Analiza właściwości biegowych wózków lekkich pojazdów szynowych na przykładzie wózków z niezależnie obracającymi się kołami
EN Analysis of ride characteristics of light rail vehicles bogies on the example of bogies with independently rotating wheels
polski
- pojazdy szynowe
- wózki z niezależnie obracającymi się kołami
- wózki z całkowicie niezależnymi kołami
- rail vehicles
- bogies with independtly rotating wheels
- bogies with fully independent wheels
PL W pracy zaproponowano koncepcję wózka z tzw. "całkowicie niezależnymi kołami", którego model bryłowy został utworzony za pomocą oprogramowania do modelowania 3D. Następnie za pomocą metody elementów skończonych przeprowadzono obliczenia dla najgorszego przypadku obciążenia pojazdu i sił w kontakcie układu koło-szyna. Praca przedstawia wyprowadzenie równań ruchu koła po szynie za pomocą formalizmu Boltzmanna-Hamela dla układów z więzami nieholonomicznymi, które występują w kontakcie koło-szyna w opracowanej koncepcji wózka z niezależnymi kołami. Rozważany w pracy układ można potraktować jako rozszerzenie znanego przykładu układu nieholonomicznego tj. dysku toczącego się na płaskiej powierzchni. Obliczenia zostały przeprowadzone przy użyciu pakietu Matlab/Simulink. Ponadto, ze względu na brak zdolności tramwajów z niekonwencjonalnymi wózkami do samocentrowania się na torze, zaproponowano i przetestowano strategię sterowania z regulatorem PID.
EN The thesis proposes the concept of bogie with so-called "fully independent wheels", which geometrical model is created using the 3D modelling software. It is followed by the finite element method calculations for the worst case of the vehicle loading and dynamic impact in the wheel-rail contact. Thesis presents derivation of equations of motion of wheel on the rail with the use of Boltzmann-Hamel formalism for systems with nonholonomic constraints, which are present in the wheel-rail contact of newly developed concept of fully independent wheels bogie. It can be treated as an extension of the common example of the nonholonomic system of disk rolling on the flat surface. Solution of mathematical model is executed in the Matlab/Simulink package. In addition, because of the no self-centering ability of tramcars with unconventional bogies, the steering strategy with PID controller is proposed and tested.
133
inżynieria mechaniczna
budowa i eksploatacja maszyn
DrOIN 1893
publiczny
Włodzimierz Gąsowski
Milanówek, Polska
12.03.2018
polski
publiczny
Tadeusz Uhl
Kraków, Polska
26.03.2018
polski
publiczny
rozprawa doktorska
Poznań, Polska
17.04.2018
Rada Wydziału Maszyn Roboczych i Transportu Politechniki Poznańskiej
doktor nauk technicznych w dyscyplinie: budowa i eksploatacja maszyn