DOI: https://doi.org/10.15802/stp2018/148026

RESEARCH OF LOCOMOTIVE MECHANICS BEHAVIOR

V. А. Tаtаrinоvа, J. Kаlіvоdа, L. О. Nеduzha

Abstract


Purpose. The main purpose of the study is to compare and confirm the results of theoretical studies of locomotive motion along the straight and curved track sections in the set range of operating speeds, which is essential for determining their dynamic qualities. The conducted research complex is one of the prerequisites for improving the reliability of the rolling stock mechanics, in particular the bogie parameters. Methodology. The research was carried out by numerical integration of the dynamic loading of a railway vehicle using one of the modern software complexes. In this study we used the mathematical model of locomotive spatial oscillations obtained using Lagrangian equations of the second kind. Findings. Authors carried out theoretical research and performed the analysis of the vehicle behavior during the motion along the track section, which in the vertical plane has no geometric defects, and taking into account the inequalities on the example of the main locomotive. The researches were carried out both analytically and with the help of the modern software complex. Comparison of the graphs shows that the results obtained by different methods coincide with sufficient accuracy. Originality. Based on the results of many years of work, the authors present the General Classification of Locomotive Mechanics, which may be useful to researchers, who are involved in the assessment of the dynamic qualities of new and upgraded types of rolling stock. Practical value. A new licensed modern software complex has been applied, which makes it possible to use it in the design, modeling of units of rolling stock and their elements; during theoretical and experimental studies, comparison of their results. The results of theoretical research can be taken into account for the preliminary research during creating the reliable constructions of a new vehicle, further improvement of the mechanics, modernization of the existing units of rolling stock during field tests.


Keywords


vehicle; rolling stock; locomotive; vehicle mechanics; bogie; software complex

References


Basov, Н. Н., & Nesterenko, V. I. (2011). Teoretychni y eksperymentalni doslidzhennia ekipazhnoi chastyny teplovoziv: Navchalnyi posibnyk. Lughansk, Noulidzh. (in Ukranian)

Blokhin, Y. P., Korotenko, M. L., & Burov, V. S. (2002). Dynamika elektrychnoho rukhomoho skladu: Navchalnyi posibnyk. Dnipropetrovsk: Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan. (in Ukranian)

Bondarenko, I. O. (2016). Modeling for establishment of evaluation conditions of functional safety of the railway track. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1/7(79), 4-10. doi: 10.15587/1729-4061.2016.59874 (in Ukranian)

Yevstratov, A. S. (1987). Ekipazhnye chasti teplovozov. Moscow: Mashinostroenie. (in Russian)

Kuzyshyn, A. Y., & Batig, А. V. (2017). Construction of Mechanical Model of the Diesel-Train DTKr-2 Car and its Features. Science and Transport Progress, 6(72), 20-29. doi: 10.15802/stp2017/117936 (in Ukranian)

Lazarian, V. A., Dluhach, L. A., & Korotenko, M. L. (1972). Ustoychivost dvizheniya relsovykh ekipazhey. Kуіv: Naukova dumka. (in Russian)

Kostritsa, S. A., Sobolevska, Y. H., Kuzyshyn, A. Y., & Batih, А. V. (2018). Mathematical Model of Dpkr-2 dyzel Train Car. Science and Transport Progress, 1(73), 56-65. doi: 10.15802/stp2018/123079 (in Ukranian)

Biryukov, I. V. (Ed). (1992). Mekhanicheskaya chast tyagovogo podvizhnogo sostava: Uchebnik dlya vuzov. Moscow: Transport. (in Russian)

Muradyan, L. A., Shaposhnik, V. Y. (2015). K voprosu o planakh ispytaniy nadezhnosti mekhanicheskikh sistem. Zbirnyk naukovykh prats Ukrainskoho derzhavnoho universytetu zaliznychnoho transportu, 157, 119-128. (in Russian)

Myamlin, S. V., Lunys, O., & Neduzha, L. O. (2017). Peculiarities of Running Gear Construction of Rolling Stock. Science and Transport Progress, 3(69), 130-146. doi: 10.15802/stp2017/104824 (in Russian)

Pavlovskyi, M. A. (2002). Teoretychna mekhanika. Kyiv: Tekhnika. (in Ukranian)

Dobrynin, L. K. (Ed). (1984). Povyshenie nadezhnosti ekipazhnoy chasti teplovozov. Moscow: Transport. (in Russian)

