Science and Transport Progress
Published March 26, 2020 | Version v1
Journal article Open

СТІЙКІСТЬ ВАНТАЖНИХ ВАГОНІВ У РАЗІ ДІЇ СТИСКНИХ ПОЗДОВЖНІХ СИЛ

Creators

  • 1. Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Ukraine

Description

Мета. Ця робота спрямована на: теоретичне дослідження стійкості руху вагонів у разі дії на них поздовжніх сил квазістатичного характеру; визначення аналітичних залежностей для оцінки поздовжньої навантаженості вагонів у поїздах; аналіз впливу одночасної дії деяких факторів на значення поздовжніх сил, за яких ще зберігається стійкість руху вагонів. Методика. Оцінку стійкості вантажного вагона під час руху з різними швидкостями по криволінійних ділянках колії досліджено аналітичним методом. Розглянуто найбільш несприятливі схеми прикладання стискних поздовжніх сил у вертикальній та горизонтальній площині. Результати. Отримано вирази для обчислення значення коефіцієнта запасу стійкості від витискання поздовжньою стисною силою, що діє на вагон у складі вантажного поїзда. Розрахунки проведено у порожньому й завантаженому стані з поперечним розбігом рами кузова вагона відносно осі колії в напрямному перетині в 50 мм у кривій малого радіуса з урахуванням сил інерції від непогашеного прискорення. Наукова новизна. Теоретично досліджено вплив на стійкість руху квазістатичних поздовжніх стискних сил залежно від зміни швидкості та значення сили, а також вплив сил тертя в контакті гребеня колеса й рейки та ексцентриситету закріплення хвостової частини автозчеплення. Досліджено вплив поздовжніх стискних сил на стійкість вантажного рухомого складу під час руху у кривій малого радіуса зі швидкостями включно до конструкційного значення в 120 км/год. Практична значимість. Застосування результатів, отриманих за допомогою наведеної методики, сприятиме підвищенню стійкості вантажного рухомого складу, що у свою чергу дозволить збільшити технічну швидкість руху поїздів за рахунок зняття деяких наявних обмежень допустимих швидкостей. Використання викладеної методики визначення коефіцієнта запасу стійкості від витискання дозволить обґрунтовувати причину сходження коліс, а також розробляти й реалізовувати на практиці технічні заходи щодо запобігання витискання екіпажів, розпору та зсуву колії.

Files

199485-Текст статті-450529-1-10-20200423.pdf

Files (2.8 MB)

Additional details

Related works

Is identical to
Journal article: http://stp.diit.edu.ua/article/view/199485 (URL)

