ВИЗНАЧЕННЯ ПОГЛИНАННЯ ЕНЕРГІЇ ГАСИТЕЛЕМ КОЛИВАНЬ ВАНТАЖНОГО ВАГОНА В АВАРІЙНОМУ РЕЖИМІ РУХУ

Purpose. The purpose of this work is to determine the energy losses in the shock absorber of the freight car whose wheel-set moves in the derailed state on the track panel depending on the axle load and structural parameters of spring suspension. Methodology. On the basis of spring suspension construction analysis and operating principle of the friction shock absorber of the freight car bogie the authors provide the method for determining the energy absorbed by it. The calculations take the maximum values of the absorber elements displacement and the regulatory values of spring suspension parameters. Findings. The authors obtained the calculated formula for determining the energy absorbed by shock absorber for regulation-set mounting schemes of elastic bogie elements depending on the axial load. The mentioned curves are parabolic. Originality. The work examines the crash mode of the wheel-set movement on the track panels after its derailment. It is shown that the energy dissipation in the shock absorbers is the reason for increase in resistance to rolling stock movement. The formulas for calculating the amount of energy dissipated in the shock absorber with a maximum displacement of its elements are derived. This energy depends on the axle load and structural parameters of spring suspension. Practical value. The proposed method allows setting the value of the additional resistance to motion that occurs in crash mode which makes it possible to increase the accuracy of traction calculations.Цель. Работа направлена на определение потерь энергии в гасителях колебаний грузового вагона, колесная пара которого движется в состоянии схода по рельсошпальной решетке в зависимости от осевой нагрузки и конструкционных параметров рессорного подвешивания. Методика. На основании анализа конструкции рессорного подвешивания и принципа работы фрикционного гасителя колебаний тележки грузового вагона предложен способ определения поглощаемой им энергии. В расчетах приняты максимальные значения перемещений элементов гасителя и нормативные значения параметров рессорного подвешивания. Результаты. Авторами получены расчетные формулы определения поглощаемой гасителем колебаний энергии для предусмотренных нормативными документами схем монтажа упругих элементов тележки в зависимости от осевой нагрузки. Указанные зависимости являются параболическими. Научная новизна. Рассмотрен аварийный режим движения колесной пары по рельсошпальной решетке после схода ее с рельс. Показано, что рассеивание энергии в гасителях колебаний является причиной увеличения сопротивления движению подвижного состава. Получены формулы для расчета величины энергии, рассеиваемой в гасителе колебаний при максимальном перемещении его элементов, Указанная энергия зависит от осевой нагрузки и конструктивных параметров рессорного подвешивания. Практическая значимость. Предложенный метод позволит установить значение дополнительного сопротивления движению, возникающего в аварийном режиме, что даст возможность повысить точность тяговых расчетов.Мета. Робота спрямована на визначення втрати енергії гасителями коливань вантажного вагона, колісна пара якого рухається у стані сходу рейко-шпальною решіткою, у залежності від осьового навантаження та конструктивних параметрів ресорного підвішування. Методика. На основі аналізу конструкції ресорного підвішування та принципу роботи фрикційного гасителя коливань візка вантажного вагона запропоновано спосіб визначення енергії, що ним поглинається. У розрахунках приймались максимальні значення переміщень елементів гасителя та нормативні значення параметрів ресорного підвішування. Результати. Отримані розрахункові формули визначення енергії, що поглинається гасителем коливань, для передбачених нормативними документами схем монтажу пружних елементів візка у залежності від осьового навантаження. Вказані залежності є параболічними. Наукова новизна. Авторами розглянуто аварійний режим руху колісної пари рейко-шпальною решіткою після сходу її з рейок. Показано, що розсіювання енергії гасителем коливань є причиною збільшення опору руху рухомого складу. Отримано формули для розрахунку величини енергії, яка розсіюється гасителем коливань при максимальному переміщені його елементів і залежить від осьового навантаження та конструктивних параметрів ресорного підвішування. Практична значимість. Запропонований метод дозволить встановити величину додаткового опору руху, який виникає у аварійному режимі, що дасть змогу підвищити точність тягових розрахунків

DETERMINATION OF ENERGY LOSSES BY SHOCK ABSORBER IN A FREIGHT CAR AT CRASH MODE

Purpose. The purpose of this work is to determine the energy losses in the shock absorber of the freight car whose wheel-set moves in the derailed state on the track panel depending on the axle load and structural parameters of spring suspension. Methodology. On the basis of spring suspension construction analysis and operating principle of the friction shock absorber of the freight car bogie the authors provide the method for determining the energy absorbed by it. The calculations take the maximum values of the absorber elements displacement and the regulatory values of spring suspension parameters. Findings. The authors obtained the calculated formula for determining the energy absorbed by shock absorber for regulation-set mounting schemes of elastic bogie elements depending on the axial load. The mentioned curves are parabolic. Originality. The work examines the crash mode of the wheel-set movement on the track panels after its derailment. It is shown that the energy dissipation in the shock absorbers is the reason for increase in resistance to rolling stock movement. The formulas for calculating the amount of energy dissipated in the shock absorber with a maximum displacement of its elements are derived. This energy depends on the axle load and structural parameters of spring suspension. Practical value. The proposed method allows setting the value of the additional resistance to motion that occurs in crash mode which makes it possible to increase the accuracy of traction calculations

