автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Влияние особенностей конструкций, параметров ходовых частей и межвагонных связей на устойчивость движения и ходовые качества вагонов высокоскоростных поездов

Введение.

2. 3.

Обзор современного развития высокоскоростного подвижного состава.

Обзор исследований динамики рельсовых экипажей. Обзор программных комплексов, используемых для моделей железнодорожного колесо-рельс» в исследования динамических подвижного состава.

3.1 Программный комплекс "АХ>АМ8/11аП".

3.2 Моделирование в "МЕБТОА".

3.3 Особенности моделирования контакта программном комплексе «81МРАСК».

3.4 Программный комплекс «ЫиСАЯЗ».

4. Разработка математической модели вагона и трёхвагонного сцепа высокоскоростного электропоезда.

4.1 Моделирование контакта «колесо-рельс».

4.2 Построение расчётной схемы и формирование математической модели одиночного вагона и трёхвагонного сцепа.

5. Проведение исследований по выбору, параметров рессорного подвешивания для обеспечения устойчивости движения в заданном диапазоне скоростей и для удовлетворения требований по ходовым качествам высокоскоростного подвижного состава.

5.1. Выбор параметров жёсткости рессорного подвешивания для обеспечения устойчивости движения в заданном диапазоне эксплуатационных скоростей.

5.2. Исследование влияния профиля поверхности катания колеса на устойчивость движения и вписывание в кривые участки пути.

5.3. Исследование ходовых качеств одиночных вагонов и трёхвагонного сцепа.

Выводы.

Выводы.

На основании проведённых исследований на моделях одиночного вагона а трёхвагонного сцепа с использованием универсального программного комплекса для решения задач динамики «MEDYNA» сделаны следующие выводы:

1. Разработанная в диссертации математическая модель позволила выполнить расчётно-теоретические исследования влияния параметров ходовой части и межвагонных гасителей колебаний, обеспечивающих рациональные динамические качества высокоскоростного подвижного состава.

2. Применение русской версии программного комплекса «MEDYNA» позволило провести оценку динамики поезда с использованием линейной и нелинейной модели контакта «колесо-рельс», с учётом методических требований и норм по плавности хода стандартов ICO и ORE.

3. Получены следующие результаты:

3.1. При оценке устойчивости движения установлено, что на новых колёсах с профилем ВНИИЖТ критическая скорость моделируемого вагона составила 760 км/ч, а для колёс, используемых на магистральных вагонах сети дорог МПС - 511 км/ч. Результаты расчётов удовлетворяют нормативному показателю 10% запаса между критической и конструкционной скоростью 350 км/ч.

3.2. Проведена оценка прохождения круговых кривых с заданными радиусами на основе нахождения моделью квазистатического положения устойчивого равновесия. Выявлено, что новые колёса вагонов сети дорог МПС и колёса с профилем ВНИИЖТ позволяют обеспечивать безопасное прохождение кривых с заданными в модели параметрами радиусов и скоростей движения.

3.3. Оценена плавность хода по стандартам ICO и ORE. Получены следующие показатели плавности хода согласно. норм ICO: наступление утомления пассажиров происходит не менее чем через 6ч. поездки при скорости 350 км/ч и через 6.5ч. поездки при скорости 250 км/ч. По нормам

91

3RE: максимальный горизонтальный коэффициент плавности хода при жорости 350 км/ч составил 2.82, вертикальный - 3.24, максимальный горизонтальный коэффициент при скорости 250 км/ч составил 2.8, зертикальный - 3.17 , что удовлетворяет нормативам по плавности хода.

3.4. На основании исследований влияния межвагонных гасителей на кодовые качества в электропоезде, предложено ввести их в конструкцию загонов электропоезда «Сокол »для движения по специализированной высокоскоростной магистрали, так как при их установке выявляется улучшение плавности хода при скоростях движения более 250 км/ч.

1. Лазаряи В.А. Динамика вагонов. Устойчивость движения и колебания. М.: Транспорт, 1964. - 256 с.

