Bulletin of scientific research results Bulletin of scientific research results Бюллетень результатов научных исследований 2223-9987 65852 10.20295/2223-9987-2023-2-54-70 Общетехнические задачи и пути их решения GENERAL TECHNICAL PROBLEMS AND SOLUTION APPROACH Общетехнические задачи и пути их решения Refinement of the Mathematical Model of Inter-Car Coupling with Spring-Friction Absorbing Devices for the Study of Longitudinal Vibrations of a Freight Train Уточнение математической модели межвагонной связи с пружинно-фрикционными поглощающими аппаратами для исследования продольных колебаний грузового поезда https://orcid.org/0009-0000-0901-6605 Беспалько Сергей Валерьевич Bespal'ko Sergey Valer'evich besp-alco@yandex.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Жухин Никита Олегович Zhuhin Nikita Olegovich rzd1997@mail.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Пудовиков Олег Евгеньевич Pudovikov Oleg Evgen'evich olegep@mail.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Российский университет транспорта Москва Россия Russian University of Transport Moscow Russian Federation Российский университет транспорта (МИИТ) Россия Russian University of Transport (MIIT) Russian Federation Российский университет транспорта Москва Россия Russia University of Transport Moscow Russian Federation 26 06 2023 26 06 2023 2023 2 54 70 25 06 2023 https://atjournal.ru/en/nauka/article/65852/view

Цель: Разработка усовершенствованной модели межвагонной связи, оборудованной пружинно-фрикционными поглощающими аппаратами типа ПМК-110. Данная модель должна учитывать как особенности силовой характеристики поглощающих аппаратов этого типа, так и деформации кузовов экипажей, а также диссипацию энергии возникающих в поезде продольных сил за счет вязкого сопротивления деформированию конструкции экипажей. Методы: Анализ, математическое и имитационное моделирование. Результаты: На основе двух известных математических моделей межвагонных связей с пружинно-фрикционными поглощающими аппаратами разработана усовершенствованная модель межвагонной связи, оборудованная пружинно-фрикционными поглощающими аппаратами типа ПМК-110. Показано, что данная модель повышает достоверность расчета величин продольных сил, возникающих в поглощающих аппаратах межвагонных связей поезда. Практическая значимость: Предложенная модель межвагонной связи может быть использована в исследованиях продольных колебаний поезда, поскольку дает более достоверные результаты расчетов применительно ко всем режимам нагружения.

Purpose: To develop an improved model of inter-car coupling equipped with spring-friction absorbing devices of the PMK-110 type. This model should take into account both the features of the power characteristics of absorbing devices of this type and the deformation of the carriage bodies, as well as the energy dissipation of longitudinal forces arising in the train due to the viscous resistance to deformation of the car structure. Methods: Methods of analysis, mathematical and simulation modeling. Results: Based on two existing mathematical models of inter-car couplings with spring-friction absorbing devices, an improved model of inter-car coupling equipped with spring-friction absorbing devices of the PMK-110 type has been developed. It is shown that this model increases the reliability of calculating the values of the longitudinal forces arising in the absorbing devices of the intercar couplings of the train. Practical significance: The proposed model of inter-car coupling can be used in studies of longitudinal vibrations of a train, since it gives more reliable calculation results for all loading modes.

 Математическая модель поезда математическая модель поглощающего аппарата межвагонные связи поезда продольные силы в поезде продольная динамика поезда поглощающий аппарат Mathematical model of the train mathematical model of the absorbing device inter-car couplings of the train longitudinal forces in the train longitudinal train dynamics absorbing device