The Braking of Shunting Train at Low Traction Coefficient with Rails

Болжеларський, Я. В. Гальмування маневрового состава при низьких значеннях коефіцієнта зчеплення коліс з рейками / Я. В. Болжеларський, С. С. Довганюк // Залізничний транспорт України. — 2010. — № 5. — С. 39—43.UK: Досліджується випадок гальмування маневрового состава при його русі на крутому спуску в умовах забруднення рейок. Встановлюється гальмівний шлях, перевіряється умова безюзового гальмування та можливість зупинки состава на спуску.RU: Исследуется случай торможения маневрового состава при его движении на крутом спуске в условиях загрязненных рельсов. Устанавливается тормозной путь, выполняется проверка условия безюзного торможения и возможность остановки состава на спуске.EN: The braking of shunting train under the steep descent and the pollutioned rails was analyzed. The braking distance was calculated. The condition of braking without slide and the possibility of stopping under the steep descent were checked.Львівська філія ДНУЗТу, Львів; Львівський НДІ судових експерти

Calculation of a Single Locomotive Braking Distance at Low Pressure in the Braking Cylinders

Болжеларський, Я. В. Розрахунок гальмівного шляху одиночного локомотива при низькому тиску у гальмівних циліндрах / Я. В. Болжеларський, С. С. Довганюк // Залізничний транспорт України. — 2011. — № 2. — С. 12—15.UK: Досліджується випадок гальмування одиночного двосекційного локомотива при несправності гальмівної системи, яка проявилась у недостатньому тиску повітря у гальмівних циліндрах. Розрахунок гальмівного шляху проводиться за інтервалами часу з врахуванням дійсної сили натиснення гальмівних колодок на колесо.RU: Исследуется случай торможения одиночного двухсекционного локомотива при неисправности тормозной системы, проявившейся в недостаточном давлении воздуха в тормозных цилиндрах. Расчет тормозного пути проводится по интервалах времени с учетом действительной силы нажатия тормозных колодок на колесо.EN: The braking of the single two-sectional locomotive with defective brake system was analyzed. The braking distance was calculated after time domains with using the real pressure of the brake blocks.Львівська філія ДНУЗТ, Льві

Improving a Methodology of Theoretical Determination of the Frame and Directing Forсes in Modern Diesel Trains

The method for determining the directing force was improved, taking into consideration the effect of transverse creep forces and the angle of the directing force inclination to the vertical axis.It was established that when determining the directing force, it is necessary to check the gap between the wheel flange and the rail head which is difficult to realize without computer simulation.When determining the frame force on the axle of the wheel set, a comprehensive approach was adopted taking into account geometric irregularities of the track path, both in vertical and horizontal planes; longitudinal and transverse creep forces at the point of the wheel-rail contact and influence of adjacent wheel sets of the diesel train car.Dependences of the frame and directing forces on speed of the carriage movement and the value of amplitude of the horizontal irregularity of the rail track were obtained. It was established that when moving in the straight section of the track, an increase in speed from 0 m/s to 50 m/s results in a rise in the value of the frame force: up to 8.3 kN for the first wheel set and 19.37 kN for the second wheel set and the directing force up to 31.38 kN for the first wheel set and up to 46.83 kN for the second wheel set. The increase in amplitude of the horizontal irregularity of the track, which is one of the primary causes of occurrence of forced oscillations of the carriage section above the springs also leads to an increase in numerical values of the forces of interaction of the rolling stock with the rail track. All this can bring about an increased power influence of the wheel set on the track and a negative impact on the basic criteria of traffic safety.Influence of the carriage movement speed on the value of transverse creep forces was studied. It has been established that with an increase in the carriage speed from 0 m/s to 50 m/s, these forces grow from 0 to 15.75 kN for the 1st wheel set and from 0 to 29.22 kN for the 2nd wheel set. This indicates impermissibility of neglecting the transverse creep forces when determining the directing force.Comparison of numerical values of the directing force determined by different methodologies was performed. It has been established that the methodology used in conducting forensic examination of railroad accidents may result in underestimation of fulfillment of the derailing condition. At the same time, calculations according to the formula improved in this study give an opportunity to obtain the results most approximate to the real operation conditions.Comparison of the experimental and theoretical calculated values of the frame force acting on the first wheel set of the diesel train car was made and their practical coincidence was shown. Discrepancy of the compared values of the frame force was within 7.2