2. Вершинский C.B., Данилов В.Н., Челноков И.И. Динамика вагона. -М.: Транспорт, 1972. 304 с.

3. Ушкалов В.Ф., Резников JIM., Редько С.Ф. Статистическая динамика рельсовых экипажей. Киев: Наук, думка, 1982. - 360 с.

4. Автоколебания и устойчивость движения рельсовых экипажей / Дёмин Ю.В., Длугач JI.A., Коротенко M.JL, Маркова О.М. Киев: Наук, думка, 1984.- 157 с.

5. Динамика транспортных средств: Избр. Тр. / Лазарян В.А. Киев: Наук, думка, 1985. - 528 с.

6. Гарг В.К., Дуккипати Р.В. Динамика подвижного состава: Пер. с англ./ Под ред. Панькина H.A. М.: Транспорт, 1988. 391 с.

7. Механическая часть тягового подвижного состава: Учебник для вузов ж.-д. трансп. / Бирюков И.В., Савоськин А.Н., Бурчак Г.П. и др.; под. ред. Бирюкова И.В. М.: Транспорт, 1992. - 440 с.

8. Челноков И.И., Кошелев В.А. Установление параметров рессорного подвешивания пассажирских вагонов на основе исследования вертикальных колебаний. // Динамика вагонов: Сб. науч. тр. /М.: Транспорт, 1966 С. 3-27.

9. Челноков И.И., Новиков Л.А. Исследование боковых колебаний и установление параметров рессорного подвешивания пассажирских вагонов. // Динамика вагонов: Сб. науч. тр. /М.: Транспорт, 1966 С. 28-46.

10. Ю.Челноков И.И. и др. Анализ и классификация ступеней рессорного подвешивания тележек электропоездов и пассажирских вагонов. // Динамика вагонов: Сб. науч. тр. / ЛИИЖТ. Ленинград, 1970 - С. 3-14

11. П.Челноков И.И. и др. Анализ и классификация ступеней рессорного подвешивания тележек электропоездов и пассажирских вагонов. // Динамика вагонов: Сб. науч. тр. / ЛИИЖТ. Ленинград, 1970 - С. 3-14

12. Челноков И.И. и др. Исследование динамических качеств вагонов высокоскоростного электропоезда. // Динамика вагонов: Сб. науч. тр. / ЛИИЖТ. Ленинград, 1970 - С. 15-27.

13. Кошелев В.А., Эстлинг A.A., Фильченков В.И. Влияние межкузовных гасителей колебаний на ходовые качества высокоскоростного подвижного состава. // Динамика вагонов: Сб. науч. тр. / ЛИИЖТ. -Ленинград, 1972 С. 47-54.

14. Дёмин Ю.В., Доронин И.С., Осадчий Г.Ф. О выборе параметров надбуксового подвешивания скоростного пассажирского вагона. // Некоторые задачи механики скоростного наземного транспорта. Киев: Наук, думка, 1974, С. 67-72.

15. Лазарян В.А., Дёмин Ю.В., Осадчий Г.Ф. Экспериментальная проверка методов исследования устойчивости движения рельсовых экипажей. // Некоторые задачи механики скоростного наземного транспорта. Киев: Наук, думка, 1974, С. 3-13.

16. Лазарян В. А., Мацур М.А., Радченко H.A. О движении высокоскоростных рельсовых экипажей в кривых // Динамика и прочность высокоскоростного наземного транспорта. Киев: Наук, думка, 1976, С.3-9.

17. Челноков И.И., Осиновский Л.Л., Чурков H.A. Критерии ограничения скорости движения экипажа в кривой. // Динамика вагонов: Сб. науч. тр. / ЛИИЖТ. Ленинград, 1977 - С. 45-56.

18. Кошелев В.А., Путин Ю.Г., Ю.В. Данилов. Анализ конструкций безлюлечных тележек с пружинным подвешиванием высокоскоростных вагонов. // Динамика вагонов: Сб. науч. тр. / ЛИИЖТ. Ленинград, 1978 - С. 3-12.

