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

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

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

2. 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. …..

3. 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

1. 
   
   

---