RU2075057C1 - Способ определения коэффициента сцепления колеса с рельсом - Google Patents
Способ определения коэффициента сцепления колеса с рельсом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2075057C1 RU2075057C1 SU5014268A RU2075057C1 RU 2075057 C1 RU2075057 C1 RU 2075057C1 SU 5014268 A SU5014268 A SU 5014268A RU 2075057 C1 RU2075057 C1 RU 2075057C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rail
- wheel
- temperature
- adhesion coefficient
- degree
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к области исследования процессов трения и изнашивания, в частности к способам определения коэффициента колеса тяговой единицы с рельсом. Задачей является повышение эффективности и точности определения коэффициента сцепления колеса с рельсом путем учета многофакторного влияния климатических условий, а также моделирования реальных условий эксплуатации. Способ определения коэффициента сцепления колеса с рельсом состоит в том, что задают движение колесу относительно рельса, в момент трогания определяют величину силы тяги на ободе колеса, нагрузку и их отношение - коэффициент сцепления. Одновременно регистрируют параметры окружающей среды: температуру и относительную влажность, а также температуру поверхности головки рельса. Определяют величину степени увлажнения поверхности трения, соответствующую найденному значению коэффициента сцепления. Испытания проводят в климатической камере на физически подобной модели, что позволяет задавать степень увлажнения поверхности трения. По результатам испытаний формируют банк данных о зависимостях коэффициента сцепления от степени увлажнения поверхности трения для различных условий эксплуатации, получают информацию со спутника о параметрах окружающей среды: температуре и относительной влажности, а также температуре поверхности головки рельса для конкретных районов эксплуатации железных дорог, и путем увеличения информации из банка данных получают уточненное значение коэффициента сцепления для реальных объектов. 1 ил.
Description
Изобретение относится к способам определения коэффициента сцепления колеса с рельсом.
Известен способ определения коэффициента сцепления колеса с рельсом, заключающийся в том, что задают движение колесу относительно рельса, в момент трогания определяют силу тяги на ободе колеса, нагрузку и их отношение - коэффициент сцепления /1/.
Недостатком известного способа является то, что не учитывается влияние климатических факторов на состояние поверхности трения.
Известен также способ определения коэффициента сцепления колеса с рельсом, заключающийся в том, что регистрируют температуру поверхности головки рельса, температуру и относительную влажность окружающей среды; по психрометрическим таблицам определяют степень увлажнения Р/РS поверхности трения, одновременно задают движение колесу относительно рельса, в момент трогания определяют величину силы тяги на ободе колеса, нагрузки и их отношение коэффициент сцепления, соответствующий данной степени увлажнения поверхности трения /2/.
Данный способ не позволяет ввиду невозможности в процессе испытаний управления климатическими факторами в широком диапазоне варьировать величину степени увлажнения Р/РS поверхности трения, что исключает возможность учета многофакторного влияния климатических условий на величину коэффициента сцепления. Кроме того, проведение испытаний на участках железнодорожного пути, находящегося в постоянной эксплуатации, предполагает выделение "окон" в графике движения поездов и снижает показатели безопасности движения.
Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности и точности определения коэффициента сцепления колеса с рельсом путем учета многофакторного влияния климатических условий, а также моделирования реальных условий эксплуатации.
Для выполнения этой задачи в известном способе, заключающемся в том, что задают движение колесу относительно рельса, в момент трогания определяют величину силы тяги на ободе колеса, нагрузку на колесо, определяют температуру tp поверхности головки рельса, температуру t и относительную влажность ρ окружающей среды, с учетом которых определяют степень увлажнения Р/РS рельса, определяют для этих параметров коэффициент jo сцепления колеса с рельсом, согласно изобретению, испытания проводят в климатической камере на физически подобной модели, задают изменение степени увлажнения Р/РS и различные соотношения tp, t и ρ, получают банк данных о зависимостях коэффициента сцепления jo от степени увлажнения рельса и параметров окружающей среды: температуре окружающей среды t, температуре рельса tp и относительной влажности окружающей среды для конкретных районов эксплуатации железных дорог, по которым определяют уточненное значение коэффициента сцепления ψo для реальных объектов.
На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа определения коэффициента сцепления колеса с рельсом.
Схема реализации способа определения коэффициента сцепления колеса с рельсом содержит образец 1, представляющий собой физическую модель колеса, совершающий движение относительно контробразца 2, являющегося физической моделью рельса, блок измерения параметров окружающей среды 3, установленный для регистрации температуры и относительной влажности воздуха, датчик 4 поверхностной температуры головки рельса, датчик нагрузки 5, датчик силы тяги 6, климатическую камеру 7, блок обработки информации 8, спутник 9 и реальный рельс 10 железнодорожного пути.
