ОЦЕНКА ДИНАМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ШЕСТИОСНОГО ЛОКОМОТИВА

Цель. Работа посвящена оценке динамических качеств локомотива перспективной конструкции и определению возможности его использования на железных дорогах Украины. Методика. Для достижения поставленной цели использованы методы математического и компьютерного моделирования динамики железнодорожных транспортных средств, а также методы численного интегрирования систем обыкновенных нелинейных дифференциальных уравнений. Результаты. Для решения поставленной задачи построена расчетная схема локомотива на трехосных тележках, которая представляет собой систему твердых тел, соединенных элементами различной реологии. С использованием этой расчетной схемы разработана математическая модель пространственного движения локомотива, позволяющая исследовать его пространственные колебания при движении по прямолинейным и криволинейным участкам пути со случайными неровностями в плане и профиле. При составлении математической модели принимались во внимание как геометрические (нелинейность профиля поверхности катания колеса), так и физические нелинейности системы (работа сил сухого трения, нелинейность характеристик сил взаимодействия колес и рельсов). С помощью компьютерного моделирования проведены многовариантные расчеты, позволившие оценить динамические качества локомотива при его движении по прямолинейным и криволинейным участкам пути. При этом определялись показатели плавности хода локомотива в горизонтальной и вертикальной плоскостях, рамные силы, коэффициенты вертикальной динамики в первой и второй ступенях подвешивания, коэффициенты запаса устойчивости против схода колеса с рельса. Кроме того, проведено сравнение полученных результатов с аналогичными характеристиками широко используемого на железных дорогах Украины шестиосного тепловоза ТЭ116. Определено влияние скорости движения и технического состояния пути на безопасность движения локомотива.Научная новизна. Разработана математическая модель пространственного движения шестиосного локомотива перспективной конструкции, учитывающая особенности его конструкции, и сделана оценка динамических характеристик при движении экипажа по пути произвольного очертания. Практическая значимость. Разработанная математическая модель движения шестиосного локомотива может быть использована при проведении научных исследований по созданию перспективных конструкций локомотивов.