ON THE POSSIBLE USE OF SIMILARITY THEORY IN MODELING RESISTANCE TO MOVEMENT OF RAIL VEHICLES

Authors

  • S. Semenov

Keywords:

determinant, the transition rate, criteria of dimension, resistance to movement, the theory of similarity

Abstract

The article discusses application possibilities of similarity theory in the conduct of experimental studies of resistance the model a rail vehicle. For physical modeling of systems
and processes in the contact «wheel flange – side surface of the rail» was used the method of dimensional analysis with certain restrictions. By using this method found a single
scale factor values for the transition from model to nature for each of parameters. Criter similarity is defined in the classical way, based on the π − theorem. At the stage
of modeling the similarity of mechanical system must take account the constraints that determine the dynamics of the mechanical system. Thus, on the basis dependencies of the
transition for all indicators and parameters from the values obtained in the simulation, the values of original.
The calculations allow us to determine scales factors of transition from object studyes to model the experiment, perform bench tests and transfer the test results to objects of
study. The results of studies allow to obtain reliable data when conducting bench tests with the subsequent processing and interpretation of the obtained data model in nature.

References

1. Mikhailov E. The possibility of reducing kinematic slip with two-point contacting with rail wheel railway vehicle/ Mikhailov E., Semenov S., Panchenko E.// ТЕКА Commission of Motorization and Power Industry in Agriculture Vol. 13, No. 1, Poland 2013. – pp. 108 – 112.
2. Fomin, A. V. The determination of the perspective directions of designing of bearing systems in cargo wagon building [Text]/ A. V. Fomin// East European journal of advanced technologies. – Kharkiv. –№ 3/7(57), 2012. – 32-35 p. − access Mode: http://nbuv.gov.ua/j-pdf/Vejpte_2012_3(7)__9.pdf
3. Mikhajlov E.V., Rejdemejster А.G., Semenov S.А., Makarov K.V. Matematicheskoe modelirovanie dvizheniya kolesnoj pary s podvizhnymi grebnyami [Mathematical modeling of the movement of the pair of wheels with movable combs] // Vіsnik SNU іm.V.Dalya [Bulletin of SNU named after V. Dahl]. – 2014. – № 3 (210). – pp.181-186.
4. Mikhajlov E.V., Slashhov V.А., Gorbunov M.І., Mokrousov S.D., Sherbakov V.P., Korshko M.M., Semenov S.O., Solodovnіk M.D. Koleso rejkovogo transportnogo zasobu [The wheel of the rail vehicle] Patent UA, no. u201309109, 2013.
5. Fomin O.V. Teoretychni osnovy prohramnoho kompleksu vyznachennya ta vykorystannya matematychnykh modeley skladovykh vantazhnykh vahoniv / O.V. Fomin // Naukovyy zhurnal «Visnyk Kremenchutskoho natsionalnoho universytetu imeni Mykhayla Ostrohradskoho». – Kremenchuk: KDPU, 2013. − Vyp. 6(83). – S. 87-91.
6. Fomin O.V. Koncepcіja іdeal'nih kuzovіv napіvvagonіv [The concept of ideal bodies gondola] [Text] / O.V. Fomin // Journal of East Ukrainian National University named after Vladimir Dal, a scientific journal. − Lugansk: EUNU. Dal, 2013. − № 4 (193). − S. 267-271.
