Результаты поиска

В работе рассмотрены конструкция и принцип действия упруго-фрикционного поглощающего аппарата автосцепки. Представлены результаты исследования силовой характеристики упруго-фрикционного поглощающего аппарата автосцепки, учитывающего режимы работы аппарата и деформацию конструктивных элементов, участвующих в передаче продольной силы от корпуса автосцепки к поглощающему аппарату. Предложено рассматривать силовую характеристику поглощающего аппарата в виде кусочно-линейной петлевой характеристики, состоящей из девяти участков. Получены уравнения для определения силовой статической характеристики для каждого участка деформации соответствующего конструктивного элемента поглощающего аппарата автосцепки. Выполнено описание силовой характеристики единой системой уравнений. Уточнены и определены основные числовые параметры, характеризующие работу поглощающего аппарата, такие как жесткость и деформация конструктивных элементов аппарата, корпуса автосцепки, пружины. Разработанная математическая модель пружинно-фрикционного поглощающего аппарата автосцепки учитывает все режимы его работы и деформацию элементов конструкции, передающих продольную силу от корпуса автосцепки на поглощающий аппарат. Полученные в работе результаты уточняют вид силовой характеристики поглощающего аппарата, приближая его к экспериментально полученным графикам. Представленное математическое описание силовой характеристики может использоваться при разработке многомассовой модели поезда, представляющей систему твердых тел, соединенных между собой нелинейными упруго-фрикционными связями. Приведенные результаты исследования могут быть использованы для определения предельных усилий в поглощающих аппаратах автосцепок при моделировании продольных колебаний в грузовых поездах, которые возникают при изменении режимов работы локомотива, режимов движения поезда при проходах переломов продольного профиля пути.

Целью данной работы является оценка влияния жесткости пружины, последовательно включенной с гидравлическим гасителем колебаний, на диссипативные силы в гидравлическом гасителе, а также на коэффициенты динамики в буксовой ступени рессорного подвешивания. В качестве объекта исследования рассматривается одноосная трехмассовая модель с двухступенчатым рессорным подвешиванием, соответствующая четырехосной секции грузового электровоза. Моделируются вертикальные колебания подпрыгивания кузова, тележек и колесных пар экипажа при случайном кинематическом возмущении в виде неровности пути и двух вариантах конструкции буксовой ступени рессорного подвешивания: с типовым и упругозащищенным (предлагаемым) гидравлическими гасителями. При моделировании учитываются также упругие и диссипативные свойства пути, приведенные к одной колесной паре. Возмущение задавалось выражениями спектральных плотностей неровностей раздельно в низкочастотном и высокочастотном диапазонах. Решение уравнений колебаний выполнено в частотной области с определением вещественной, мнимой и амплитудной частотных характеристик диссипативных сил типового и упругозащищенного гасителей колебаний в буксовой ступени рессорного подвешивания, связывающих кинематическое возмущение с изменением сил указанных гасителей. Проверка эффективности последовательного включения пружины с гидравлическим гасителем колебаний выполнялась на основе исследования динамических свойств упрощенной трехмассовой модели локомотива с типовым и упругозащищенным гасителями колебаний. Кроме того, на основе исследования случайных процессов вертикальных колебаний такой модели определялись значения показателей динамических качеств и максимальных динамических сил, действующих на гасители. По результатам расчетов были сделаны выводы о значительном снижении динамических сил в упругозащищенном гасителе по сравнению с типовым при незначительном ухудшении показателей динамических качеств, которые в обоих вариантах расчета не превышают своих допустимых значений. Рекомендовано окончательные выводы сделать после решения задачи оптимизации параметров рессорного подвешивания на полноразмерной модели экипажа.

В данной статье рассмотрена проблема оценки устойчивости бесстыкового пути при его температурном удлинении. Рассмотрен предложенный специалистами АО «ВНИКТИ» способ определения напряженно-деформированного состояния рельсов бесстыкового пути, который основан на использовании зависимости собственных частот колебаний рельса от приложенного продольного усилия. Такая зависимость может быть получена расчетным методом с использованием конечно-элементной модели участка пути. Оценка достоверности такой зависимости может быть проведена путем сравнения результатов, полученных расчетным способом, с действительными значениями собственных частот колебаний рельса в зависимости от приложенного продольного усилия растяжения и сжатия на натурном объекте. Таким объектом была выбрана рельсошпальная решетка. С целью получения действительной зависимости собственных частот колебаний рельса от приложенного продольного усилия был разработан специализированный стенд. Разработка стенда включила в себя создание конструкции элементов стенда и конечно-элементных моделей основных несущих элементов стенда - упора, кронштейна и тяги, а также последующего расчета их на прочность для подтверждения работоспособности выбранной конструкции при необходимых условиях нагружения. Оценка прочности проводилась при использовании коэффициента запаса по пределу текучести. Расчеты по методу конечных элементов показали, что конструкция стенда обладает достаточной прочностью. Разработанный стенд позволит проводить испытания с целью верификации полученной расчетным методом зависимости частот колебаний рельса от приложенного к нему продольного усилия растяжения и сжатия, а также для апробирования предлагаемого метода оценки продольного усилия в рельсе при его температурном расширении.

Проблема оптимизации режимов ведения поезда долгое время продолжает оставаться актуальной, несмотря на большое число научных исследований и разработок в данной предметной области. Это связано как с общей сложностью реализации технологического процесса ведения поезда, так и с параметрической неопределенностью и значительными вариациями параметров самого объекта управления и внешней среды. Известные методы вычисления энергооптимальных режимов ведения поезда (вариационное исчисление, принцип максимума, динамическое программирование) и системы автоведения, построенные на их основе, предполагают некоторые упрощения исходной задачи и, как следствие, на практике реализуют квазиоптимальное управление. В связи с этим разработка методов поиска глобального экстремума функционала, определенного на множестве допустимых траекторий движения поезда как динамической системы, является как теоретически, так и практически значимой задачей. Целью работы является создание вычислительно-эффективного метаэвристического алгоритма поиска энергооптимального управления как глобального экстремума целевой функции, значения которой вычисляются с помощью эталонной модели объекта управления. Авторами разработан проблемно-ориентированный эволюционный алгоритм вычисления оптимального управления движением поезда на основе теории случайного поиска. Его особенностями являются предложенные специализированные операторы локального случайного поиска, учитывающие специфику объекта управления как многорежимной системы; комбинированные процедуры локальной и глобальной оптимизации на основе концепции многоостровного популяционного алгоритма с суперпопуляцией, а также метод отбора (селекции) перспективных вариантов на основе алгоритма кластеризации. Вычислительные эксперименты показали хорошую сходимость алгоритма и повторяемость результатов вычислений. На основе полученных решений может быть реализован регулятор времени хода поезда, реализующий асимптотически-оптимальное управление.