Vasúti kerék- és sínkopás - Futásstabilitás

Futástechnika 2016. Pécs

Vasúti kerék- és sínkopás - Futásstabilitás Dr. Szabó András egyetemi docens Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Vasúti Járművek, Repülőgépek és Hajók Tanszék


Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

Vasúti Járművek, Repülőgépek és Hajók Tanszék


Tartalom  Futásstabilitás  Kerékpár kígyózó mozgása  Stabilitás vizsgálat lineáris modellek keretében  Stabilitás vizsgálata nemlineáris modellek keretében  Vasúti kerék- és sínkopás  A kopásszámítás összetevői  A kopás-szimuláció – kopásciklus  Kopás-szimuláció sztochasztikus üzemben  Komplex kerék- és sínkopás szimuláció  Profilkopás hatása a futásstabilitásra Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem



Futásstabilitás A futásstabilitás jellemzője:  A járműelemek keresztirányú mozgásának minimalizálása A futásstabilitást befolyásoló tényezők:  Járműjellemzők  Merevségi és csillapítás jellemzők  Kerékprofil jellemzők  Pályajellemzők  Sínprofil jellemzők  Síndőlés jellemzők  Merevségi jellemzők

Pálya-jármű kölcsönhatás tulajdonsága! Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem



Kerékpár kígyózó mozgása  Szabadon gördülő kerékpár  Lejtés:

R

∆𝑟 𝑟2 − 𝑟1 𝛾= = ∆𝑦 𝑦

 Szinusz mozgás:

𝑦 = 𝑦0 sin 𝛼𝑥

r2

r0

r1

Dy

𝑟2 − 𝑟1 𝑟0 ∆𝑟 = = 2𝑡 𝑅 2𝑡

2t

1 ∆𝑟 ∆𝑦𝛾 =G= = ≈ −𝑦 ,, = ∆𝑦𝛼 2 sin 𝛼𝑥 = ∆𝑦𝛼 2 𝑅 2𝑡𝑟0 2𝑡𝑟0

 A kígyózás hullámhossza:

𝛼=

𝛾/2𝑡𝑟0

l = 2𝜋/𝛼 = 2𝜋 2𝑡𝑟0 /𝛾

l




Egyetlen kerékpár  Keréktalpi kúszások (Kalker) n𝑡= n𝑎

−∆𝑅𝜔−𝑡𝜑ሶ 𝑣

−𝛾𝑦𝑣/𝑅−𝑡𝜑ሶ

𝛾

2t

𝑡

= =− 𝑅 𝑦 − 𝑣 𝜑ሶ 𝑣 1 𝑦ሶ − 𝑅𝜔𝜑 1 n𝜔 = 𝜑ሶ = = 𝑦ሶ − 𝜑 𝑣 𝑣 𝑣

Fy

Ft

Fx

y

j

Fa

 Keréktalpi erők (Kalker líneáris)

Fa 2b

Fx

Ft

Fy

𝑘32 𝑘33 𝑀𝜔 = 𝑘32 n 𝑎 − 𝑘33 n 𝜔 = 𝑦ሶ − 𝑘32 𝜑 − 𝜑ሶ 𝑣 𝑣 𝑘22 𝑘23 𝛾 𝑡 𝐹𝑎 = −𝑘22 n 𝑎 − 𝑘23 n 𝜔 = − 𝑦ሶ + 𝑘22 𝜑 − 𝜑ሶ 𝐹𝑡 = −𝑘11 n 𝑡 = 𝑘11 𝑦 + 𝜑ሶ 𝑣 𝑣 𝑅 𝑣 𝐹𝑦 = −𝑠𝑦 𝑦 − 𝑑𝑦 𝑦ሶ  Vezetőerők: 𝐹𝑥 = −𝑠𝑥 𝑏𝜑 − 𝑑𝑥 𝑏𝜑ሶ

 Mozgásegyenletek: 𝑚𝑦ሷ = 2𝐹𝑦 + 2𝐹𝑎 = −2𝑠𝑦 𝑦 − 2𝑑𝑦 𝑦ሶ + 𝑘22 𝜑 − 2 𝜃 𝜑ሷ = −2𝑏𝐹𝑥 − 2𝑡𝐹𝑡 + 2𝑀𝜔 = −2𝑠𝑥 𝑡𝜑 − 2𝑑𝑥 𝑡𝜑ሶ − 2𝑡𝑘11 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

