Study on Longitudinal Forces of a Freight Train for Different Types of Wagon Connectors

Rakshit, Utsab; Malakar, Bidhan; Roy, Binoy Krishna

doi:10.1016/j.ifacol.2018.05.074

Cited by 11 publications

(7 citation statements)

References 6 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Order By: Relevance

“…Work [3] studied the longitudinal-dynamic forces in a cargo train using different types of absorbing devices (Sh-1-T, Sh-2-T, and Sh-2-V). The longitudinal dynamics were simulated employing the software Universal Mechanism UM8.1.…”

Section: Literature Review and Problem Statementmentioning

confidence: 99%

Defining patterns in the longitudinal load on a train equipped with the new conceptual couplers

Fomin

Lovska

Kovtun

et al. 2020

EEJET

View full text Add to dashboard Cite

Проведено дослiдження повздовжньо-динамiчної навантаженостi залiзничного складу при встановленому русi поколiї однорiдного профiлю. Визначено значення повздовжнього навантаження, яке дiє на залiзничний склад. При цьому розрахунки проведенi для поїзда, що складається з 40 однотипних напiввагонiв. Величина повздовжнього навантаження при цьому прийнята рiвною 1,2 МН. Важливо зазначити, що при збiльшеннi швидкостi руху, а також ваги поїзда, значення повздовжнього навантаження може перевищувати зазначену величину. Це сприяє додатковiй навантаженостi несучих конструкцiй вагонiв у складi поїзда i може стати причиною їх пошкоджень. Крiм того, значнi повздовжньо-динамiчнi навантаження сприяють порушенню стiйкостi руху вагонiв у складi поїзда. З метою зменшення повздовжньо-динамiчних зусиль в поїздi при експлуатацiйних режимах, в тому числi при гальмуваннi, запропоновано використання замiсть типового автозчепного пристрою концепту упряжного пристрою. При цьому гасiння кiнетичної енергiї удару вiдбувається за рахунок перетворення її у роботу сил в'язкого опору. Цей опiр створюється за рахунок перемiщення через дросельнi отвори поршня в'язкої рiдини за принципом роботи гiдравлiчного демпфера. Для обґрунтування використання концепту упряжного пристрою проведено розрахунок за методом визначення сили за зчiпним пристроєм шляхом уявного роздiлення поїзда на двi частини. З урахуванням коефiцiєнту в'язкого опору, що створюється концептом упряжного пристрою прискорення, яке дiє на залiзничний склад, склало близько 0,8 м/с 2 . Тобто використання концепту упряжного пристрою дозволяє знизити повздовжню навантаженiсть поїзда майже на 30 % у порiвняннi з типовою схемою взаємодiї локомотива з вагонами. Проведено розрахунок на мiцнiсть штоку концепту упряжного пристрою. Встановлено, що максимальнi еквiвалентнi напруження не перевищують допустимi. Запропонованi заходи сприятимуть зменшенню динамiчної навантаженостi залiзничного складу при експлуатацiйних режимах навантаження. Також впровадження даного концепту сприятиме зменшенню пошкоджень одиниць залiзничного складу в експлуатацiї Ключовi слова: залiзничний склад, повздовжня динамiка, динамiчна навантаженiсть, концепт упряжного пристрою, моделювання динамiки

show abstract

Section: Literature Review and Problem Statementmentioning

confidence: 99%

Defining patterns in the longitudinal load on a train equipped with the new conceptual couplers

Fomin

Lovska

Kovtun

et al. 2020

EEJET

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Paper [9] reported determining the longitudinal forces arising in a freight train taking into consideration different types of wagon-to-wagon connections. The calculations were performed using the software «Universal mechanism».…”

Section: Literature Review and Problem Statementmentioning

confidence: 99%

“…An analysis of literary sources [4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14] leads to the conclusion that the issues related to wagons under load on railroad ferries, as well as to improving the scheme of interaction with the deck, require more consideration at the current stage of development of transportation industry.…”

Section: Literature Review and Problem Statementmentioning

confidence: 99%

Determining the dynamic loading on a semi-wagon when fixing it with a viscous coupling to a ferry deck

