способ исследования динамических характеристик взаимодействия железнодорожного подвижного транспортного средства и рельсового пути

Формула изобретения

Способ исследования динамических характеристик взаимодействия железнодорожного подвижного транспортного средства и рельсового пути, основанный на применении принципа обращения движения, отличающийся тем, что один из объектов исследования, представляющий собой транспортное средство или комплекс его элементов, как вариант - их физическую модель, снабженный измерительной оснасткой, средствами исследования и средствами имитации различных видов внешних нагрузок, сообщаемых транспортному средству в процессе движения, зафиксирован неподвижно на участке наблюдения, а возмущающий импульс сообщается ему со стороны колесной пары, взаимодействующей с подвижным объектом исследования, которым является «бесконечный» набегающий на колесо рельсовый путь, состоящий из совокупности стандартных рельсов; причем взаимодействие с колесом транспортного средства осуществляется на горизонтальном участке подвижного рельсового пути, с возможностью обеспечения регулировки упругости основания рельсового пути, имитации уклонов и превышения рельсов, а также интенсивности и направленности силового взаимодействия колеса и рельса; при этом минимальная протяженность этого участка соответствует длине стандартного рельса.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области комплексных исследований динамических характеристик совокупности объектов железнодорожной транспортной системы.

Известен способ исследования динамики подвижного транспортного средства по патенту РФ №2273013, позволяющий в каждый момент движения судить об изменении величин кинематических и динамических характеристик экипажа и сравнивать их с эталонными значениями. Реализация способа дает интегральную оценку поведения всей совокупности материальных объектов, включенных в конструкцию экипажа, которая не отражает индивидуальный характер изменения технического состояния отдельных материальных объектов совокупности при попытках совершенствования их конструкции.

Общепринята практика стендовых исследований индивидуальных технических свойств узлов и деталей - составляющих элементов конструкции экипажа, однако при объединении их в единое транспортное средство требуется корректировка этих технических свойств для обеспечения, по возможности, оптимального их сочетания.

Известен способ осуществления исследований, например, в ходе создания новых конструкций летательных аппаратов, основанный на применении принципа обращения движения, при котором сочетание приемов математического и физического моделирования обеспечивают высокую эффективность результатов исследований. Наиболее известным объектом, на котором этот способ реализуется на практике, является аэродинамическая труба ЦАГИ. По объему и значительности результатов исследований этому объекту в железнодорожном хозяйстве страны соответствует экспериментальное кольцо ВНИИЖТ с его комплексом лабораторного и производственного обеспечения. Однако при высоком уровне технической оснащенности экспериментального кольца на его базе не обеспечена возможность получения достоверной информации о техническом состоянии элементов транспортной системы в любой точке пространства, в любой момент времени. Главным фактором ограничения этой возможности являются протяженность кольца и невозможность комплексного сочетания всех возможных случаев движения на выбранном узком участке наблюдения.

Предлагаемое изобретение решает задачу обеспечения возможности поточных исследований динамических характеристик взаимодействия железнодорожного подвижного транспортного средства и рельсового пути при стационарном расположении измерительной оснастки и средств исследования. Под понятием «поточные исследования» подразумевается возможность исследования динамических характеристик, отвечающих всем случаям исследования во все моменты времени.

Поставленная задача решается тем, что способ исследования динамических характеристик взаимодействия железнодорожного подвижного транспортного средства и рельсового пути, основанный на применении принципа обращения движения, заключается в том, что один из объектов исследования, представляющий собой транспортное средство или комплекс его элементов (колесные пары, тележки, кузов, системы подвешивания, т.д.), как вариант - их физическую модель, в процессе исследований зафиксирован неподвижно на участке наблюдения. Объект снабжен измерительной оснасткой, средствами исследования, а также средствами имитации различных видов внешних нагрузок, сообщаемых транспортному средству при его движении. При физическом моделировании реальное транспортное средство заменяют его кинематической схемой, снабженной комплексом средств, способных имитировать реальное нагружение звеньев и кинематических пар усилиями, возникающими в моменты движения. Относительная неподвижность объекта обеспечивает высокую точность определения действующих нагрузок и широкий диапазон их варьирования.

Возмущающий импульс сообщается транспортному средству или его физической модели со стороны колесной пары, взаимодействующей с подвижным объектом исследования, которым является набегающий на колесо рельсовый путь, состоящий из совокупности стандартных рельсов и представляющий собой аналог подвижного звена, например, ремня (цепи) в ременной (цепной) передаче; причем взаимодействие с колесом транспортного средства осуществляется на горизонтальном участке «бесконечного» подвижного рельсового пути с возможностью обеспечения регулировки упругости основания рельсового пути, имитации уклонов и превышения рельсов, а также интенсивности и направленности силового взаимодействия колеса и рельса; при этом минимальная протяженность этого участка соответствует длине стандартного рельса