19. Лазарян В.А., Дёмин Ю.В., Ратникова О.М. Устойчивость движения и ходовые качества рельсового экипажа // Вестник ВНИИЖТ. 1979 -№3. - С. 22-25.

20. Кошелев В.А., Путин Ю.Г. Установление характеристик связи колёсной пары с рамой тележки. // Динамика вагонов: Сб. науч. тр. / ЛИИЖТ. Ленинград, 1980 - С. 13-24.

21. Левков Г.В., Левит Г.М., Огурцовский Г.П., Марченко В.К. Результаты ходовых испытаний вагона с раздельным гашением колебаний. // Динамика вагонов: Сб. науч. тр. / ЛИИЖТ. Ленинград, 1980 - С. 5565.

22. Кошелев В.А., Челнокова Л.И. О влиянии межкузовных связей на колебания вагонов в поезде. // Динамика вагонов: Сб. науч. тр. / ЛИИЖТ. Ленинград, 1981 - С. 47-58.

23. Резников Л.М., Мащенко И.А. Влияние параметров межвагонных связей на плавность хода вагонов скоростного электропоезда. // Изв. вузов. Машиностроение. 1988 - №9 - С. 104-107.

24. Львов A.A., Бржезовский A.M. Исследование параметров подвешивания вагона электропоезда для скоростей до 300 км/ч // Эксплуатационные и технические параметры специализированных высокоскоростных магистралей. М.: Транспорт. 1989 // Тр. ВНИИЖТ, С. 52-59.

25. Резников Л.М., Мащенко И.А., Шерсткж А.К. Оценка динамических качеств высокоскоростных рельсовых экипажей при вертикальных колебаниях // Колебания сложных механических систем: Сб. науч. тр. / Киев-1990- С. 69-76.

26. Мокрий Т.Ф., Трубицкая Е.Ю. Пространственные колебания высокоскоростных рельсовых экипажей при случайных возмущениях со стороны пути. // Колебания сложных механических систем: Сб. науч. тр. / Киев 1990 - С. 82-89.

27. ОСТ 24.050.16-85. Вагоны пассажирские: Методика определения плавности хода. Введ. 1.01.87. -М., 1985.-15с.

28. РД 32.68-96. Руководящий документ. Расчётные неровности железнодорожного пути для использования при исследованиях и проектировании пассажирских и грузовых вагонов. Введ. 01.01.97.-М:ВНИИЖТ, 1996-17с.

29. Нормы для расчёта и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520мм ( несамоходных ); Введ. 1996., М: ГосНИИВ, ВНИИЖТ, 1996.-317с.

30. Medyna / Arge Care, Computer Aided Railway Engineering. Руководство пользователя./ Под. ред. Бороненко Ю.П. С-Пб., НВЦ «Вагоны», 1997-8 кн.

31. Kalker J.J. Unilateral problems in structural analysis, cism course and lectures № 288, Springer-Verlag, Wien-New York, 1985.37,Okamoto I. Japan Develops New HS Bogie // International Railway Journal. -1991. Nl-P. 42-43 (англ.)

32. Feldt M. Laufwerk des ICE Mittelwagens // Der Eisenbahni.ngenieur. -1993. - N 4. - P. 204, 206-208, 210-211 (нем.)

33. Ninon Kikai, Gakkai Ronbunsh. Lateral vibration and its-decreasing measure in the tail car of a Shin-kansen // Decrease of tail car's vibration with yam damper between cars, № 59, 560, 1993, C. 1016-1022 (англ.)

34. Leo R., Lang H.P. МВБ Develops fibre composite frame // International Railway Journal. -1991. N 1 - P. 41-42 (англ.)

35. Alexandersson J. X2: Sweden's curve-dependent tilting body high-speed train // Rail International, 1991, №5, P. 38-44 (англ.)

36. Спектральная плотность горизонтальных ускорений кузова моторного вагона на магистрали с допустимой скоростью движения 350 км/ч1. Power Spectra! Density