Vliv semiaktivního řízení tlumičů vrtivých pohybů na kritickou rychlost železničního vozidla

The effect of semi-active control of bogie yaw dampers on the railway vehicle critical speed

conference paper

cs

Kritickou rychlostí železničního vozidla nazýváme rychlost, při které pohyb jeho dvojkolí ztrácí stabilitu – dochází tedy k nadměrnému rozvinutí samobuzeného příčného kmitání dvojkolí ve volném kanálu koleje s negativními důsledky na silové působení vozidla na kolej a jízdní komfort. V rámci jízdních zkoušek musí vozidlo prokázat stabilní chod při rychlosti alespoň o 10 % vyšší, než je maximální provozní rychlost daného vozidla. Tento příspěvek se zabývá vlivem semiaktivně řízených tlumičů vrtivých pohybů podvozků na stabilitu jízdy vozidla – je demonstrován potenciál zvýšení kritické, a tedy i provozní rychlosti vozidla. Vliv semiaktivního řízení tlumičů na stabilitu jízdy vozidla je zde zkoumán v simulačním prostředí na multi-body modelu moderní lokomotivy o hmotnosti 90 t. Výsledky simulačních výpočtů ukazují, že kritickou rychlost vyšetřovaného vozidla je možné zvýšit až na 500 km/h, resp. o 250 km/h oproti pasivním tlumičům.

Kritickou rychlostí železničního vozidla nazýváme rychlost, při které pohyb jeho dvojkolí ztrácí stabilitu – dochází tedy k nadměrnému rozvinutí samobuzeného příčného kmitání dvojkolí ve volném kanálu koleje s negativními důsledky na silové působení vozidla na kolej a jízdní komfort. V rámci jízdních zkoušek musí vozidlo prokázat stabilní chod při rychlosti alespoň o 10 % vyšší, než je maximální provozní rychlost daného vozidla. Tento příspěvek se zabývá vlivem semiaktivně řízených tlumičů vrtivých pohybů podvozků na stabilitu jízdy vozidla – je demonstrován potenciál zvýšení kritické, a tedy i provozní rychlosti vozidla. Vliv semiaktivního řízení tlumičů na stabilitu jízdy vozidla je zde zkoumán v simulačním prostředí na multi-body modelu moderní lokomotivy o hmotnosti 90 t. Výsledky simulačních výpočtů ukazují, že kritickou rychlost vyšetřovaného vozidla je možné zvýšit až na 500 km/h, resp. o 250 km/h oproti pasivním tlumičům.

We call the critical speed of a railway vehicle the speed at which the movement of its wheelsets loses stability – it leads to excessive development of the self-excited lateral vibration of the wheelsets in the gauge clearance with negative consequences for the force of the vehicle on the track and ride comfort. As a part of the running tests, the vehicle must demonstrate a stable run at the speed at least by 10 % higher than the maximum operating speed of the vehicle. This paper deals with the effect of semi-actively controlled bogie yaw dampers on the vehicle running stability – the potential for increasing the critical, and thus also the maximum operating speed of the vehicle, is demonstrated. The influence of semi-active damper control on the vehicle running stability is investigated by simulations on a multi-body model of a modern four-axle electric locomotive with a total weight of 90 t. The simulation results show that the critical speed of the investigated vehicle can be theoretically increased up to 500 km/h, i.e. by 250 km/h compared to application of passive dampers.

semiaktivní, magnetoreologický, tlumič, vrtění, železniční vozidlo, bogie, jízdní stabilita

semi-active, magnetorheological, damper, hunting oscilation, railway vehicle, bogie, running stability

20.09.2023

EDIS-PUBLISHING INST UNIV ZILINA

ZILINA

978-80-89276-61-5

XXVI. MEZINÁRODNÁ KONFERENCIA SÚČASNÉ PROBMÉMY V KOĽAJOVÝCH VOZIDLÁCH, ZBORNÍK PREDNÁŠOK

213–220

8