Science and Transport Progress
Published February 25, 2016 | Version v1
Journal article Open

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСТИМЫХ СИЛ ПРИ ОЦЕНКЕ УСТОЙЧИВОСТИ ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ ОТ ВЫЖИМАНИЯ В ПОЕЗДАХ

Creators

  • 1. Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна, Ukraine

Description

Цель. В аналитическом исследовании рассматриваются: 1) связь между продольной силой, действующей на вагон в составе поезда; 2) боковые и вертикальные силы взаимодействия в зоне контакта колеса и рельса; 3) динамические показатели вагонов с величиной коэффициента запаса устойчивости от выжимания; 4) получение зависимостей между ними. Методика. Исследование проводилось аналитическим методом оценки устойчивости грузового вагона при движении с различными скоростями по прямым и кривым участкам пути. Результаты. В процессе исследования движения поезда, при расследовании транспортных событий, а также во время выполнения учебного задания на тренажере машиниста для оценки его действий используются величины продольных сил в межвагонных соединениях. Получено выражение для вычисления значения продольной сжимающей силы, действующей на вагон, при которой величина коэффициента запаса устойчивости от выжимания равна допустимому значению (критическая сила). Для оценки влияния на величину продольной силы скорости движения, коэффициентов вертикальной и горизонтальной динамики, а также ветровой нагрузки на боковую поверхность кузова вагона приведены результаты расчетов движения порожнего полувагона модели № 12-532 по кривой радиусом 250 м с возвышением 150 мм и поперечным разбегом рамы кузова вагона относительно оси пути в направляющем сечении в 50 мм. Научная новизна. В данном исследовании приведена методика определения продольной сжимающей силы, несколько отличающаяся от общепринятой. Также оценивается влияние на неё скорости движения подвижного состава, коэффициентов вертикальной и горизонтальной динамики и ветровой нагрузки на боковую поверхность кузова вагона. Практическая значимость. Авторами разработаны предложения по уточнению существующих методик определения значения продольной сжимающей силы, действующей на вагон, при которой величина коэффициента запаса устойчивости от выжимания будет равна допустимому значению. Это позволит оценивать устойчивость каждого вагона поезда от выжимания непосредственно во время моделирования его движения. Наиболее эффективно использовать эту методику можно в тренажерах, предназначенных для обучения машинистов безопасным способам вождения поездов, и при расследовании причин схода вагонов.

Files

61045-Текст статті-135728-1-10-20160406.pdf

Files (2.7 MB)

Additional details

Related works

Is identical to
Journal article: http://stp.diit.edu.ua/article/view/61045 (URL)

References

  • Vershinskiy S.V., Danilov V.I., Chelnokov I.I. Dinamika vagonov [Dynamics of cars]. Moscow, Transport Publ. 360 p.
  • Garg V.K., Dukkipati R.V., Bomshteyn K.G., Pankin N.A. Dinamika podvizhnogo sostava [Dynamics of rolling stock]. Moscow, Transport Publ., 1988. 392 p.
  • Gruzovyye vagony kolei 1520 mm zheleznykh dorog SSSR [Freight cars of1520 mm gauge railways of the USSR]. Moscow, Transport Publ., 1982. 111 p.
  • Gruzovyye vagony kolei 1520 mm zheleznykh dorog SSSR [Freight cars of1520 mm gauge railways of the USSR]. Moscow, Transport Publ., 1989. 175 p.
  • Shvyets A.A., Zhyelyeznov K.I., Akulov A.S., Zabolotnyy A.N., Chabanyuk Ye.V. K voprosu opredeleniya koeffitsienta zapasa ustoychivosti ot vyzhimaniya legkovesnykh vagonov [Determination of the issue concerning the lift resistance factor of lightweight car]. Nauka ta prohres transportu – Science and Transport Progress, 2015, no. 6 (60), pp. 134–148. doi: 10.15802/stp2015/57098.
  • Shvyets A.A., Zhyelyeznov K.I., Akulov A.S., Zabolotnyy A.N., Chabanyuk Ye.V. Nekotoryye aspekty opredeleniya ustoychivosti porozhnikh vagonov ot vyzhimaniya ikh prodolnymi silami v gruzovykh poyezdakh [Some aspects of the definition of empty cars stability from squeezing their longitudinal forces in the freight train]. Nauka ta prohres transportu – Science and Transport Progress, 2015, no. 4 (58), pp. 175-189. doi: 10.15802/stp2015/49281.
  • Normy dlya rascheta i proektirovaniya novykh i moderniziruemykh vagonov zheleznykh dorog MPS kolei 1520 mm (nesamokhodnykh) [Norms for calculation and design of new and modernized cars of Ministry of Railways of1520 mm (not self-propelled)]. Moscow, VNIIV-VNIIZhT Publ., 1983. 260 p.
  • Zheleznov K.I., Akulov A.S., Yevdomakha H.V., Zabolotnyi O.M., Chabaniuk Ye.V., Shvets A.O. Trenazher dlia navchannia mashynista mahistralnoho lokomotyva [Simulator for training the operator of the main locomotive]. Patent UA, no. u 2013 09075. 2013.
  • Zheleznov K.I., Akulov A.S., Yevdomakha H.V., Zabolotnyi O.M., Chabaniuk Ye.V., Shvets A.O. Svidotstvo pro reiestratsiiu avtorskoho prava na tvir No. 54184 Ukraina. Kompiuterna prohrama «Obucheniye vozhdeniyu poyezdov mashinistov magistralnykh lokomotivov» [Computer program «Learning to drive trains of drivers in mainline locomotives»]. Certificate UA, no. 54184, 2014.
  • Taturevich A.A. Teoreticheskiye issledovaniya ustoychivosti podvizhnogo sostava protiv skhoda ot vkatyvaniya grebnya kolesa na rels [Theoretical studies of stability of rolling stock against derailment from the racking of the wheel flange on the rail]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2003, issue 2, pp. 133-137.
  • Anyakwo A., Pislaru C., Ball A. A New Method for Modelling and Simulation of the Dynamic Behaviour of the Wheel-rail Contact. Intern. Journal of Automation and Computing, 2012, vol. 9, issue 3, pp. 237-247. doi: 10.1007/s11633-012-0640-6.
  • Marquis B., Greif R. Application of Nadal limit in the prediction of wheel climb derailment (JRC2011-56064). Proc. of the ASME/ASCE/IEEE. 2011 Joint Rail Conf. (16.03.–18.03.2011). Pueblo, Colorado, USA, 2011, pp. 1-8. doi: 10.1115/jrc2011-56064.
  • Transit cooperative research program. Annual Report of Progress. Washington, Transportation Research Board Publ., 2014. 112 p.
  • Track-Related Research Volume 5. Flange Climb Derailment Criteria and Wheel/Rail Profile Management and Maintenance Guidelines for Transit Operations. Transit cooperative research program Report 71, 2005, 147 p.
  • Trzaska Z. Modeling of Energy Processes in Wheel-Rail Contacts Operating under Influence of Periodic Discontinuous Forces. Journal of Transportation Technologies, 2012, vol. 2, pp. 129-143. doi: 10.4236/jtts.2012.22014.