Demiryolu araçlarında amortisör arızalarının sürüş konforu üzerindeki etkilerinin incelenmesi

Haluk Yılmaz; İbrahim Kocabaş

doi:10.51513/jitsa.1191605

Demiryolu araçlarında amortisör arızalarının sürüş konforu üzerindeki etkilerinin incelenmesi

Öz

Bu çalışmada iki boji ve sekiz dingile sahip bir raylı sistem aracının dikey yöndeki dinamik karakteri incelenmiştir. Birincil ve ikincil süspansiyon sistemlerinde yer alan viskoz damperlerin ayrı ayrı arıza durumları dikkate alınmıştır. Her bir arıza durumunda araç gövdesinde meydana gelen frekans cevapları incelenerek sürüş konforu ve seyir güvenliği açısından değerlendirmeler yapılmıştır. Raylı sistem aracının 60 km/s sabit seyir hızı dikkate alınarak 10 mm derinliğinde lokal bir ray çökmesi üzerindeki dinamik tepkileri incelenmiştir. Araç gövdesinin 10 serbestlik dereceli dinamik modeli oluşturulmuştur. Elde edilen denklemler Simulink paket programında blok diyagramları oluşturularak Runge-Kutta (Ode45) tekniği ile nümerik olarak çözülmüştür. Araç gövdesinin dikey ve açısal yöndeki frekans cevapları alınarak ivme değerleri hesaplanmıştır. Benzer şekilde spektral güç yoğunluğu fonksiyonları da elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlarda damper arızalarının sürüş konforunu bozucu etkiler ortaya çıkardığı tespit edilmiştir. Boji 1 ve 2’nin birinci damper arızaları titreşim genliklerini arttığından dolayı kritik olarak değerlendirilmiştir. Birincil süspansiyon sistemindeki damper arızalarının kritik olduğu ve ikincil süspansiyon sistemindekilerinin ise sürüş konforunu önemli ölçüde değiştirmediği sonucuna varılmıştır.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

F.T.K. Au, J.J. Wang, Y.K. Cheung. (2002) Impact study of cable-stayed railway bridges with random rail irregularities, Eng. Struct. 24 529–541
G. Tao, Z. Wen, X. Liang, D. Ren, X. Jin. (2019). An investigation into the mechanism of the out-of-round wheels of metro train and its mitigation measures, Veh. Syst. Dyn. 57 1–16
Hao JH, Zeng J and Wu PB. (2006). Optimization of vertical random vibration isolation and suspension parameters of railway passenger car systems. J China Railway Soc, 28: 35–40
König, P., Salcher, P., Adam, C., & Hirzinger, B. (2021). Dynamic analysis of railway bridges exposed to high-speed trains considering the vehicle–track–bridge–soil interaction. Acta Mechanica, 232(11), 4583–4608. https://doi.org/10.1007/s00707-021-03079-1
L. Xu, W. Zhai, J. Gao. (2017). A probabilistic model for track random irregularities in vehicle/track coupled dynamics, Appl. Math. Model., 51 145–158. [8]
Lee, N. J., & Kang, C. G. (2015). The effect of a variable disc pad friction coefficient for the mechanical brake system of a railway vehicle. PLoS ONE, 10(8), 1–18. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0135459
Lei, S., Ge, Y., & Li, Q. (2020). Effect and its mechanism of spatial coherence of track irregularity on dynamic responses of railway vehicles. Mechanical Systems and Signal Processing, 145. https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2020.106957
M. Majka, M. Hartnett. (2009). Dynamic response of bridges to moving trains: a study on effects of random track irregularities and bridge skewness, Comput. Struct., 87 1233–1252

Nejlaoui M, Houidi A, Affi Z and Romdhane L. (2013) Multiobjective robust design optimization of rail vehicle moving in short radius curved tracks based on the safety and comfort criteria. Simul Model Pract Theory, 30 21–34
Thoresson MJ, Uys PE, Els PS and Snyman JA. (2009). Efficient optimisation of a vehicle suspension system, using a gra- dient-based approximation method, part 1: mathematical modelling. Math Comput Model, 50 1421–1436
X. Sheng, C.J.C. Jones, D.J. Thompson. (2004). A theoretical model for ground vibration from trains generated by vertical track irregularities, J. Sound Vibr. 272 937–965
Yang Y, Zhang XF, Zhang ZF and Xu Y. (2014). Sensitivity analysis of railway vehicle suspension parameters on riding stability. J Railway Sci Engng, 11 116–120
Yang, Y., Zeng, W., Qiu, W. S., & Wang, T. (2016). Optimization of the suspension parameters of a rail vehicle based on a virtual prototype Kriging surrogate model. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit, 230(8), 1890–1898. https://doi.org/10.1177/0954409715617213
Yang, Y., Zeng, W., Qiu, W. S., & Wang, T. (2016). Optimization of the suspension parameters of a rail vehicle based on a virtual prototype Kriging surrogate model. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit, 230(8), 1890–1898. https://doi.org/10.1177/0954409715617213
Youcef, K., Sabiha, T., El Mostafa, D., Ali, D., & Bachir, M. (2013). Dynamic analysis of train-bridge system and riding comfort of trains with rail irregularities. Journal of Mechanical Science and Technology, 27(4), 951–962. https://doi.org/10.1007/s12206-013-0206-8
Zboinski, K., & Golofit-Stawinska, M. (2022). Determination and Comparative Analysis of Critical Velocity for Five Objects of Railway Vehicle Class. Sustainability (Switzerland), 14(11). https://doi.org/10.3390/su14116649

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Haluk Yılmaz ^*
0000-0002-6750-3708
Türkiye

İbrahim Kocabaş
0000-0003-0600-2034
Türkiye

Erken Görünüm Tarihi

20 Ekim 2023

Yayımlanma Tarihi

23 Ekim 2023

Gönderilme Tarihi

19 Ekim 2022

Kabul Tarihi

2 Mayıs 2023

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2023 Cilt: 6 Sayı: 2

DOI

https://doi.org/10.51513/jitsa.1191605

IZ

https://izlik.org/JA79XW59DD

Kaynak Göster

RIS / Bibtex

APA

Yılmaz, H., & Kocabaş, İ. (2023). Demiryolu araçlarında amortisör arızalarının sürüş konforu üzerindeki etkilerinin incelenmesi. Akıllı Ulaşım Sistemleri ve Uygulamaları Dergisi, 6(2), 253-266. https://doi.org/10.51513/jitsa.1191605

AMA

1.Yılmaz H, Kocabaş İ. Demiryolu araçlarında amortisör arızalarının sürüş konforu üzerindeki etkilerinin incelenmesi. Jitsa. 2023;6(2):253-266. doi:10.51513/jitsa.1191605

Chicago

Yılmaz, Haluk, ve İbrahim Kocabaş. 2023. “Demiryolu araçlarında amortisör arızalarının sürüş konforu üzerindeki etkilerinin incelenmesi”. Akıllı Ulaşım Sistemleri ve Uygulamaları Dergisi 6 (2): 253-66. https://doi.org/10.51513/jitsa.1191605.

EndNote

Yılmaz H, Kocabaş İ (01 Ekim 2023) Demiryolu araçlarında amortisör arızalarının sürüş konforu üzerindeki etkilerinin incelenmesi. Akıllı Ulaşım Sistemleri ve Uygulamaları Dergisi 6 2 253–266.

IEEE

[1]H. Yılmaz ve İ. Kocabaş, “Demiryolu araçlarında amortisör arızalarının sürüş konforu üzerindeki etkilerinin incelenmesi”, Jitsa, c. 6, sy 2, ss. 253–266, Eki. 2023, doi: 10.51513/jitsa.1191605.

ISNAD

Yılmaz, Haluk - Kocabaş, İbrahim. “Demiryolu araçlarında amortisör arızalarının sürüş konforu üzerindeki etkilerinin incelenmesi”. Akıllı Ulaşım Sistemleri ve Uygulamaları Dergisi 6/2 (01 Ekim 2023): 253-266. https://doi.org/10.51513/jitsa.1191605.

JAMA

1.Yılmaz H, Kocabaş İ. Demiryolu araçlarında amortisör arızalarının sürüş konforu üzerindeki etkilerinin incelenmesi. Jitsa. 2023;6:253–266.

MLA

Yılmaz, Haluk, ve İbrahim Kocabaş. “Demiryolu araçlarında amortisör arızalarının sürüş konforu üzerindeki etkilerinin incelenmesi”. Akıllı Ulaşım Sistemleri ve Uygulamaları Dergisi, c. 6, sy 2, Ekim 2023, ss. 253-66, doi:10.51513/jitsa.1191605.

Vancouver

1.Haluk Yılmaz, İbrahim Kocabaş. Demiryolu araçlarında amortisör arızalarının sürüş konforu üzerindeki etkilerinin incelenmesi. Jitsa. 01 Ekim 2023;6(2):253-66. doi:10.51513/jitsa.1191605