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 ……
-
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 |
-
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. …..
-
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………