References

  • Andrievsky, S. M. & Krylov, V. A. (1969). Skhod kolesa s relsa. Issledovaniya v oblasti dinamiki i prochnosti lokomotivov. Sbornik trudov VNIIZhT. (in Russian)
  • Vershynskiy, S. V. (1970). Dynamica, prochnost i ustoychivost vagonov v tyazhelovesnykh i skorostnykh poezdakh. Sbornik trudov VNIIZhT. Moscow: Transport. (in Russian)
  • Danovich, V. D., & Malysheva, A. A. (1998). Mathematical Model of Spatial Oscillations of the Coupling of Five Cars Moving Along a Rectilinear Section of the Track. In Transport. Stress loading and durability of a rolling stock, 62-69. Dnepropetrovsk. (in Russian)
  • Vagoni vantazhnі. Zagalnі vimogi do rozrakhunkіv ta proektuvannya novikh і modernіzo-vanikh vagonіv kolії 1520 mm (nesamokhіdnikh), 162 DSTU 7598:2014 (2017). (in Ukranian)
  • Lazarian, V. A., Blokhin, E. P. & Stambler, E. L. (1966). Dvizhenie legkovesnyh vagonov v sostavah tjazhelovesnyh poezdov. Trudy Dnepropetrovskogo instituta inzhenerov zheleznodorozhnogo transporta imeni akademika V. Lazariana, 59, 34-47. (in Russian)
  • Lysyuk, V. S. (2002). Prichiny i mekhanizmy skhoda kolesa s relsa. Problema iznosa koles i relsov. Moscow: Transport. (in Russian)
  • Muginshteyn, L. A., & Romen, Yu. S. (2011). Vliyanie prodolnykh sil na opasnost skhodov porozhnikh vagonov v poezdakh. Vestnik VNIIZhT, 3, 3-6. (in Russian)
  • Cherkashin, Yu. M. & Kostin, G. V. (1992). Opredelenie dopustimykh prodolnykh sil v poezde po usloviyu obes-pecheniya ustoychivosti dvizheniya vagonov. Issledovanie prochnosti, ustoychivosti, vozdeystviya na put i tekhnicheskoe obsluzhivanie vagonov v poezdakh povyshennykh massy i dliny. Sbornik trudov VNIIZhT. Moscow: Transport, 4-31. (in Russian)
  • Shvets, A. A., Zhelieznov, K. I., Akulov, A. S., Zabolotnyi, A. N., & Chabaniuk, Ye. V. (2015). Some Aspects of the Definition of Empty Cars Stability from Squeezing their Longitudinal Forces in the Freight Train. Science and Transport Progress, 4(58), 175-189. DOI: https://doi.org/10.15802/stp2015/49281 (in Russian)
  • Shvets, A. A., Zheleznov, K. I., Akulov, A. S., Zabolotny, A. N., & Chabanyuk, E. V. (2016). Determination the permissible forces in assessing the lift resistant factor of freight cars in trains. Science and Transport Progress, 1(61), 189-192. DOI: https://doi.org/10.15802/stp2016/61045 (in Russian)
  • Cole, C., Spiryagin, M., Wu, Q. & Sun, Y. Q. (2017). Modeling, simulation and applications of longitudinal train dynamics. Vehicle System Dynamics, 55(10), 1498-1571, DOI: https://doi.org/10.1080/00423114.2017.1330484 (in English)
  • Eckert, J. J., Ramos, P. G., Oliveira Junior, A. J. S. D., Martins, T. D. S., & Kurka, P. R. G. (2019). A dissipated energy model of shock evolution in the simulation of the dynamics of DGM's of railway compositions. Mechanism and Machine Theory, 134, 365-375. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2018.12.034 (in English)
  • Fomin, O., Kulbovsky, I., Sorochinska, E., Sapronova, S., & Bambura, O. (2017). Experimental confirmation of the theory of implementation of the coupled design of center girder of the hopper wagons for iron ore pellets. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5, 1(89), 11-18. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.109588 (in English)
  • Fomin, O., Lovska, A., Masliyev, V., Tsymbaliuk, A., & Burlutski, O. (2019). Determining strength indicators for the bearing structure of a covered wagon's body made from round pipes when transported by a railroad ferry. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 7, 1(97), 33-40. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.154282 (in English)
  • Fomin, O., Shvets, A., Hauser, V., & Prokopenko, P. (2019). Transversal displacement of freight wagons bogies. AIP Conference Proceedings, 2198(1), 020002-1-020002-4. DOI: https://doi.org/10.1063/1.5140863 (in English)
  • Gong, K., Xiang, J., Mao, J., & Yu, C. (2017). Contribution of variable gauge freight wheelsets to interoperability. Journal of Central South University (Science and Technology), 48(12), 3406-3414. DOI: https://doi.org/10.11817/j.issn.1672-7207.2017.12.035 (in English)
  • Hazrati Ashtiani, I., Rakheja, S., & Ahmed, A.K.W. (2017). Influence of friction wedge characteristics on lateral response and hunting of freight wagons with three-piece bogies. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit, 231(8), 877-891. DOI: https://doi.org/10.1177/0954409716647095 (in English)
  • Kaiser, I., Vinolas, J., Gómez del Pulgar, D., & Galán, R. (2019). Contribution of variable gauge freight wheelsets to interoperability. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit, 233(5), 489-505. DOI: https://doi.org/10.1177/0954409718804960 (in English)
  • Pudovikov, O. E., Sidorenko, V. G., Sidorova, N. N., & Kiselev, M. D. (2019). Systems for automatic control of locomotive speed of a freight train with distributed traction. Russian Electrical Engineering, 90(9), 653-660. DOI: https://doi.org/10.3103/S1068371219090086 (in English)
  • Razinkin, N. E., Voronova, N. I., Podlesnikov, Y. D., & Danilov, S. N. (2019). The influence of additional discharge of the brake line on the longitudinal dynamics of the train during braking. Journal of Mechanical Engineering Research and Developments, 42(3), 6-9. DOI: https://doi.org/10.26480/jmerd.03.2019.06.09 (in English)
  • Rezvani, M. A., & Mazraeh, A. (2017). Dynamics and stability analysis of a freight wagon subjective to the railway track and wheelset operational conditions. European Journal of Mechanics, A/Solids, 61, 22-34. DOI: https://doi.org/10.1016/j.euromechsol.2016.08.011 (in English)
  • Shvets, A. A., Zhelieznov, K. I., Akulov, A. S., Zabolotnyi, A. N., & Chabaniuk, Ye. V. (2015). Determination of the issue concerning the lift resistance factor of lightweight car. Science and Transport Progress, 6(60), 134-148. DOI: https://doi.org/10.15802/stp2015/57098 (in English)
  • Wu, Q., Spiryagin, M. & Cole, C. (2016). Longitudinal train dynamics: an overview. Vehicle System Dynamics, 54(12), 1688-1714, DOI: https://doi.org/10.1080/00423114.2016.1228988 (in English)