Stateczność i bezpieczeństwo ruchu modelu pojazdu szynowego w zmiennych warunkach przejazdu po łuku

W artykule rozważane są zagadnienia dotyczące technicznych problemów eksploatacji pojazdu szynowego. Skupiono się na określeniu wpływu czynników atmosferycznych i środowiskowych na dynamikę ruchu modelu pojazdu szynowego w łuku. Wymienione czynniki mają wpływ na wiele parametrów układu pojazd – tor, a jednym z nich jest stan powierzchni tocznych kół i szyn. W obliczeniach jest on charakteryzowany poprzez współczynnik tarcia. Utworzono model 4-osiowego pojazdu nietrakcyjnego z użyciem oprogramowania inżynierskiego VI-Rail. Do obliczeń sił stycznych w kontakcie kół z szynami używana jest procedura FASTSIM. W pojedynczej symulacji ruchu procedura przyjmuje stałą wartość współczynnika tarcia. W celu uwzględnienia wpływu zmian współczynnika tarcia na dynamikę ruchu wykonano szesnaście serii symulacji dla współczynników tarcia od 0,1 do 0,8 na dwóch trasach o promieniach łuków R = 3000 m i 6000 m. Wyniki przedstawiono w postaci par wykresów bifurkacyjnych i skonfrontowano z powszechnie stosowanym kryterium bezpieczeństwa ruchu.

---

Some technical problems of rail vehicle operation are considered in the article. Some environment and whether conditions may have significant influence on the rail vehicle dynamics in curve. Wheels and rails surface properties directly depend on the humidity, temperature and environment pollutions. The coefficient of friction between wheels and rails is the parameter, which characterize the changeable conditions. The investigations focus on determination of coefficient of friction influence on rail vehicle dynamics. The 4-axle rail vehicle model of passenger coach was prepared with use of the engineering software VI-Rail. The wheel-rail forces are calculated using the FASTSIM algorithm of Kalker. One value of coefficient of friction is applied for single simulation process. Sixteen series of simulations for coefficient of friction changed from 0.1 to 0.8 and curve radius R = 3000 m and 6000 m were performed. The results are presented in form of bifurcation diagrams. The stability of motion results are compared to Nadal’s safety of motion criterion.