Блохин Е. П. Динамика поезда (нестационарные продольные колебания): учебное пособие / Е. П. Блохин, Л. А. Манашкин. - М.: Транспорт, 1982. - 222 с. Blohin E. P. Dinamika poezda (nestacionarnye prodol'nye kolebaniya): uchebnoe posobie / E. P. Blohin, L. A. Manashkin. - M.: Transport, 1982. - 222 s. Патент № 2265874 Российская Федерация, МПК G05B 17/00. Способ определения максимальной скорости и способ регулирования скорости движения поезда по участку / Л. А. Мугинштейн, В. М. Абрамов, М. С. Пясик и др. - Заявл. 17.04.2003 г.; опубл. 10.12.2005 г. - Бюл. № 34. Patent № 2265874 Rossiyskaya Federaciya, MPK G05B 17/00. Sposob opredeleniya maksimal'noy skorosti i sposob regulirovaniya skorosti dvizheniya poezda po uchastku / L. A. Muginshteyn, V. M. Abramov, M. S. Pyasik i dr. - Zayavl. 17.04.2003 g.; opubl. 10.12.2005 g. - Byul. № 34. Лисицын А. Л. Нестационарные режимы тяги (Тяговое обеспечение перевозочного процесса): монография / А. Л. Лисицын, Л. А. Мугинштейн; под ред. Г. И. Нарских, И. К. Петушковой. - М.: Интекст, 1996. - 159 с. Lisicyn A. L. Nestacionarnye rezhimy tyagi (Tyagovoe obespechenie perevozochnogo processa): monografiya / A. L. Lisicyn, L. A. Muginshteyn; pod red. G. I. Narskih, I. K. Petushkovoy. - M.: Intekst, 1996. - 159 s. Блохин Е. П. Расчеты и испытания тяжеловесных поездов: монография / Е. П. Блохин, Л. А. Манашкин, Е. Л. Стамблер и др.; под ред. Е. П. Блохина. - М.: Транспорт, 1986. - 263 с. Blohin E. P. Raschety i ispytaniya tyazhelovesnyh poezdov: monografiya / E. P. Blohin, L. A. Manashkin, E. L. Stambler i dr.; pod red. E. P. Blohina. - M.: Transport, 1986. - 263 s. Жуковский Н. Е. Полное собрание сочинений: в 10 т. Т. 8. Теория упругости. Железные дороги. Автомобили / Н. Е. Жуковский; под ред. проф. А. П. Котельникова. - Москва - Ленинград: ОНТИ НКТП СССР, Главная редакция авиационной литературы,1937. - 292 с. Zhukovskiy N. E. Polnoe sobranie sochineniy: v 10 t. T. 8. Teoriya uprugosti. Zheleznye dorogi. Avtomobili / N. E. Zhukovskiy; pod red. prof. A. P. Kotel'nikova. - Moskva - Leningrad: ONTI NKTP SSSR, Glavnaya redakciya aviacionnoy literatury,1937. - 292 s. Лазарян В. А. Исследование усилий, возникающих в переходных режимах движения в стержнях с различными упругими несовершенствами / В. А. Лазарян // Сборник научных трудов ДИИТ. - 1956. - Вып. 25. - С. 5-50. Lazaryan V. A. Issledovanie usiliy, voznikayuschih v perehodnyh rezhimah dvizheniya v sterzhnyah s razlichnymi uprugimi nesovershenstvami / V. A. Lazaryan // Sbornik nauchnyh trudov DIIT. - 1956. - Vyp. 25. - S. 5-50. Лазарян В. А. Совершенствование норм проектирования железных дорог: монография / В. А. Лазарян, Е. П. Блохин. - М.: Транспорт, 1974. - 150 с. Lazaryan V. A. Sovershenstvovanie norm proektirovaniya zheleznyh dorog: monografiya / V. A. Lazaryan, E. P. Blohin. - M.: Transport, 1974. - 150 s. Вершинский С. В. Динамика вагона: учебное пособие / С. В. Вершинский, В. Н. Данилов, В. Д. Хусидов; под ред. С. В. Вершинского. - 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1991. - 360 с. Vershinskiy S. V. Dinamika vagona: uchebnoe posobie / S. V. Vershinskiy, V. N. Danilov, V. D. Husidov; pod red. S. V. Vershinskogo. - 3-e izd. pererab. i dop. - M.: Transport, 1991. - 360 s. Гребенюк П. Т. Метод исследования процессов распространения возмущений в сверхдлинных и соединенных поездах / П. Т. Гребенюк, Н. А. Панькин, А. М. Филимонов // Вестник ВНИИЖТ. - 1977. - № 1. - С. 1-4. Grebenyuk P. T. Metod issledovaniya processov rasprostraneniya vozmuscheniy v sverhdlinnyh i soedinennyh poezdah / P. T. Grebenyuk, N. A. Pan'kin, A. M. Filimonov // Vestnik VNIIZhT. - 1977. - № 1. - S. 1-4. Галеев А. У. Вопросы механики поезда: монография / Галеев А. У., Першиц Ю. И. - М.: Трансжелдориздат, 1958. - 232 с. Galeev A. U. Voprosy mehaniki poezda: monografiya / Galeev A. U., Pershic Yu. I. - M.: Transzheldorizdat, 1958. - 232 s. Кеглин Б. Г. Повышение эффективности комбинированных фрикционных поглощающих аппаратов на базе ПМК-110А / Б. Г. Кеглин и др. // Наука и прогресс транспорта. Вестник ДИИТ. - 2004. - № 5. - С. 85-95. Keglin B. G. Povyshenie effektivnosti kombinirovannyh frikcionnyh pogloschayuschih apparatov na baze PMK-110A / B. G. Keglin i dr. // Nauka i progress transporta. Vestnik DIIT. - 2004. - № 5. - S. 85-95. Беспалько С. В. Разработка и анализ моделей повреждающих воздействий на котлы цистерн для перевозки криогенных продуктов: специальность 05.22.07 «Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация»: автореф. дисс. ... д-ра техн. наук / С. В. Беспалько; Московский государственный университет путей сообщения. - М., 2000. Bespal'ko S. V. Razrabotka i analiz modeley povrezhdayuschih vozdeystviy na kotly cistern dlya perevozki kriogennyh produktov: special'nost' 05.22.07 «Podvizhnoy sostav zheleznyh dorog, tyaga poezdov i elektrifikaciya»: avtoref. diss. ... d-ra tehn. nauk / S. V. Bespal'ko; Moskovskiy gosudarstvennyy universitet putey soobscheniya. - M., 2000.