Способ реализуется следующим образом. С применением метода физического подобия создают физическую модель колеса и рельса, испытания проводят в климатической камере, задают сочетания уровней температуры окружающей среды и относительной влажности, задают движение модели колеса относительно модели рельса, определяют температуру поверхности головки рельса, в момент трогания определяют величину силы тяги на ободе колеса, нагрузку на колесо и их отношения коэффициент сцепления, определяют степень увлажнения рельса Р/РS и получают банк данных о зависимости коэффициента сцепления от степени увлажнения поверхности трения ψo= f(P/Ps) получают информацию о параметрах окружающей среды температуре окружающей среды t, температуре рельса tp и относительной влажности окружающей среды ρ для конкретных районов эксплуатации железных дорог и получают уточненное значение коэффициента сцепления jo для реальных объектов.
Конкретный пример осуществления заявляемого способа.
Заявляемый способ был реализован на физической модели рельса, выполненной в масштабе 1 5 из одинаковых с оригиналом материалов. Моделировались процессы "трения-сцепления" электровоза ВЛ8. Нагрузка на колесо при моделировании составила 255 Н. В процессе испытаний два параметра окружающей среды фиксировались, а третий варьировался таким образом, чтобы полученные по психрометрическим таблицам значения степени увлажнения Р/РS поверхности трения располагались относительно равномерно во всем диапазоне изменения данного параметра, заключенном в интервале от 0 до 1. Исследуемая зависимость ψo= f(P/Ps) представляет собой существенно нелинейную функцию, которая в общем случае аппроксимируется полиномом 9-ой степени. Для наглядности воспользуемся опытными данными, отвечающими пологому участку кривой ψo= f(P/Ps), в пределах которого не имеются локальные экстремумы исследуемой функции. Этому участку кривой соответствуют опытные данные, полученные в результате фиксации двух параметров окружающей среды: относительной влажности ρ 80% и температуры рельса tp 22oC, путем варьирования третьего параметра температуры окружающей среды t. Задавалась температура t 16,6oC, по психрометрическим таблицам найдено значение Р/РS 0,648.
На физической модели этой степени увлажнения поверхности трения отвечает значение коэффициента сцепления jo= 0,327. После определения значений Р/РS и ψo эта пара опытных данных поступает в блок обработки информации, в котором формируется банк данных. Аналогично получаем при t 20,9oC Р/РS 0,748, которому соответствует значение ψo 0,335, а при t 23o и Р/РS 0,85 значение ψo 0,352. Со спутника поступила информация, что в рассматриваемом районе эксплуатации параметры окружающей среды принимают следующие значения: t 18,2oC, ρ 62% tp 15,4oC. Находим по таблицам значение Р/РS 0,741, в соответствии с которым из банка данных извлекаются отвечающие рассматриваемому типу электровоза Вл8 опытные данные, аппроксимированные посредством известных математических методов. Для рассматриваемых трех пар опытных данных блоком обработки информации в соответствии с алгоритмом метода наименьших квадратов при среднеквадратичной погрешности аппроксимации ε = 1,08•10-11 получена следующая зависимость:
ψo= 0,483-0,519(P/Ps)+0,429(P/Ps)2.
подстановка в которую значения Р/РS, определенного для сочетания параметров окружающей среды рассматриваемого района эксплуатации, позволяет определить уточненное значение коэффициента сцепления ψo= 0,334 который может быть реализован при данной степени увлажнения поверхностей трения в пятне контакта колеса и рельса.
ψo= 0,483-0,519(P/Ps)+0,429(P/Ps)2.
подстановка в которую значения Р/РS, определенного для сочетания параметров окружающей среды рассматриваемого района эксплуатации, позволяет определить уточненное значение коэффициента сцепления ψo= 0,334 который может быть реализован при данной степени увлажнения поверхностей трения в пятне контакта колеса и рельса.
