Егор Александрович ПОТАХОВ, канд. техн. наук, инженер, технический отдел, служба подвижного состава Управления метрополитена,
190013, Санкт-Петербург, Московский пр., д. 28.
Egor A. POTAKHOV, Cand. Sci. (Eng.), Engineer, Engineering Division, Rolling Stock Department,
28, Moskovskiy Ave., St. Petersburg, 190013.
Введение. При неустановившемся движении поезда возникают резкие перемены величины силы тяги, сопровождающиеся колебательными и иногда ударными относительными движениями вагонов. При этом автосцепки испытывают нагружение, что является одной из причин их обрывов. Цель исследования — определение величин и характера изменения продольно-динамических межвагонных сил, возникающих при трогании поезда с места и трогании в случае невыдержки времени полного отпуска тормозов (при действии тормозных сил в хвостовой части).
Материалы и методы. Для расчета продольных сил, возникающих при трогании поезда с места, применяется численное моделирование. Цифровая многомассовая модель каждого поезда представляет собой систему твердых тел, соединенных упруго-вязкими связями. Разработана упрощенная модель автосцепного устройства, учитывающая жесткость и вязкость поглощающего аппарата, а также зазоры в ударно-тяговых приборах.
Результаты. Выполнены численные эксперименты трех режимов движения: трогания поезда с места; трогания поезда в случае невыдержки времени полного отпуска тормозов последнего вагона (принято, что последний вагон неподвижен); трогания поезда в случае неполного отпуска тормозов в последней трети поезда при действии переменных тормозных сил. В результате моделирования для каждого вида виртуального эксперимента были установлены характер и величина изменения продольных межвагонных сил: при установившемся режиме движения и при переходном, наиболее нагруженном режиме движения.
Обсуждение и заключение. Для рассматриваемых поездов максимальная межвагонная нагрузка при трогании в случае неподвижности последнего вагона превышает в среднем в два раза максимальную межвагонную нагрузку, возникающую при трогании поезда после полного отпуска тормозов. Определено, что неполный отпуск тормозов в последней трети поезда в выбранных условиях увеличивает максимальную продольную нагрузку на 2,22–6,23%.
Introduction. Unsteady train movement causes abrupt changes in the traction magnitude with oscillating and sometimes shocking relative movements of the cars. Under these conditions, the automatic couplers are subjected to stress, which leads to their breakage. The research is intended to determine the magnitudes and nature of changes in longitudinal dynamic inter-car forces arising when the train pulls off and pulls off without holding the time of full brake release (with braking forces acting in the tail section).
Materials and methods. Calculation of the longitudinal forces occurring when the train pulls off applies numerical modelling. The digital multi-mass model of each train is a system of solid bodies connected by elastic ductile bonds. The author developed a simplified model of the automatic coupler that takes into account the stiffness and ductility of the draft gear as well as the clearances in the shock and traction devices.
Results. The researcher performed numerical experiments of the three operation modes: train pulling off; train pulling off without holding the time of full brake release of the last car (with the last car assumed stationary); train pulling off without full brake release in the last third of the train under variable braking forces. Modelling for each type of virtual experiment established the nature and magnitude of changes in the longitudinal inter-car forces: in the steady-state motion and in the transient, the most loaded mode of train operation.
Discussion and conclusion. The trains under consideration show that the maximum inter-car loading when pulling off with the last car stationary is, on average, twice as high as the maximum inter-car loading when a train pulls off after full brake release. The author determined that incomplete brake release in the last third of the train under selected conditions increases the maximum longitudinal loading by 2.22–6.23%.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.