Утицај параметара додира точак-шина на динамичко понашање шинских возила

Abstract

Ова докторска дисертација се бави истраживањем утицаја параметара додира точак-шина на динамичко понашање шинских возила. У раду су представљени параметри додира, као и њихов утицај на динамичке проблеме као што су: пролазак кроз кривину, квалитет трчања и стабилност кретања итд. Тежиште истраживања је стављено на идентификацију сила које настају у интеракцији точак-шина, па је осим нумеричке анализе у експерименталном делу рада развијен и систем за мерење вертикалних и бочних сила у додиру точак-шина. Експериментална истраживања су извршена при проласку воза кроз кривину релативно малог полупречника од 214 m, јер је то ситуација када настају бочне силе вођења већег интензитета. Осим сила, које су један од главних утицајних фактора динамичког понашања и главни узрочник хабања, од интереса је и одређивање угла налетања точка на шину и положаја тачке додира на шини, која се налази у контакту са точком са непознатим профилом котрљања. У складу са тим развијен је и систем за мерење ова два параметра. Угао налетања точка на шину показује способност осовинског склопа да се радијално постави приликом проласка кроз кривину и такође утиче на интензитет хабања контактног пара. Анализа је спроведена са реалним профилима точкова и шина снимљеним на терену, а експериментална мерења су упоређена са нумеричком анализом применом специјализованог софтвера VAMPIRE.

This Dissertation represents the research on influence of wheel-rail contact parameters on railway vehicle dynamic behaviour. In the Dissertation contact parameters, as well as their influence on vehicle dynamic problems such as: curving performance, ride quality and lateral stability are presented. In the focus of this research was the identification of forces generated at the wheel-rail contact. Therefore, in addition to numerical analysis, experimental research included the development of a special measurement system for wheel-rail vertical and lateral contact forces measurements. Experimental research was performed during train curve negotiation trough a relatively sharp curve with radius of 214 m, since in such a situation high lateral forces usually appear. Besides the forces, which highly influence the dynamical behaviour of the vehicles and represent the main cause of wear, the wheel on the rail angle of attack is of the interest. Accordingly, a system for measurement of this parameter was developed also. Besides the angle of attack, this system enabled detection of the contact point position on the rail, which is in contact with а wheel with an unknown profile. Contact point position defines the ability of the wheelset radial steering during curve negotiation and also affects wear intensity of the contact pair. Analyses were performed using real wheel and rail profiles, measured on the test track and on the test train. Experimental results were compared with numerical simulations using specialized software VAMPIRE.