𝛾 𝑦 𝑅

𝑡 𝑣

𝑘22 𝑦ሶ 𝑣

+ 𝜑ሶ + 2

+

𝑘23 𝜑ሶ 𝑣

𝑘32 𝑦ሶ 𝑣

−

𝑘33 𝜑ሶ 𝑣

− 2𝑘32 𝜑



Lineáris rendszer  Mátrixos felírás 𝑚 0

0 𝜃

𝑘22 2𝑑𝑦 + 2 𝑦ሷ 𝑣 =− 𝜑ሷ 𝑘32 −2 𝑣

𝑘23 2 𝑣 𝑘33 𝑘 2 11 2𝑑𝑥 𝑡 + 2 + 2𝑡 𝑣 𝑣

2𝑠𝑦 𝑦ሶ 𝛾 − 𝜑ሶ 2𝑡𝑘11 𝑅

−𝑘22 2𝑠𝑥 𝑡 + 𝑘32

𝑦 𝜑

M𝐱ሷ = −𝐃𝐱ሶ − 𝐒𝐱  Rendszermátrix: A

𝐱ሶ 𝐘= 𝐱

 A megoldás:

Y = Ce lt

 Sajátértékek:

l=b±ig


−𝟏 ሶ𝐘 = 𝐱ሷ = −𝐌 𝐃 𝐱ሶ 𝐄

−𝐌 −𝟏 𝐒 𝐱ሶ = 𝐀𝐘 𝐱 𝟎



Stabilitás e lt = e (b±i g)t = e bt e ±i gt Valós rész: amplitúdó: e bt Képzetes rész: periodikus összetevő: e ±i gt

e bt 1

b>0 B=0

B<0

t

 Stabilitás: max( bi ) < 0 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem



Gyökhelygörbe Im b

100 km/h

120 km/h 112 km/h = vkrit

80 km/h 60 km/h 40 km/h

Re b

 Iteráció ! Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem



Nemlineáris összetevők  Keréksugár eltérés

 Kerék-sín kapcsolat

∆𝑟 = 𝑟𝑏 − 𝑟𝑗

𝐹 𝜇= 𝐹𝑁

Dr

 0  -nx0

y

n

n0

-0 driving

braking

Linearizálás szükséges!




Nemlineáris eset  Nemlineáris pálya-jármű modell  Ideális pálya  Pályaegyenetlenség-mentes  Egyenes pálya  Egyensúly megzavarása  Járműmozgás megfigyelése  Min számít „instabil” futásnak?  Határciklus amplitúdó – Mekkora?  Nyomkarima érintkezés




Dinamikai modell xk 1 yk 1

 Pálya-jármű rendszermodell

j ky1 j kz1

yp1b

yp1j

yp2b

yp2j

jf 1

yf 1 xk 2 yk 2

ys

j ky2 j kz2

yk 3

j ky3 j kz3

yp3b

yp3j

jf 2

yf 2 xk 4 yk 4

• 22 szabad koordináta • Rugalmas nyomkarima érintkezés • Nemlineáris erőkapcsolati tényező

 Pálya alrendszer

j ky4 j kz4

Pálya-jármű kölcsönhatás Nemline. rugalmas és dissz. Erőkapcs. Keresztirányú pályaegyenetlenség Kvázistatikus függőleges erők Tetszőleges kerék- és sínprofil

 Jármű alrendszer

j sz

xk 3

• • • • •

yp4b

yp4j


• 8 szabad koordináta • Tetszőleges pályagörbe Vasúti Járművek, Repülőgépek és Hajók Tanszék


Gerjesztés  Egyszeri impulzus – milyen mértékű legyen?  „Ugrás” függvény – új egyensúlyi helyzetre való beállás A stabilitás kérdése függ a gerjesztés mértékétől is! 

Ds= 1 m D= 5 mm s0


Befutott út

s



Konstrukciós hatása a futásstabilitásra  Y-25 forgóváz – NOVEL blokk-fék rendszer  Kerékterhelés függő csillapítás – üres/rakott eset