Sokolov, Y. N. (2011). Konspekt dlya lokomotivnykh brigad. Elektrovoz DS3. Ustroystvo, upravlenie, obsluzhivanie. Kуіv: Іzdatelstvo Yugo-Zapadnoy zheleznoy dorogi. (in Russian)

Vekeryk, V. I., Ilchyshyna, D. I., Levchuk, K. H., Tsidylo, I. V., & Shalda, L. M. (2006). Teoretychna mekhanika. Ivano-Frankivsk: Fakel. (in Ukranian)

Kuzmich, V. D. (Ed). (1991). Teplovozy: Osnovy teorii i konstruktsiya. Moscow: Transport. (in Russian)

Trofimovich, V. V. (2006). Mekhanicheskaya chast elektropodvizhnogo sostava: Kurs lektsiy (Vol. 1-2). Khabarovsk: Izdatelstvo Dalnevostochnogo gosudarstvennogo universiteta putey soobshcheniya. (in Russian)

Kalivoda, J., & Neduzha, L. O. (2017). Enhancing the Scientific Level of Engineering Training of Railway Transport Professionals. Science and Transport Progress, 6(72), 128-137. doi: 10.15802/stp2017/119050 (in English)

Klimenko, І, Kalivoda, J., & Neduzha, L. (2018). Parameter Optimization of the Locomotive Running Gear: Proceedings of 22nd International Scientific Conference (October 3–5, 2018). Trakai, Klaipėda. (in English)

Klimenko, І., Černiauskaite, L., Neduzha, L. & Оchkasov, О. (2018). Mathematical Simulation of Spatial Oscillations of the «Underframe-Track» System Interaction. Intelligent Technologies in Logistics and Mechatronics Systems – ITELMS’2018: Proc. of 12th Intern. Conf. (April 26–27, 2018, Panevėžys). Kaunas. (in English)

Multy-Body Simulation Software. SIMULIA Simpack. Retrived from http://www.simpack.com (in English)

Myamlin, S., Neduzha, L., & Urbutis, Ž. (2016). Research of Innovations of Diesel Locomotives and Bogies. Procedia Engineering, 134, 469-474. doi: 10.1016/j.proeng.2016.01.069 (in English)

Blochinas, E., Dailydka, S., Lingaitis, L. P., & Ursuliak, L. (2015). Nestacionarieji ir kvazistatiniai ge-ležinkelio traukinių judėjimo režimai: monografija. Vilnius: Technika. doi: 10.3846/2321-m (in Lithuanian)

Serdiuk, T. M. (2017). Modeling of influence of traction power supply system on railway automatics devices. 2017 International Symposium on Electromagnetic Compatibility – EMC EUROPE. doi: 10.1109/emceurope.2017.8094637 (in English)

Shykunov, O. A. (2017). Three-element Bogie Side Frame Strength. Science and Transport Progress, 1(67), 183-193. doi: 10.15802/stp2017/92535 (in English)