Fomin¹,

Lovska

Kulbovskyi³

et al. 2019

EEJET

View full text Add to dashboard Cite

Проведено моделювання динамічної наванта женості кузова напіввагона при закріпленні його в'язкою стяжкою відносно палуби залізничного порома. Актуальність дослідження викликана тим, що рух вагонів морем на залізничних поро мах супроводжується дією на несучі конструкції кузовів значних величин навантажень. Чисельні значення цих навантажень значно перевищують ті, що діють на вагони при експлуатації відносно магістральних колій. Крім того, існуюча схема не забезпечує надійності закріплення кузова та зумовлює пошкодження його конструкційних елементів. Це викликає необхідність здійснен ня внепланових ремонтів вагонів при перевезен ні на залізничних поромах. Тому запропоновано удосконалити схему закріплення вагона відносно палуби залізничного порому. Для пом'якшення дії навантажень від ланцюгових стяжок на кузов вагона пропонується здійснювати не жорсткий зв'язок між ними, а в'язкий, посередництвом встановлення спеціального пристрою -демпфе ру між кузовом та палубою. З метою моделювання динамічної наванта женості кузова вагона з урахуванням запропо нованих технічних рішень побудовано матема тичну модель та визначено величини прискорень, які діють на кузов. Модель враховує перемі щення залізничного порому з вагонами при біч ній хитавиці, як одного з основних видів коли вань судна. Встановлено, що при запропонованій схемі закріплення кузова вагона відносно палуби є можливим знизити величину його динамічної навантаженості на 30 %. Визначення динамічної навантаженості ку зова вагона також проведено шляхом комп'ю терного моделювання в середовищі програмного забезпечення CosmosWorks. Визначено чисельні значення та поля дислокації прискорень кузова напіввагона. Верифікація розроблених моделей проведена за Fкритерієм. Проведені досліджен ня сприятимуть забезпеченню збереження несу чих конструкцій кузовів вагонів при перевезенні на залізничних поромах, а також підвищенню ефективності їх експлуатації через міжнародні транспортні коридориКлючові слова: несуча конструкція, динаміч на навантаженість, залізничноводний тран спорт, залізничнопоромні перевезення, моделю вання динаміки, метрологічні випробування UDC 629.463.004.4:656.211.7

show abstract

“…In fact, during traction and braking operations, large in-train forces can cause derailments, wagon climbing, structural damages, and even breaking of coupling systems. [2][3][4][5] Current efforts on the investigation of long train longitudinal dynamics by means of numerical simulations are intended to achieve the following aims: (a) prediction of vehicle speed and position, (b) study of train configuration and driving cycles, and (c) design of coupler and braking systems. 6 However, the most critical aspect in long train longitudinal dynamics simulations is the calculation of in-train forces acting on the couplers and draft gears.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…In fact, during traction and braking operations, large in-train forces can cause derailments, wagon climbing, structural damages, and even breaking of coupling systems. 2–5…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Development and validation of a new code for longitudinal train dynamics simulation

Bosso

Magelli

Zampieri

2020

Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F:

View full text Add to dashboard Cite

Longitudinal train dynamics have a significant impact on both safety and performance of railway systems. Numerical simulation of long heavy haul trains can thus provide essential information for the development of diagnostic and signaling systems as well as coupling elements and braking systems. Long trains are usually modeled by considering only the longitudinal degree of freedom and by adding extra resistant forces to represent the track curvature and gradients. The prediction of in-train forces represents the most critical aspect in modeling the longitudinal dynamics of long trains made up of several vehicles. In fact, coupling elements have non-linear force–deflection characteristics, with different behavior in loading and unloading states, thus featuring a hysteretic loop. Look-up tables storing data from experimental tests are generally used to model these elements; however, other strategies, such as fitting curves and white-box models are witnessed in the literature. Recently, an international benchmarking of longitudinal train dynamics simulator was established in order to compare the output results obtained by different models with the same input data. The research group from Politecnico di Torino performed the simulations using the multibody software Simpack, but computational inefficiencies and numerical divergences occurred. To overcome these issues, a new dedicated in-house code was developed in the MATLAB environment. The paper focuses on the description of this new code and its validation, which was carried out by performing the simulations according to the benchmark inputs and comparing the results with the outputs from the other participants.

show abstract

Study on Longitudinal Forces of a Freight Train for Different Types of Wagon Connectors

Cited by 11 publications

References 6 publications

Defining patterns in the longitudinal load on a train equipped with the new conceptual couplers

Defining patterns in the longitudinal load on a train equipped with the new conceptual couplers

Determining the dynamic loading on a semi-wagon when fixing it with a viscous coupling to a ferry deck

Development and validation of a new code for longitudinal train dynamics simulation

Contact Info

Product

Resources

About