Influence of Parameters of Electric Locomotive on its Critical Speed

Abstract

EN: Abstract. A high speed is one of the most important todays requirements for the rail transport. However, increasing the maximum speed brings also the problem of a vehicle stability. The parameters of the vehicle suspension should be tuned in order to achieve vehicle stability in the entire speed range. The article presents the results of theoretical study of the impact of the suspension parameters of the mainline electric locomotive type DS3 on the magnitude of its critical speed. The stability and critical speed are assessed by eigenvalues calculation of the linear model of the vehicle. The study compares 9 variants of vehicle parameters. The sensitivity of the critical speed on the individual parameters is shown and discussed. At the same time, it is shown that by tuning vehicle parameters in order to achieve high critical speed, some other vehicle characteristics may deteriorate. As the result, the optimal range of the stiffness values of the connection of axle-boxes and bogie-frame is recommended.

UK: Анотація. Висока швидкість – одна з найважливіших сучасних вимог до залізничного транспорту. Однак, підвищення максимальної швидкості також приносить проблему стійкості транспортного засобу. Параметри підвішування транспортного засобу повинні бути налаштовані для досягнення стійкості транспортного засобу у всьому діапазоні швидкостей. У статті представлені результати теоретичного вивчення впливу параметрів підвішування магістрального електровоза типу DS3 на величину його критичної швидкості. Стійкість і критична швидкість оцінюються шляхом розрахунку власних значень лінійної моделі транспортного засобу. Дослідження порівнює 9 варіантів параметрів транспортного засобу. Показано та порівнюється вплив критичної швидкості на окремі параметри. У той же час показано, що, вар’їруючи параметри транспортного засобу для досягнення високої критичної швидкості, деякі інші характеристики транспортного засобу можуть погіршуватися. Як результат, рекомендується оптимальний діапазон значень жорсткості з'єднання букс і та рами візка.