GOST Style Citations


  1. Басов, Г. Г. Теоретичні й експериментальні дослідження екіпажної частини тепловозів : навч. посіб. / Г. Г. Басов, В. І. Нестеренко. – Луганськ : Ноулідж, 2011. – 247 с.
  2. Блохін, Є. П. Динаміка електричного рухомого складу : навч. посіб. / Є. П. Блохін, М. Л. Коротенко, В. С. Буров. – Дніпропетровськ : Дніпропетр. нац. ун-т залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна, 2002. – 138 с.
  3. Бондаренко, І. О. Моделювання з метою встановлення оціночних умов функціональної безпеки залізничної колії / I. O. Бондаренко // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2016. – Т. 1, № 7 (79). – С. 4–10. doi: 10.15587/1729-4061.2016.59874
  4. Евстратов, А. С. Экипажные части тепловозов / А. С. Евстратов. – Москва : Машиностроение, 1987. – 136 с.
  5. Кузишин, А. Я. Побудова механічної моделі вагона дизель-поїзда ДПКр-2 та її особливості / А. Я. Кузишин, А. В. Батіг // Наука та прогрес транспорту. – 2017. – № 6 (72). – С. 20–29. doi: 10.15802/stp2017/117936
  6. Лазарян, В. А. Устойчивость движения рельсовых экипажей / В. А. Лазарян, Л. А. Длугач, М. Л. Коротенко. – Киев : Наук. думка, 1972. – 197 с.
  7. Математична модель вагона дизель-поїзда ДПКР-2 / С. А. Костриця, Ю. Г. Соболевська, А. Я. Кузишин, А. В. Батіг // Наука та прогрес транспорту. – 2018. – № 1 (73). – С. 56–65. doi: 10.15802/stp2018/123079
  8. Механическая часть тягового подвижного состава : учебник для вузов / под ред. И. В. Бирюкова. – Москва : Транспорт, 1992. – 440 с.
  9. Мурадян, Л. А. К вопросу о планах испытаний надежности механических систем / Л. А. Мурадян, В. Ю. Шапошник // Зб. наук. пр. Укр. держ. ун-ту залізнич. трансп. – Харків, 2015. – Вип. 157. –
    С. 119–128.
  10. Мямлин, С. В. Особенности конструкции ходовых частей тягового подвижного состава / С. В. Мямлин, О. Лунис, Л. А. Недужая // Наука та прогрес транспорту. – 2017. – № 3 (69). – С. 130–146. doi: 10.15802/stp2017/104824
  11. Павловський, М. А. Теоретична механіка / М. А. Павловський. – Київ : Техніка, 2002. – 510 с.
  12. Повышение надежности экипажной части тепловозов / под ред. Л. К. Добрынина. – Москва : Транспорт, 1984. – 248 с.
  13. Соколов, Ю. Н. Конспект для локомотивных бригад. Электровоз ДС3. Устройство, управление, обслуживание / Ю. Н. Соколов. – Киев : Изд-во Юго-Запад. ж.-д., 2011. – 299 с.
  14. Теоретична механіка : навч. посіб. / В. І. Векерик, Д. І. Ільчишина, К. Г. Левчук, І. В. Цідило,
    Л. М. Шальда – Івано-Франківськ : Факел, 2006. – 459 с.
  15. Тепловозы: Основы теории и конструкция / под ред. В. Д. Кузьмича. – Москва : Транспорт, 1991. – 352 с.
  16. Трофимович, В. В. Механическая часть электроподвижного состава : курс лекций : в 2 ч. / В. В. Трофимович. – Хабаровск : Изд-во Дальневост. гос. ун-та путей сообщения, 2006. – Ч. 2. – 100 с.
  17. Kalivoda, J. Enhancing the scientific level of engineering training of railway transport professionals / J. Kalivoda, L. О. Neduzha // Наука та прогрес транспорту. – 2017. – № 6 (72). – С. 128–137.
    doi: 10.15802/stp2017/119050
  18. Klimenko, I. Parameter Optimization of the Locomotive Running Gear / I. Klimenko, J. Kalivoda, L. Neduzha // Proc. of 22nd Intern. Sci. Conf. (October 3–5, 2018) / Kaunas University of Technology. – Trakai ; Klaipėda, 2018. – P. 1095–1098.
  19. Mathematical Simulation of Spatial Oscillations of the «Underframe-Track» System Interaction / I. Klimenko, L. Černiauskaite, L. Neduzha, O. Оchkasov // Intelligent Technologies in Logistics and Mechatronics Systems – ITELMS’2018 : Proc. of 12th Intern. Conf. (April 26–27, 2018, Panevėžys) / Kaunas University of Technology. – Kaunas, 2018. – P. 105–114.
  20. Multy-Body Simulation Software [Електроний ресурс] // SIMULIA Simpack. – Available at: http://www.simpack.com – Title from the screen. – Accessed : 31.10.2018.
  21. Myamlin, S. Research of Innovations of Diesel Locomotives and Bogies / S. Myamlin, L. Neduzha, Ž. Urbutis // Procedia Engineering. – 2016. – Vol. 134. – Р. 469–474. doi: 10.1016/j.proeng.2016.01.069
  22. Nestacionarieji ir Kvazistatiniai Gelezinkelio Traukiniq Judejimo Rezimai : monografija / E. Blochinas, S. Dailydka, L. Lingaitis, L. Ursuliak ; Vilniaus Gedimino Technicos Universitetas. – Vilnius : Technika, 2015. – 167 p. doi: 10.3846/2321-m
  23. Serdiuk, T. M. Modeling of influence of traction power supply system on railway automatics devices / Т. М. Serdiuk // 2017 International Symposium on Electromagnetic Compatibility – EMC EUROPE (4-7 Sept. 2017). – Angers, France, 2017. doi: 1109/EMCEurope.2017.8094637
  24. Shykunov, O. А. Three-element bogie side frame strength / О. А. Shykunov // Наука та прогрес транспорту. – 2017. – № 1 (67). – С. 183–193. doi: 10.15802/stp2017/92535




Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN 2307–3489 (Print)
ІSSN 2307–6666 (Online)