Fw/2

Fn

-Fn

Fs/2  Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

Fw/2

Fw

Fs

Fs/2



Kiegészített dinamikai modell  Blokk-fék rendszer beépítése a forgóvázba – koncentrált tömeg v0

t2 L22

L21

B22

y22 

x22 j

t1 L12

B21

yf2 yh2  f2 h2

L11

B12

y21 

x21

n

j

yp41

yp31

yp42

yp32

n

b b

y0  x0

y12 

x12 j

B11

yf1 yh1  f1 h1

y11

x11



j

yp21

yp11

yp22

yp12

g1

2n


g2



Eredmények – üres jármű  Fékegység nélkül

 Fékegységgel

60 km/h

100 km/h




Eredmények – rakott jármű  Fékegység nélkül

 Fékegységgel

60 km/h

100 km/h




Eredmények – Blokk-fék egység mozgása  Üres jármű

 Rakott jármű

60 km/h

100 km/h




Eredmények – járműszekrény (rakott jármű)  Fékegység nélkül

 Fékegységgel

60 km/h

100 km/h




A futásstabilitás problematikája - összefoglalva  Ideális eset: yk(t) = 0 bármely körülmények között  Nincs ideális pálya  mindig van pályaegyenetlenség – gerjesztés  yk(t) : tartósan mindig a gerjesztésre adott válasz  Lineáris esetben a súlyfüggvényből/átmeneti függvényből „kikeverhető” a válasz – konvolúció  Ha a súlyfv./átmeneti fv. Stabil – akkor a válsz is az!  Nemlineáris esetben a stabilitás ideális pálya esetén is „megzavarás” függő  Pálya gerjesztés mellett még gerjesztés függő is!

 Megoldandó: nemlineáris rendszer stabilitásának értékelése tetszőleges pályán történő gerjesztett mozgásból! Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem



Kerék- és sínkopás  A kopási folyamat

Kopás (anyagleválás) - Wear (mass removal) Anyagleválás helye - Location of the mass removal  A kerék és a sínprofil helyzete  A profilok alakja

Anyagleválás mértéke - Volumen of the mass removal  A kapcsolati erők  Kúszások

 Kopásterhelés ismétlődés  Kerék: egy-egy kerék fordulat által  Sín: egymás után átgördülő kerekek által Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem



Profilkopás  Mekkora?  Minél kisebb mértékű legyen  Felesleges mozgások és a kerékerők csökkentése  Hol?  A lehető legegyenletesebben elosztva a profilok mentén  Érintkezés széles tartományra terjedjen ki  Profil helyreállítás minél kisebb megmunkálással  „Kopásprofilok”  „Önreprodukáló” profilkopás  Kerék-, vagy sínprofil kopás?  Kopásmegoszlás Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem



Kerék- és sínkopás szimuláció  Dinamikai modell – alapvetően a keresztirányú mozgásokra  Kerék-sín kapcsolat kiemelt jelentősége  Vonó- és fékezőerők figyelembe vétele  Kopásszámítás – kopásmodell  Kopásfelosztás intervallumok között  Kopásösszegzés intervallumon belül  Profilmódosítás – anyagleválasztás  Véges lépésköz – „simítási” eljárások  Megismételt szimuláció – üzemviszonyok figyelembe vétele  Profilértékelés Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem



Profilok megadása  Felosztás intervallumokra  Az egyes intervallumokra eső kopás meghatározása  Anyagleválasztás intervallumonként Kerékprofil felosztás

Sínprofil felosztás




Kopásszámítás  Lekopó anyagmennyiség  Kopási ráta  Disszipált teljesítménnyel arányos Keréktalp / sínfej


Nyomkarima / sínoldal



Kopásszétosztás  Kopás-részesedés – normálerő arányos  Az intervallumra eső normálerő-hányad szerint




Üzemi viszonyok megadása  Pálya vonalvezetése  Egyenesek, ívek hossza  Hálózat felépülése  Egyenesek és ívek aránya  Sebesség adatok megadása  Vonó- és fékezőerők megadása

i

2 1 l1

Sebesség (km/h) és vonó / fékezőerő (kN) befutott pályahossz (km)függvényében 80 5 kocsis szerelvény Déli pu. - Fehér u. Sebesség (km/h) 60

l2 l 3 R2 m2

4 l4 R4 m4

li Ri mi

.

ln

. .

.

. .

n

100 (kN)

Vonóerő

50

40

0 -50

20 0

3

. . . . . .

