Движение железнодорожного поезда с существенными нелинейностями в межэкипажных сопряжениях по пути произвольной пространственной конфигурации

• Автор: Поляков, Владислав Александрович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Днепропетровск
• Количество страниц: 290 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

I. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДА ПО ПУТИ

ПРОИЗВОЛЬНОЙ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ КОНФИГУРАЦИИ.

IЛ. Расчтная схема системы поездпуть

1.2. Системы координат. Обобщенные координаты. Основные кинематические соотношения

1.3. Уравнения движения поезда

П. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ПОЕЗД

2.1. Математическое описание внешних воздействий на поезд .

2.2. Математическое описание взаимодействий кузовов экипажей между собой и с тележками.

2.3. Обобщенные силы, определяющие движение поезда.

Ш. ИССЛЕДОВАНИЕ, С ПОМОЩЬЮ ЭЦВМ, НЕКОТОРЫХ РЕЖИМОВ ДВИЖЕНИЯ
ПОЕЗДА
3.1. Реализация на ЦВМ математической модели движения поезда по пути произвольного очертания
3.2. Проверка корректности модели движения поезда, а также программы, реализующей ее на ЦВМ.
3.3. Динамика железнодорожного поезда на участках пути различного очертания
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Иными словами, при рассмотрении такого движения, гео-топическую (жестко связанную с поверхностью Земли) систему отсчета можно приближенно считать инерциальной. В зависимости от способа введения,эта система координат может связываться либо локально с элементом пути (при этом каждый из них имеет свою неподвижную систему) /5/, либо глобально со всем его участком, на котором рассматривается движение поезда /,6/. При первом способе введения (рис. Каждый из указанных способов введения неподвижной системы имеет, при решении конкретной задачи,определенные преимущества и недостатки, так что выбор между ними определяется обеспечением удобства рассмотрения. Х- И,; (рис. Ось О^л^при этом, имеет направление Ц'* . С каждым экипажем связыв. О^Х^У^ 2^ (рис. X* У: на угол скоростного крена У"; . О^Ц: поточной системы скользит по головкам рельсовых нитей. X-(рис. Начало такой системы совпадает с центром масс упомянутого ( гг -го) тела, а оси являются его главными центральными осями инерции. Риентап? Рис. I.7. Нс. CjaX^a; углом поперечной (боковой) качки V* , - между осью и плоскостью О-Д. Рис. Рис. Рис. Рис. ГП|1 9 в состав которых они включены) наложено связей, определяемых соотношениями (1. Следовательно, агрегат имеет степеней свободы, т. Под обобщенными координатами агрегата опорных тел // будем понимать независимые величины, вполне определяющие все их опорные координаты, количественно определяемые числом степеней свободы указанного агрегата, любые значения которых совместны с наложенными на него связями. Вместе со своими первыми производными, т. I -ый экипаж поезда. Некоторые основные кинематические соотношения между величинами, характеризующими динамическую конфигурацию системы поезд-путь , необходимые для дальнейшего изложения, приведены в приложении А. Как отмечено во введении, одним из наиболее удобных, универсальных и широко распространенных методов математического модели-розания движения являются уравнения Лагранжа 2-го рода. В п. В принятой системе обобщенных координат (1. Т , П1 и Ф- . Поскольку, по своей физической природе, энергия любого рода, как известно, величина скалярная, то эти выражения могут быть записаны как алгебраические суммы состав ляющих, относящихся к твердым телам агрегата, имитирующего экипаж и, агрегирующим эти тела, упруго-диссипативным соединениям. Поскольку, согласно принятому при построении расчетной схемы экипажа предположению (см. В свою очередь, каждая из последних составляющих может быть найдена по теореме Кёнига. При этом, благодаря произволу в разделении указанного абсолютного дви жения тела на переносное - центра масс-и относительное - вокруг этого центра-, будем это первое (переносное) движение считать чисто поступательным. В п. В таком случае, как показано в //, галопирование тела ГП'Ь может рассматриваться происходящим вокруг оси, параллельной Ц* , но лежащей на уровне опирания этого тела на упругие элементы подвешивания. К; - расстояние между уровнями этого центра и опирания обрессоренных частей на рессорные комплекты)^ по бинормали к этой оси - на величину ? СОЪ С|Ь ^ . Ср. Поэтому, следуя /,/, при вычислении Т; , во внимание ее принимать не будем. Тц , Т’1Ь ) - вдоль осей поточной системы, и сферических ст*. Ти ) - вокруг осей связанных систем, движений обрессоренных и необрессоренных частей I -го экипажа; Т^5 - энергия вращения его колесных пар; Т‘1€ - энергия сферических движений агрегата, имитирующего экипаж, как системы неизменной конфигурации, вокруг его главных центральных осей инерции. У‘*У й)+Ч5[3П. Гп*с относительно его главных центральных осей инерции (т. С* . Х^ , С* и С- . Для этого воспользуемся теоремой Штейнера /8/. При определении расстояний между главными центральными осями инерции тел 1- , П7*. С^ги , но отстоят от них на некоторое расстояние. Для определения этого расстояния воспользуемся рис. Я2'ь - точки крепления межэкипажных соединений к телу ГП* ; К1 ^ К2 • - уровень опирания тела ГП^ на упругие элементы, имитирующие подвешивание экипажа; КАкГ - уровень головок рельсовых нитей; -расстояние между уровнями и N4^2^; Ь. С.^ и ; ? С- и (или С; и ) ; 2^ - расстояние между точками N1: и Я2{ .