Файл: Курсовой проект по дисциплине Современные методы моделирования динамики подвижного состава на тему Моделирование движения вагонацистерны модели 156913 с целью оценки его динамических качеств и воздействия на путь.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.12.2023

Просмотров: 22

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.








Подп. и дата




Инв. № дубл.




Взам. инв. №




Подп. и дата




Инв. № подл.








Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Петербургский государственный университет путей сообщения

Императора Александра I»

(ФГБОУ ВО ПГУПС)

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

Факультет «Транспортные и энергетические системы»

Кафедра «Вагоны и вагонное хозяйство»
Специальность 23.05.03 «Подвижной состав железных дорог»

Специализация «Грузовые вагоны»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине

«Современные методы моделирования динамики подвижного состава»

на тему:

«Моделирование движения вагона-цистерны модели 15-6913 с целью оценки его динамических качеств и воздействия на путь»
Выполнил обучающийся

Курс 4

Группа ПС­ 909 Кучер А.Р.

подпись, дата
Проверил

доц. каф., к.т.н. Саидова А.В. подпись, дата

Санкт-Петербург

2022

Содержание





Введение 3

1Исходные данные для расчета 4

2Описание компьютерной модели вагона и пути 7

3Результаты компьютерного моделирования 8

Заключение 10

Библиографический список 11

Введение




Курсовой проект выполнен с целью оценки динамических качеств и …….. вагона-цистерны для перевозки расплавленной серы

модели 15-6913. Оценка динамических качеств выполнялась для вагона в груженом состоянии согласно ГОСТ 33211-2014 [1] по следующим показателям:

  • ;



Оценка воздействия экипажа на путь велась в соответствии с ……

  1. Исходные данные для расчета




В курсовом проекте оценивались динамические качества и показатели воздействия на путь вагона-цистерны для перевозки расплавленной серы модели 15-6913. Общий вид вагона представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 - Вагон-цистерна для перевозки расплавленной серы модели 15-6913
Вагон установлен на тележки модели 18-100. Общий вид тележки представлен на рисунке 2.

Рисунок 2 –Общий вид тележки модели 18-100

Геометрические параметры кузова вагона, тележки и пути представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Геометрические характеристики вагона и пути

Наименование параметра, размерность

Значение параметра

База вагона, м

7,8

База тележки, м

1,85

Внутренний диаметр котла, м

2,4

Высота центра масс кузова вагона от уровня подпятника, м

1,6

Диаметр колесной пары, м

0,950

Профиль рельса

R65

Ширина колеи, мм

1520

Расстояние между кругами катания колес, м

1,58

Высота центра масс боковой рамы тележки над УГР, м

0,547


Инерционные характеристики кузова и составных частей тележки представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Инерционные характеристики тел модели

Элемент вагона

Масса, кг

Главный центральный момент инерции для продольной оси, кг*м2

Главный центральный момент для поперечной оси, кг*м2

Главный центральный момент для вертикальной оси, кг*м2

Кузов груженый

90000

89700

128277

938758

Боковая рама

570

15

190

180

Надрессорная балка

830

450

10

450

Колесная пара

1500

1300

170

1300

Элемент пути

500

260

-

-

Рельс

60

10

-

-



Параметры рессорного подвешивания и скользунов тележки представлены в таблице 3.
Таблица 3 - Параметры подвешивания и скользунов тележки

№ п/п

Параметр

Единица измерения

Значение

Связь колесной пары и боковой рамы (на один буксовый узел)

1

Коэффициент трения на поверхности контакта

-

0.30

2

Суммарный зазор в продольном направлении

мм

7

3

Суммарный зазор в поперечном направлении

мм

8

Пружины под надрессорной балкой (на одну сторону)

4

Жесткость в продольном и поперечном направлениях

МН/м

2.7

5

Жесткость в вертикальном направлении

МН/м

0.06

6

Жесткость на поворот вокруг продольной и поперечной оси

МН·м/рад

0.06

7

Жесткость на поворот надрессорной балки при «забегании» боковых рам

МН·м/рад

4.0

Пружины под клином (на один клин)

8

Жесткость в продольном и поперечном направлениях

МН/м

0.2

9

Жесткость в вертикальном направлении

МН/м

0.3

Пятник-подпятник

10

Диаметр подпятника

м

0.350

Скользун

14

Коэффициент трения на поверхности

-

0.3


  1. Описание компьютерной модели вагона и пути




Компьютерное моделирование движения вагона производилось с использованием программного комплекса «Универсальный механизм». Для расчета была использована нелинейная математическая модель.


Модель, разработанная в программном комплексе «Универсальный механизм», имеет следующие особенности:

- ;

- ;

- .

В модели использовались следующие типы связей твердых тел между собой:

- ;

- ;

- .

Расчетная схема вагона с номерами тел и номерами связей представлена на рисунке 3.
Рисунок 3 – Расчетная схема грузового вагона
Для описания…… использовались……

Горизонтальные и вертикальные неровности рельсовых нитей принимались в соответствии с …….., чтобы отступления по ширине колеи, уровню и просадкам не превышали II степень. …..

  1. Результаты компьютерного моделирования



Оценка динамических качеств вагона велась по следующим показателям:

- ;

- ;

- .

Рамные силы определялись как …… Статическая осевая нагрузка в груженом режиме составила …. кН.

Коэффициент динамической добавки …..

Коэффициент запаса устойчивости от……

…….

Результаты расчета динамических качеств вагона приведены в таблице 4 и на рисунках…… Красными линиями на графиках обозначены допускаемые значения показателей по ГОСТ 33211-2014.
Таблица 4 – Результаты расчета динамических качеств груженого вагона-цистерны на кривом участке пути с радиусом 650м

Параметр

Расчетное значение параметра при скорости движения (км/ч)

Допускаемое значение параметра

40

60

80

Максимальное отношение рамной силы к статической осевой нагрузке










0,38

Максимальный коэффициент динамической добавки обрессоренных частей










0,40

Максимальный коэффициент динамической добавки необрессоренных частей










0,90

Минимальный коэффициент запаса устойчивости










1,30

Максимальное вертикальное ускорение на пятнике кузова, в долях g*










0,65

Максимальное боковое ускорение на пятнике кузова, в долях g*










0,45

____________________

*g=9,81 м/с2 – ускорение свободного падения






Рисунок …. Отношение рамной силы к статической осевой нагрузке (первая колесная пара) при скорости движения 90 км/ч
Рисунок ….

Рисунок ….

Рисунок ….


Заключение



В курсовом проекте исследованы динамические качества вагона-цистерны модели…. при его движении по криволинейному участку пути радиусом…. со скоростями……. Анализ результатов расчета показал, что показатели динамических качеств вагона соответствуют требованиям ГОСТ 33211-2014.

Максимальное отношение рамной силы к статической осевой нагрузке не превышает допускаемые значения (максимальное значение наблюдается при скорости 90 км/ч и составляет 0,56, что соответствует оценке «хорошо»).

Максимальный коэффициент динамической добавки обрессоренных частей при скоростях движения 40,80,90 км/ч не превышает допустимых значений и …….

Максимальный коэффициент динамической добавки …

Максимальное вертикальное ускорение …

Максимальное боковое ускорение …..

Минимальный коэффициент запаса…….

Анализ доступных из расчета показателей воздействия экипажа на путь позволил установить следующее:

- ;

- ;

- .

Таким образом, вагон-цистерна модели …..соответствует требованиям………

Библиографический список