Fékezőerő 0

2

4

6

8

10

(km)

12

-100

Az EV típusú jármű jellemzői a Kelet-nyugati vonalon Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem



Profilmódosítás  Számítás egy ciklusra  Adott anyagleválasztáshoz tartozó ciklusszám  Anyagleválasztása az egyes intervallumokban a kapott kopásterhelés alapján  Simítás  Fizikai: Görbület maximum  Matematikai: Simaság




Kopási határméretek (kerék)  Kerékprofil futásteljesítmény:  Sín • valamelyik határméret • Kopásszámítás 1m eléréséig befutott út pályahosszra • Áthaladt tengelyszám




Kopásciklus Járműadatok - Dinamikai jellemzők - Kerékprofil

Üzemeltetési adatok - Sebesség - Vonóerő, fékezőerő

Pályaadatok - Dinamikai jellemzők - Görbület - Sínprofil - Pályaegyenetlenség

Dinamikai szimuláció

Kopásterhelés összegzés

Profilmódosítás Profilellenőrzés

 Bemenő adatok változtatása – ciklikus ismétlődés Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem



Kopásoptimalizálás adott hálózaton

Kiindulási paraméterek

 Kerékpárvezetési hossz- és keresztirányú merevség  optimális érték megh.  s : merevségek vektora  M : futásteljesítmény  Gradiens módszer

Kiindulási kerékprofil

Pálya realizácó-szakasz sorsolása (1500 km) Előkészítő számítássok Kopásterhelés meghat. Profilmódosítás, Profilellenőrzés.

Nem

Elkopott a kerékprofil ? Igen

s = [sx, sy]T

Futásteljesítmémy kiszámítása

si = si 1  Ds

Paraméter változtatás

A paraméterek optimálisak ?

Nem

grad M ( si 1 ) grad M ( si 1)

Igen Optimális paraméter értékek.

STOP




Adott hálózat – sztochasztikus üzem


%/ km

L km

Egyenes

R=1000 m

R=300 m

1.

100

70 / 70

25 / 25

5/5

2.

36

30 / 10.8

50 / 18

20 / 7.2

3.

40

20 / 8

40 / 16

40 / 16



Sztochasztikus üzem  Szemi-Markov modell  Üzemállapotok száma: N=5  Állapotainak sorozatát jelölje u1, u2,...,un, un+1.  Véletlen tartózkodások mértéke: t1, t2,...,tn, tn+1... .  Feltételes átmenet-valószínűségek: p ij = P {u n 1 = j}{u n = i}  Átmenet-valószínűségi mátrix: P ={pij}; i, j = 1,2,...,N  Tartózkodás mértékének feltételes eloszlásfüggvénye: Fij(t)  Feltételes eloszlásfüggvény-mátrix: F(t) = {Fij} 1 x = F ij ij ( )  Tartózkodási idő:  ahol egyenletes eloszl.  [0,1]





Fij (t ) = P{ n 1  t}{u n = i}  {u n 1 = j} Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem



Sztochasztikus szimuláció  Állapotok (vonalbefutások):  Átmenet-valószínűségi mátrix: P  Feltételes eloszlásfüggvények: Fij

Fij ( x) = U ( x  1) ; j = 2, 3, 4,5 F (x) , F (x) 31 51 1.0

U*(x-1) 1.0

0.0

0.0 0

1 2 3 x : Befutási szám

0


10

20 30 x : Befutási szám

1. 2. 3. 4. 5.

1. vonal: A C A 2. vonal: A B 2. vonal: B A 3. vonal: A B 3. vonal: B A

0.5 0 0.5 0  0  0  0 0 . 9 0 0 . 1   P = 0.05 0.9 0 0.05 0    0 0 0 . 1 0 0 . 9   0.05 0.05 0 0.9 0 



Egy realizáció  AB, BA útvonal nagyobb valószínűsége  2. vonal: 23, 32 és  3. vonal: 45, 54 Serial number of the line section in the network

Distance covered (km)




Profilváltozás  Kopott kerékprofilok 24.000.- km befutása után  

     






Sztochasztikus optimalizáció  A (s) futásteljesítmény, mint az ágytokbekötési merevségekhez, mint paraméterekhez rendelt sztochasztikus mező.  E(s): várható érték felület;  D(s): szórás felület.

 103 (km) 100

E  (s )

50

sx (kN/mm) 5.0 2.5 

0 D (s ) 20

 50

s = [ s x , s y]T 80 (kN/mm)


sy



Kerék- és sínkopás  A kölcsönös kopási folyamat Kopott kerékprofilok generálása

Kopott sínprofilok

Kopott sínprofilok generálása

Kopott kerékprofilok

Komplex, együttes kopás-szimuláció




Komplex kerék- és sínkopás  Adott vasúti hálózaton Kerékkopási folyamat  Különböző pályaszakaszok  Különböző kopottságú sínek  Különböző síntípusok

 a reprezentáns pályaszakaszok  a jellegzetes járműcsoportok kerék- ill. sínprofiljai kopásfolyamatának egyidejű szimulációja


