11643

11643

بررسي اثر تلاطم سيال داخل مخزن بر سايش چرخ ها

كارشناسي ارشد

راه آهن - ماشين هاي ريلي

اسفند 1391

اسفند 1391

دكتر مجيد شهروي

چكيده نظر به اهميت روز افزون واگنهاي مخزن دار و كارايي بسيار زياد آنها در جابجايي سيالات، استفاده از آنها روز به روز در حال افزايش است. با توجه به افزايش كاربرد واهميت آن¬ها، تحليل و بررسي رفتار ديناميكي اين واگن¬ها در شرايط مختلف كاري از اهميت خاصي برخوردار است. يكي از مواردي كه همواره در طراحي و تحليل واگن¬هاي مخزن¬دار و به طور خاص در مخازن در حال حركت مورد توجه قرار دارد تلاطم سيال داخل مخزن و اثرات منفي آن بر پايداري وسيله نقليه مي¬باشد. از طرف ديگر از نظر ديناميك حركت قطار، پديده¬هاي مختلفي چون سايش، خستگي قطعات واگن، پايداري ديناميكي واگن و همچنين چگونگي نيروهاي تماسي اهميت زيادي دارند. در اين ميان پديده سايش در تماس غلتشي چرخ و ريل از جنبه¬هاي مختلفي نظير بروز سوانح سنگين خروج از خط و هزينه¬هاي بسيار زياد بهره¬برداري و تعميرات ناوگان و خطوط اهميت ويژه¬اي دارد. با توجه به اهميت اين دو موضوع، در اين تحقيق سعي شده است كه تاثير تلاطم سيال داخل مخزن بر سايش چرخ¬هاي قطار مورد بررسي قرار بگيرد. بدين منظور و به دليل تاثير بيشتر نيروهاي عرضي نسبت به نيروهاي طولي بر سايش چرخ¬ها، تاثير تلاطم عرضي بر سايش چرخ¬ها در زمان حركت در قوس¬هاي مختلف بررسي مي¬شود. علاوه بر بررسي تاثير تلاطم سيال، تاثير پارامترهاي ديگري همچون درصد پرشدگي مخزن، سرعت حركت قطار و شعاع قوس نيز بر سايش چرخ¬هاي پيشرو در بوژي پيشرو مورد بررسي قرار مي¬گيرد. به اين منظور، واگن مخزن¬دار، بوژي¬ها، چرخ و ريل، تماس چرخ و ريل و مسير حركت قطار در نرم-افزار چند جرمي (MBD)ادمز/ريل مدلسازي شده است. تلاطم عرضي سيال داخل مخزن بوسيله روش پاندول در واگن¬هاي پارسي مدلسازي شده و در تحليل از بوژي هاي Y25 استفاده شده است. مخزن با درصد پرشدگي¬هاي مختلف شامل %30، %50، %80 و %98 مدلسازي شده و با سرعت¬هاي 10، 20 و 30 متر بر ثانيه بر روي قوس¬ها با شعاع¬هاي 300، 500 و 1000 متر با با ناهمواري كلاس 5 حركت داده مي¬شود. پارامترهاي انتگرال عدد سايش به عنوان مجموع انرژي تلف شده در زمان سايش و همچنين حداكثر عمق سايش چرخ به عنوان مقياس¬هاي مقايسه ميزان سايش استفاده شده است كلمات كليدي: واگن مخزن¬دار- نرم افزار MBD- تلاطم سيال- سايش چرخ- تئوري Specht