Claims (1)
- Способ определения коэффициента сцепления колеса с рельсом, заключающийся в том, что задают движение колесу относительно рельса в момент трогания, определяют величину силы тяги на ободе колеса и нагрузку на колесо, регистрируют температуру tр поверхности головки рельса, температуру t и относительную влажность ρ окружающей среды, с учетом которых определяют степень Р/Рo увлажнения рельса и определяют для этих параметров коэффициент jo сцепления колеса с рельсом, отличающийся тем, что испытания проводят на физически подобной модели в климатической камере, в которой задают изменение степени Р/Рo увлажнения рельса и различные сочетания параметров tр, t и ρ окружающей среды, определяют зависимости коэффициента jo сцепления от степени увлажнения и параметров окружающей среды, по котором получают уточненное значение коэффициента сцепления для реальных объектов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5014268 RU2075057C1 (ru) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | Способ определения коэффициента сцепления колеса с рельсом |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5014268 RU2075057C1 (ru) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | Способ определения коэффициента сцепления колеса с рельсом |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2075057C1 true RU2075057C1 (ru) | 1997-03-10 |
Family
ID=21590407
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5014268 RU2075057C1 (ru) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | Способ определения коэффициента сцепления колеса с рельсом |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2075057C1 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103569089A (zh) * | 2012-07-20 | 2014-02-12 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 车辆制动系统和操作它的方法 |
RU2570521C2 (ru) * | 2014-02-10 | 2015-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВПО ИрГУПС) | Устройство замера горизонтальных усилий между гребнем колеса и головкой рельса при проведении макетных исследований движения подвижного состава по рельсовому пути |
RU2570477C2 (ru) * | 2013-12-30 | 2015-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВПО ИрГУПС) | Способ макетного моделирования движения подвижного состава по рельсовому пути и конструкция для его осуществления |
CN109839350A (zh) * | 2017-11-28 | 2019-06-04 | 常州中车铁马科技实业有限公司 | 多工况轮轨粘着系数测试装置及测试方法 |
CN112683778A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-04-20 | 中国汽车工程研究院股份有限公司 | 材料摩擦异响试验台气悬浮式载物台 |
-
1991
- 1991-07-08 RU SU5014268 patent/RU2075057C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Исаев И.П. Случайные факторы и коэффициент сцепления. - М.: Транспорт, 1970, с. 18 - 28. 2. Лужнов Ю.М., Черепашенец Р.Г. Исследование трения на железнодорожных рельсах в интервале положительных температур. Физико-химическая механика сцепления. - М.: МИИТ, 1973, с.13 - 24. * |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103569089A (zh) * | 2012-07-20 | 2014-02-12 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 车辆制动系统和操作它的方法 |
CN103569089B (zh) * | 2012-07-20 | 2016-05-11 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 车辆制动系统和操作它的方法 |
RU2570477C2 (ru) * | 2013-12-30 | 2015-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВПО ИрГУПС) | Способ макетного моделирования движения подвижного состава по рельсовому пути и конструкция для его осуществления |
RU2570521C2 (ru) * | 2014-02-10 | 2015-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВПО ИрГУПС) | Устройство замера горизонтальных усилий между гребнем колеса и головкой рельса при проведении макетных исследований движения подвижного состава по рельсовому пути |
CN109839350A (zh) * | 2017-11-28 | 2019-06-04 | 常州中车铁马科技实业有限公司 | 多工况轮轨粘着系数测试装置及测试方法 |
CN109839350B (zh) * | 2017-11-28 | 2023-12-08 | 常州中车铁马科技实业有限公司 | 多工况轮轨粘着系数测试装置及测试方法 |
CN112683778A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-04-20 | 中国汽车工程研究院股份有限公司 | 材料摩擦异响试验台气悬浮式载物台 |
CN112683778B (zh) * | 2020-11-27 | 2024-03-12 | 中国汽车工程研究院股份有限公司 | 材料摩擦异响试验台气悬浮式载物台 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Merchant et al. | Toward the elimination of bias in satellite retrievals of sea surface temperature: 1. Theory, modeling and interalgorithm comparison | |
Westphal et al. | Simulations of microphysical, radiative, and dynamical processes in a continental‐scale forest fire smoke plume | |
Seguin et al. | Using midday surface temperature to estimate daily evaporation from satellite thermal IR data | |
CN109615082B (zh) | 一种基于堆叠选择性集成学习器的空气中细颗粒物pm2.5浓度的预测方法 | |
CN110619106B (zh) | 一种桥梁损伤定位方法及其定量方法 | |
RU2075057C1 (ru) | Способ определения коэффициента сцепления колеса с рельсом | |
Budde et al. | High-resolution friction measurements of cross-country ski bases on snow | |
Goli et al. | Measurement and modelling of mass and dimensional variations of historic violins subjected to thermo-hygrometric variations: The case study of the Guarneri “del Gesù” violin (1743) known as the “Cannone” | |
Chowdhry et al. | Development of a smart instrumentation for analyzing railway track health monitoring using forced vibration | |
Aldrian et al. | Variability of Indonesian Rainfall and the Influence of ENSO and Resolution in ECHAM4 Simulations and in the Reanalyses | |
Beyrich | On the use of sodar data to estimate mixing height | |
DE59508347D1 (de) | Verfahren zur Kontaktdiagnose an Elektroanlagen | |
Abdul-Aziz et al. | Global solar radiation estimation from relative sunshine hours in Yemen | |
Peschke et al. | Infiltration model in simulated hydrographs | |
Kaminski et al. | Forecasting of air pollution in urban areas by means of artificial neural networks | |
Paeth et al. | Signal analysis of the atmospheric mean 500/1000 hPa temperature north of 55 N between 1949 and 1994 | |
Ostermann | Prediction Model for Railway Noise Emission in Curves | |
Jin et al. | Detecting cloud vertical structures from radiosondes and MODIS over Arctic first-year sea ice | |
White et al. | Rail-wheel friction quantification and its variability under lab and field trial conditions | |
Chaplain et al. | Modelling time to failure of notched beams under random humidity variations of Atlantic environment | |
Zhao et al. | Real-time wheel–rail friction coefficient estimation and its application | |
Keen | Statistical-dynamical model of accumulation on the Greenland ice sheet | |
Shimomura | Simulation of long-term stress and deflection of concrete structures based on precise considerations of environmental action | |
Němec et al. | Train noise-comparison of prediction methods | |
Carvalho et al. | Modelling Precipitation Intensity Impacting Vehicles in Motion |