposed me-chanical model, a system of ordinary differential equations of car undercarriage movement of the diesel train DTKr-2 (mathematical model) will be compiled. This model is further planned to be used when studying dynamic interaction of the diesel train car undercarriage wheel set with a track in the straight and curved track sections.
RU: Цель. На основе анализа конструкции экипажной части вагона дизель-поезда ДПКр-2 производства Крюковского вагоностроительного завода в работе предполагается построить его механическую модель, которая будет использована при исследовании динамических свойств экипажа, с максимальным отображением особенностей конструкции и способов нагрузки. Методика. Пневматическая рессора механической модели вагона дизель-поезда ДПКр-2, как основной элемент центрального рессорного подвешивания, моделируется с помощью узла Кельвина-Фойгта. Данный узел включает в себя параллельно расположенные упругий и вязкий элементы. Гидравлические гасители колебаний, которые используются как в центральном, так и в буксовом рессорном подвешивании, моделировались как вязкий элемент. При проведении исследований жесткость пневматической рессоры, которая связана с изменением ее эффективной площади при деформации, принималась равной нулю. Результаты. В данной статье проведен анализ конструкции экипажной части вагона дизель-поезда ДПКр-2. Приведены математические модели его основных узлов, а именно: в центральном рессорном подвешивании – модель пневматической рессоры. Учитывая особенности конструкции экипажной части вагона дизель-поезда ДПКр-2, была разработана его механическая модель, которая в дальнейшем используется при исследовании динамических свойств экипажей. Научная новизна. Впервые для вагона дизель-поезда ДПКр-2 разработана механическая модель с учетом особенностей взаимодействия отдельных элементов конструкции. Было предложено как пневматическую рессору использовать узел Кельвина-Фойгта, который включает в себя параллельно расположенные упругий и вязкий элементы. Практическая значимость. На основе предложенной механической модели будет составлена система обыкновенных дифференциальных уравнений движения экипажной части вагона дизель-поезда ДПКр-2 (математическая модель). Эту модель в дальнейшем планируется использовать при исследовании динамического взаимодействия колесной пары экипажной части вагона дизель-поезда с рельсовым путем на прямых и кривых участках пути.
EN: Purpose.The article is aimed to construct the mechanical model of the diesel train DTKr-2 of the Kryukivsk Railway Car Building Works based on the analysis of undercarriage construction. This model will be used in the study of dynamic properties of the vehicle. When constructing the model the design features and its loading methods should be displayed as much as possible. Methodology. When constructing the mechanical model of the diesel train DTKr-2 car, the pneumatic spring, which is the main element of the central spring suspension, was modeled using Kelvin-Voigt node. This node includes elastic and viscous element. Hydraulic shock absorbers that are used both in the central and axle-box spring suspension were modeled as a viscous element. During research, the rigidity of the pneumatic spring, which is associated with the change in its effective area under deformation, was assumed to be zero. Findings. This article analyzed the design of car undercarriage of the diesel train DTKr-2. The mathematical models of its main units were presented, namely, in the central spring suspension – the model of pneumatic spring. Taking into account the peculiarities of design of the diesel train DTKr-2 undercarriage it was developed its me-chanical model, which will be used in the future when studying dynamic properties. Originality.For the first time for the diesel train DTKr-2 car it was developed its mechanical model taking into account the features of the interac-tion of individual elements of its design. It has been proposed as a pneumatic spring to use the Kelvin-Voigt node, which includes parallel arranged elastic and viscous elements. Practical value. On the basis of the proposed me-chanical model, a system of ordinary differential equations of car undercarriage movement of the diesel train DTKr-2 (mathematical model) will be compiled. This model is further planned to be used when studying dynamic interaction of the diesel train car undercarriage wheel set with a track in the straight and curved track sections.
Description
А. Кузишин: ORCID 0000-0002-3012-5395
Keywords
дизель-поїзд, механічна модель, математична модель, пневматична ресора, ресорне підвішування, дизель-поезд, механическая модель, математическая модель, пневматическая рессора, рессорное подвешивание, diesel train, mechanical model, mathematical model, pneumatic spring, spring suspension, КТБМ
Citation
Кузишин, А. Я. Побудова механічної моделі вагона дизель-поїзда ДПКр-2 та її особливості / А. Я. Кузишин, А. В. Батіг // Наука та прогрес транспорту. – 2017. – Вип. 6 (72). – С. 20–29. – DOI: 10.15802/stp2017/117936.