7. Shapovalov L.А. Modelirovanie v zadachakh mekhaniki ehlementov konstruktsij [Modeling in mechanics of structural elements]. Moscow: Mashinostroenie publ, 1990. – 288 p.
8. Fomin O.V. Pіdvishhennja stupenja іdeal'nostі vantazhnih vagonіv ta prognozuvannja stadіj їh evoljucії [Increased ideal freight cars and forecasting stages of their evolution] [Text] / O.V Fomin // Scientific Bulletin of National Mining University. − Dnepropetrovsk: NSU, 2015. − №3. − P. 68-76 − Access:
http://nvngu.in.ua/index.php/uk/golovna/1049-ukrcat/arkhiv-zhurnalu/2015/zmist-3-2015/geotekhnichna-igirnicha-mekhanika-mashinobuduvannya/2975-pidvishchennya-stupenya-idealnosti-vantazhnikh-vagoniv-taprognozuvannya-stadij-jikh-evolyutsiji.
9. Аleksandrov А.А. Povyshenie resursa kolesnykh par gruzovykh vagonov i rel'sov putem uluchsheniya uslovij ih vzaimodejstviya i dinamicheskogo monitoringa. Kand.Diss. [Increase of a resource wheel pairs freight vagons and rails by improving their interaction and dynamic monitoring]. Rostov-na-Donu, 2011, 214 p.
10. Berdinskikh V.А., Zaporozhets V.V. Staticheskoe modelirovanie protsessov friktsionno-kontaktnogo vzaimodejstviya pri vneshnem trenii [Static modeling of frictional-contact interaction with an external friction] // Nadezhnost' i dolgovechnost' mashin i sooruzhenij [The reliability and durability of machines and structures]. – 1984. № 5. pp. 80 − 84.
11. Gukhman А.А. Vvedenie v teoriyu podobiya [Introduction to the theory of similarity]. Moscow: Vysshaya shkola publ, 1963. – 254 p.
12. Nazarov А.G. O mekhanicheskom podobii tverdykh deformiruemykh tel [On the mechanical similarity of solid deformable bodies]. Erevan: Publ АN Аrm. SSR, 1965. – 218 p.
13. Sedov L.I. Metody podobiya i razmernostej v mehanike [Methods of similarity and dimensions in mechanics]. Moscow: Nauka publ, 1967. – 438 p.
14. Bockmenn G., Schulz W. Modellierung des Tropfenschlagverschleises in der instationaren Phase // Schmierungstechnik. 1984. Jg. 15. − № 8. – S. 246 − 250.
15. Lorenz A. Modellbetrachtungen zum Schadigunsprozess in Maschinen und Geraten // Schmierungstechnik. 1984. Jg. 15. № 8. – S. 250 – 253.
16. Braun E.D., Evdokimov YU.А., Chichinadze А.V. Modeli treniya i iznashivaniya v mashinakh [Models of friction and wear in machines]. Moscow: Mashinostroenie Publ, 1982, 231 p.
17. Kutateladze S.S. Аnaliz podobiya i fizicheskie modeli [Analysis of similarity and physical models]. Novosibirsk: Nauka publ, 1982. – 304 p.
18. Golubenko А.L. Stseplenie kolesa s rel'som [The adhesion of wheel and rail]. Lugansk: VUGU Publ., 1999. – 476 p.
19. Tkachenko V.P. Kinematicheskoe soprotivlenie dvizheniyu rel'sovykh ehkipazhej [Kinematic resistance to movement of rail crews]. Lugansk: VUGU Publ., 1996. – 200 p.
20. Gorbunov N.I. Povyshenie tjagovyh kachestv teplovozov za schet sovershenstvovanija uprugih svjazej telezhek Kand.Diss. [Improving the traction qualities of the locomotive by improving elastic ties trucks]. – Voroshilovgrad, 1987. – 269 p.

Література:

1. Mikhailov E. The possibility of reducing kinematic slip with two-point contacting with rail wheel railway vehicle./ Mikhailov E., Semenov S., Panchenko E.// ТЕКА Commission of Motorization and Power Industry in Agriculture Vol. 13, No. 1, Poland 2013. – pp. 108 – 112.
2. Fomin, A. V. The determination of the perspective directions of designing of bearing systems in cargo wagon building [Text]/ A. V. Fomin// East European journal of advanced technologies. – Kharkiv. –№ 3/7(57), 2012. – 32-35 p. − access Mode: http://nbuv.gov.ua/j-pdf/Vejpte_2012_3(7)__9.pdf.
3. Михайлов Е.В. Математическое моделирование движения колесной пары с подвижными гребнями / Е.В. Михайлов, А.Г. Рейдемейстер, С.А. Семенов, К.В. Макаров // Вісник СНУ ім. В. Даля. – 2014. – № 3 (210). – С.181-186.
4. Пат. 87418 Україна, МПК2013 В60 B17/00. Колесо рейкового транспортного засобу / Михайлов Є.В., Слащов В.А., Горбунов М.І., Мокроусов С.Д., Щербаков В.П., Коршко М.М., Семенов С.О., Солодовнік М.Д.; заявник та патентовласник Східноукр. нац. у-нт ім. В. Даля. – № u201309109; заявл. 19.07.2013; опубл. 10.02.2014, бюл. №3. – 7 с.
5. Фомін О.В. Теоретичні основи програмного комплексу визначення та використання математичних моделей складових вантажних вагонів / О.В. Фомін // Науковий журнал «Вісник Кременчуцького національного університету імені Михайла Остроградського». – Кременчук: КДПУ, 2013. − Вип. 6(83). – С. 87-91.
6. Фомін О.В. Концепція ідеальних кузовів напіввагонів / О.В. Фомін // Вісник Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля: Науковий журнал. – Луганськ: СНУ ім. В. Даля, 2013. – № 4(193). – С. 267–271.
7. Шаповалов Л.А. Моделирование в задачах механики элементов конструкций [Текст] / Л.А. Шаповалов. – М.: Машиностроение, 1990. – 288 с.
8. Фомін О.В. Підвищення ступеня ідеальності вантажних вагонів та прогнозування стадій їх еволюції / О.В. Фомін // Науковий вісник Національного гірничого університету. – Дніпропетровськ: НГУ, 2015. – №3. – С.68-76
9. Александров А.А. Повышение ресурса колесных пар грузовых вагонов и рельсов путем улучшения условий их взаимодействия и динамического мониторинга: дис. канд. техн. наук: 05.22.07 / Александров Александр Александрович; РГУПС. – Ростов-на-Дону, 2011. – 214 с.
10. Бердинских В.А. Статическое моделирование процессов фрикционно-контактного взаимодействия при внешнем трении / Бердинских В.А., Запорожец В.В. / Надежность и долговечность машин и сооружений. – 1984. – № 5. – С. 80 − 84.
11. Гухман А.А. Введение в теорию подобия. – М.: Высшая школа, 1963. – 254 с.
12. Назаров А.Г. О механическом подобии твердых деформируемых тел. – Ереван: Изд-во АН Арм. ССР, 1965. – 218 с.
13. Седов Л.И. Методы подобия и размерностей в механике. – М.: Наука, 1967. – 438 с.
14. Bockmenn G., Schulz W. Modellierung des Tropfenschlagverschleises in der instationaren Phase // Schmierungstechnik, 1984. Jg. 15. − № 8.– S. 246 − 250.
15. Lorenz A. Modellbetrachtungen zum Schadigunsprozess in Maschinen und Geraten // Schmierungstechnik, 1984. Jg. 15. – № 8. – S. 250 – 253.
16. Браун Э.Д. Модели трения и изнашивания в машинах/ Браун Э.Д., Евдокимов Ю.А., Чичинадзе А.В. – М.: Машиностроение, 1982.
17. Кутателадзе С.С. Анализ подобия и физические модели [Текст] / Кутателадзе C.C. – Новосибирск: Наука, 1982. – 304 с.
18. Голубенко А.Л. Сцепление колеса с рельсом.—Луганск: ВУГУ, 1999.—476 с.
19. Ткаченко В.П. Кинематическое сопротивление движению рельсовых экипажей.– Луганск: Изд-во ВУГУ, 1996.– 200 с.
20. Горбунов Н.И. Повышение тяговых качеств тепловозов за счет совершенствования упругих связей тележек: дис. канд. техн. наук: 05.22.07 / Горбунов Николай Иванович; ЛМИ. – Ворошиловград: – 1987. – 269 с.

Published

2018-11-02

How to Cite

Semenov, S. (2018). ON THE POSSIBLE USE OF SIMILARITY THEORY IN MODELING RESISTANCE TO MOVEMENT OF RAIL VEHICLES. Transport Systems and Technologies, (29), 176–183. Retrieved from https://tst.duit.in.ua/index.php/tst/article/view/80