Sínkopási folyamat  Különböző járműfajták  Különböző kopottságú kerekek  Különböző keréktípusok

 Statisztikai jellemzők alapján kiválasztott kerék-sín párosítás  Sorozatos ismétlés  Párhuzamosan megvalósuló kerékés sínkopás-előrehaladás



Meghatározó statisztikai jellemzők  Megadott relatív gyakoriság függvények alapján  A konkrét jármű/pálya gyakorisága a járműcsoportban/pályaszakaszokon  A kapcsolódó profil gyakorisága (új- közepesen ill. erősen kopott)

 A kapcsolódó pálya/jármű csoport gyakorisága  A pályaegyenetlenség gyakorisága (jó-, közepes- és rossz pálya).




A komplex kerék- és sínkopás algoritmusa Adatrendszer összeállítása előírt statisztikai jellemzők alapján Generation of data system on the basis of statistics Érintkezés-geometriai előkészítő számítások Preparative computation of the goemetrical contact

KOMPKOP 1

PFG_SUG, PROFG

Dinamikai szimuláció és a kopáseloszlás meghatározása Dinamical simulation to determine the wear distribution Anyagleválasztás, profilmódosítás Mass removal, profile alteration

ELDACW LEV

Közepesen- és erősen kopott profilgörbék aktualizálása Actualisation of midle and strongly worn profiles

PROFARCH

Gyakoriság függvények aktualizálása Actualisation of the frequency functions

KOMPKOP 2

Van még el nem kopott profil? Is there profile to wear

igen yes

VÉGE END Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem



Adatrendszer elállítása  Előírt relatív gyakoriságok alapján Adatbeolvasás Jegyzőkönyv file beolvasása A koptatandó jármű/pálya-csoport kiválasztása A konkrét jármű/pálya kiválasztása

Data reading Report file reading Selection of the vehicle/track group for wear Selection of the actual vehicle/track

Kapcsolódó pálya/jármű csoport kiválasztása

Selection of the connected track/vehicle group

Akt. csatlakozó pálya/jármű kiválasztása

Selection of the actual connected track/vehicle

Sebesség meghatározása Pályaminőség kiválasztása. Pályaegyenetlenség realizáció készítése Alapadat file aktualizálása

Fixing the vehicle velocity Selection of the track quality Generating track irregularity function Refreshing the basic data file

Parancsfile készítése az anyagleválasztáshoz Generating batch-file for the mass removal program Jegyzőkönyv kiírása Writing report file VÉGE END Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem



Cél: a lehetséges maximális egybeesés elérése az előírt relatív gyakoriság eloszlás és a szimuláció eredményeinek kiértékelésével kiadódó relatív gyakoriság eloszlás között r

roi;i=1,..,n előírt rel.gyak. rai; i=1,..,n kapott rel.gyak. di = roi - rai; i = 1,..,n

Relatív gyakoriság Relatíve frequency di roi o1

...

rai oi

...

on

Eseményhalmaz Set of events


Kiválasztott esemény ok : dk = max(di); i = 1,..,n ok1 , ok2 : dk1 = dk2 = max(di); i = 1,..,n rk = max(roi); i = k1,k2



A komplex szimuláció elemei  Magyarország fővonali hálózatának adatai és üzemi jellemzői.  4 járműcsoport  Nemzetközi forgalomban is közlekedő személykocsik (nfszk)  Csak belföldi forgalomban közlekedő személykocsik (bfszk)  Négytengelyes teherkocsi (4tgtk)  Kéttengelyes teherkocsi (2tgtk)

 12 pályaszakasz  MÁV 48 és UIC 54 sínprofilok:  R= (r0-48, r0-54)  R=900 m (r900-48, r900-54)  R=600 m (r600-48, r600-54)  R=350 m (r350-48, r350-54)


 UIC 60 sínprofil:  R= (r0-48)  R=1500 m (r15c-60)  R=900 m (r900-60)  R=600 m (r600-60)



Lehetőségek az elemeken belül Járműcsoportonként 2-3 konkrét jármű Pályaszakaszonként 1-2 konkrét sínleerősítési rendszer A kerék/sín profilokra 3 kopottsági szint Új Közepesen kopott Erősen kopott

Pályaminőség: UIC 60 és “nfszk” esetén  jó  közepes Egyéb esetekben  jó  közepes  rossz

 Két kopás-szimuláció - nyomkarima súrlódási tényező: 0,2 0,05 0,05 kg anyagleválasztás minden lépésben Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem



Előírt relatív gyakoriságok és megvalósulásuk  Belföldi forgalmú személykocsi relatív gyakoriság értékei Csatl. pályaszakaszok 70

50 30 20

terv

50

tény

40

terv tény

30

10 R15c-60

R900-60

R0-60

R600-60

R900-48

R600-48

R350-48

R0-48

R900-54

R600-54

R0-54

60

terv

40

tény

20

20 R350-54

Pályaminőség

80

60

40

0

Járművek

Csatlakozó profil

10

0

0 új

köz.

bh_kal3

kop

y_raba

60 50 40

terv tény

30 20 10 0 jó

y_opole

közp.

rossz

 UIC 54 típ. sín, R=350 m sugarú pályaszakasz relatív gyak. értékei Csatl. járművek 60 50 40 30 20 10 0

Sínleerősítés

Csatl. profil

terv

80

terv

80

terv

tény

60

tény

60

tény

40

40

20

20

4tgtk


uj

koz

kop

60 50 40

terv tény

30 20 10 0

0

0 nf szk

Pályaminőség

geo5

geor

jó

köz

rossz



Járműcsoportok kopási folyamatai  Nyomkarima súrlódási tényező:  = 0.2




MÁV 48 TÍP. SÍN KOPÁSI FOLYAMATAI  Nyomkarima súrlódási tényező:  = 0.2




MÁV 54 TÍP. SÍN KOPÁSI FOLYAMATAI  Nyomkarima súrlódási tényező:  = 0.2




UIC 60 TÍP. SÍN KOPÁSI FOLYAMATAI  Nyomkarima súrlódási tényező:  = 0.2




Járműcsoportok kopott profiljai  Nyomkarima súrlódási tényező:  = 0.2




Futásteljesítmények és tengelyszámok arányai  járműcsoportok által befutott utak  pályaszakaszokon áthaladt tengelyszámok arányai 120

120 =. =.5

100 80

100

=. =.5

80

60 40

60

20

20

0

0


R600-60

R-90060

R15c-60

R0-60

R350-54

R600-54

R900-54

R0-54

R350-48

R600-48

R900-48

R0-48

2TGTK

4TGTK

BFSZK

NFSZK

40



Profilkopás hatása a futásstabilitásra  hagyományos futóművel rendelkező, négytengelyes, kétforgóvázas, gyorsvonati személykocsi  a "Gotthard" vonal Airolo és Bodio közötti déli lejtője AIROLO

LINE "GOTTHARD" BODIO R 280...310, Gauge: 1435 mm (%) 40

Left curve

30

Right curve

20 10

-4

-2

0

2

4

Curvature -G (1/m) Track "Gotthard": Bodio-Airolo




Kerékprofilok kopása




Sínprofil kopása egyenes pályán




Futásstabilitás vizsgálat         

Egyenes pályaszakasz Nemlineáris modell, vizsgálat időtartományban UIC 54 sínprofil ORE 1002 kerékprofil Új, kicsit kopott, erősebben kopott profilok 25 m út után 1 m hosszon 5mm pályaeltolás 10 s-os időkeretben Első forgóváz 2 kerékpárjának állandósult amplitúdója Sebesség növelése, amíg nem jön létre nyomkarima érintkezés




Állandósult amplitúdók




Összefoglalás  A vasúti járművek futásstabilitása lineáris modell keretei között egyszerűen jellemezhető.  Nemlineáris modell esetén vizsgálat időtartományban, nehézkesebb és gyakran nem egyértelmű a kiértékelés.  A vasúti kerék és sín kopása dinamikai szimulációhoz kapcsolható  A szimuláció során reális profilalakok nyerhetők, a futásteljesítmény illetve áthaladt tengelyszám pontosításához a kopásmodell tényezőinek kísérleti/identifikációs úton való pontosítása szükséges.  A járműparaméterek optimálása adott hálózaton sztochasztikus üzem szimulációjára támaszkodva is megvalósítható.  Kiterjedt vasúti hálózaton adott statisztika szerint közlekedő járműsokaság mellett a pálya és a kerék kopása komplex megközelítésben, együttesen szimulálható:  A kopott profilok hasonló alakúak,  de eltérő futásteljesítmény mellett alakulnak ki.  A kerék/sínprofilok kopottsága jelentős hatással van a járművek futásstablitására.




Köszönöm megtisztelő figyelmüket!



Vasúti kerék- és sínkopás - Futásstabilitás

Recommend Documents