Оцінка впливу роботи пристроїв системи пасивної безпеки пасажирського локомотиву на його динамічну навантаженість при аварійному зіткненні з перешкодою на залізниці

Autor: I. Yu. Khizha, N. E. Naumenko
Rok vydání: 2013
Předmět:
Zdroj: Science and Transport Progress. Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport; No. 1(43) (2013); 154-161
Наука и прогресс транспорта. Вестник Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта; № 1(43) (2013); 154-161
Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту; № 1(43) (2013); 154-161
ISSN: 2307-6666
2307-3489
DOI: 10.15802/stp2013/9585
Popis: The purpose. To evaluate the work of passenger locomotive protective devices in the test scenarios of collisions adopted in the Russian requirements to the passive safety system. Methodology. Minimization of the effects of incident collisions is done by inclusion of the passive safety devices designed to absorb the kinetic energy of collision in the car bodies bearing constructions. To estimate the maximum accelerations of the train, as well as the compressing longitudinal forces arising in the intercar connection during collisions the discrete mass model of the train is used. Interaction of the train cars was simulated by introducing intercar connections. Findings. At collision of a locomotive at 20 km/h speed (both in separate and in standard train), which does not have a passive safety system, with a vehicle of 10 tones weight the plastic deformations in the locomotive structural elements are observed. At collision of a locomotive with a vehicle, which a mass is comparable to the mass of the loaded car, the plastic deformations in the locomotive structural elements occur at the 10 km/h speed of collision. Originality. It is shown that to decrease the maximum longitudinal force occurring between the locomotive and an obstacle like a freight car of 80 tons mass to the standard value it is necessary to equip the end parts of locomotive with safety devices, which deformation is about 1.5 m. Practical value. To preserve the car structures integrity and passengers, staff and locomotive brigade safety at the incident collisions, a new generation passenger locomotives have to be equipped with the passive safety system devices. On this basis, it is necessary to conduct further researches in the field of passive safety systems for carriages.
Цель работы. Оценить работу защитных устройств пассажирского локомотива в рамках тестовых сценариев столкновений, принятых в российских требованиях к системе пассивной безопасности. Методика. Минимизация последствий аварийных столкновений осуществляется путем включения в несущие конструкции кузовов экипажей защитных устройств пассивной безопасности, предназначенных для поглощения кинетической энергии соударения. Для оценки максимальных ускорений поезда, а также сжимающих продольных сил, которые возникают в межвагонных соединениях во время столкновения, использовалась дискретно-массовая модель поезда. Взаимодействие вагонов поезда моделировалось с помощью введения межвагонных связей. Результаты. При столкновении локомотива со скоростью 20 км/ч (как одиночного, так и в составе эталонного поезда), в котором не предусмотрена система пассивной безопасности, с транспортным средством массой 10 т в элементах конструкции локомотива возникают пластические деформации. При столкновении с транспортным средством, масса которого сопоставима с массой загруженного грузового вагона, пластические деформации в элементах конструкции локомотива наблюдаются при скорости соударения 10 км/ч. Научная новизна. Доказано, что для снижения максимального уровня продольного усилия, возникающего между локомотивом и препятствием в виде грузового вагона массой 80 т, до нормативного значения необходимо концевые части локомотива оборудовать защитными устройствами, деформация которых составляет порядка 1,5 м. Практическая значимость. Для сохранности целостности конструкций экипажей и обеспечения безопасности пассажиров, обслуживающего персонала и локомотивной бригады при аварийных столкновениях с препятствием необходимо пассажирские локомотивы нового поколения оборудовать устройствами системы пассивной безопасности. Исходя из этого, необходимо проводить дальнейшие исследования в области систем пассивной безопасности экипажей.
Мета. Оцінити роботу захисних пристроїв пасажирського локомотиву в рамках тестових сценаріїв зіткнення, які прийнято в російських вимогах до системи пасивного захисту. Методика. Мінімізація наслідків аварійних зіткнень здійснюється шляхом включення в несучі конструкції кузовів екіпажів захисних пристроїв пасивної безпеки, призначених для поглинання кінетичної енергії удару. Для оцінки максимальних прискорень поїзда, а також стискаючих поздовжніх сил, які виникають в міжвагонних з'єднаннях під час зіткнення, використовувалася дискретно-масова модель поїзда. Взаємодія вагонів поїзда моделювалася за допомогою введення міжвагонних зв'язків. Результати. При зіткненні зі швидкістю 20 км/год локомотива (як одинокого, так і в складі еталонного поїзда), в якому відсутня система пасивної безпеки, з транспортним засобом масою 10 т в елементах конструкції локомотива виникають пластичні деформації. При зіткненні з транспортним засобом, масу якого можна порівняти з масою завантаженого вантажного вагона, пластичні деформації в елементах конструкції локомотива виникають при швидкості співудару 10 км/год. Наукова новизна. Доведено, що для зниження максимального рівня поздовжнього зусилля, що виникає між локомотивом і перешкодою у вигляді вантажного вагона масою 80 т, до нормативного значення необхідно кінцеві частини локомотива обладнати захисними пристроями, деформація яких складає близько 1,5 м. Практична значимість. Для збереження цілісності конструкцій екіпажів та забезпечення безпеки пасажирів, обслуговуючого персоналу і локомотивної бригади при аварійних зіткненнях локомотива з перешкодою необхідно пасажирські локомотиви нового покоління обладнувати пристроями системи пасивної безпеки. Виходячи з цього, необхідно проводити подальші дослідження в області систем пасивної безпеки екіпажів.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: