Kontrola konstrukce kabiny lokomotivy při nárazu lokomotivy do vagónu

Lukáš Novák

Diplomová práce

Verification of Cabine Structure During Crash of Locomotive to Wagon

Anotace:

Diplomová práce se zabývá kontrolou kabiny lokomotivy při nárazu do vagónu. Byl sestaven výpočetní model lokomotiva- vagón, pro který byl naprogramován algoritmus, stanovující kinematická pole s uvážením nelineární charakteristiky tuhosti nárazníku. Získaná pole posuvů lokomotivy s uvážení vlivu tuhosti nárazníku i rámu, byla následně aplikována na kabinu lokomotivy, a to pro oba směry pohybu lokomotivy. Modální analýzou kabiny bylo zjištěno, že její vlastní frekvence se nenachází v rezonanční oblasti. Dále byly stanoveny kritické místa kabiny lokomotivy. Došlo k přidání čepů spojujících části kabiny, což vedlo k redukci napětí v těchto místech. Analýza napěťových polí, vzniklých nárazem ukázala, že kabina je vyhovující a dostatečně bezpečná tak, aby nedošlo ke zranění strojvedoucího. I přesto byly zadavateli doporučeny další konstrukční opatření, která by riziko zranění minimalizovala. Pro vznik velkých plastických deformací, je však vyloučeno její další využití v provozu.

Abstract:

Master thesis deals with the verification of cabine structure during crash of locomotive to wagon. The mathematical model consisting of locomotive and wagon was described. The algorithm establishing kinematic properties for this system was created. Obtained kinematic properties for the locomotive with considering of nonlinear fender stiffness function was applied on the cabine. It was done for both driving directions. Modal analysis discovered that a eigen frequence of the locomotive is not in a resonance area. Critical places of the cabine were found. More dovetails were added to reduce she stress further. Analysis of stress fields appeared during the crash showed that the cabine is user convenient and fail- safe to protect a machineman. Nevertheless certain technical measures which should minimize the risk of injury have been recommended to submitter. There is no future operation usage of the locomotive on the score of large plastic deformations.

Klíčová slova

kontrola kabiny, lokomotiva, vagón, náraz, analýza napětí

Keywords

verification of cabine structure, locomotive, wagon, crash, stress analysis

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 21. 5. 2012

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 14. 6. 2012
• Vedoucí: Ondřej František
• Oponent: Petr Horyl

VŠB - Technická univerzita Ostrava

Fakulta strojní

Magisterský studijní program / obor:
Strojní inženýrství / Aplikovaná mechanika