Bibliografia Ferroviaria Italiana


ROMANO PANAGIN

La dinamica del veicolo ferroviario

Rivoli : CET-Casa Editrice Torinese, 2010.
Pagine 736.
ISBN 978-88-96470-02-2
Indice del libro
Introduzione5
Premessa17
MECCANICA PROPEDEUTICA DELLA LOCOMOZIONE
1 Scorrimenti geometrici e cinematici al contatto ruota-rotaia21
1.1 - Assile isolato22
1.2 - Carrello rigido a due assili25
1.3 - Assale isolato a ruote indipendenti29
1.4 - Carrello rigido a due assali a ruote indipendenti32
2. Forze di pseudo slittamento37
3. Frequenze di serpeggio47
3.1- Assale con ruote rigide a conicità costante50
3.2- Assale con ruote rigide a conicità variabile50
3.3- Assale con ruote rigide a conicità variabile e coppia di autoallineamento al contatto tavola di rotolamento-rotaia (spin)54
3.4 - Carrello a passo rigido con conicità delle ruote costante58
3.5 - Carrello a passo rigido con conicità delle ruote variabile59
3.6 - Carrello a passo rigido con conicità delle ruote variabile e coppia di autoallineamento al contatto tavola di rotolamento rotaia (spin)60
3.7 - Assale con ruote indipendenti a conicità costante61
3.8 - Assale con ruote indipendenti a conicità variabile62
3.9 - Assale con ruote indipendenti a conicità variabile e coppia di autoallineamento al contatto tavola di rotolamento rotaia63
3.10 Carrello a passo rigido con due assali a ruote indipendenti a conicità costante64
3.11- Carrello a passo rigido con due assali a ruote indipendenti a conicità variabile65
3.12 - Carrello a passo rigido con due assali a ruote indipendenti a conicità variabile e coppia di autoallineamento al contatto tavola di rotolamento rotaia67
Conclusione69
SPETTRI DI LINEA73
Definizione di spettro80
Spettro basico83
Spettro spezzato in due rette84
Spettro spezzato raccordato86
Andamento dei sovraccarichi dinamici in funzione della velocità sui componenti principali dei rotabili (rodiggio-carrelli-cassa)88
SQUILIBRIO DINAMICO CAUSATO DALLE RUOTE DEGLI ASSILI99
Definizione101
Gli assili104
Squilibrio statico106
Squilibrio di coppia112
Squilibrio quasi statico113
Squilibrio dinamico115
Livelli di qualità di equilibratura di rotanti rigidi 1 1118
FRENATURA123
Percentuale di frenatura per freni a ceppi124
Percentuale di frenatura per freni a dischi128
Frenatura di stazionamento con freno a ceppi133
Frenatura di stazionamento con freno a dischi136
Peso frenato138
Considerazioni sul peso frenato141
Veicolo rimorchiato per treno merci142
Veicolo rimorchiato per treno passeggeri143
Veicolo a motore e rimorchiato con freno pneumatico ad alta potenza145
Accoppiamento veicolo linea146
CURVA149
Limite fisiologico154
Limite geometrico156
Limite geometrico planimetrico157
Limite geometrico altimetrico159
LIMITE MECCANICO173
Forze agenti sulla ruota tradizionale173
Assetti statici dei carrelli ferroviari in curva176
Resistenza laterale YR in curva dovuta allo scorrimento radiale sulla tavola di rotolamento183
Resistenza longitudinale XR in curva dovuta allo scorrimento longitudinale sulla tavola di rotolamento185
Resistenza longitudinale XB in curva dovuta allo scorrimento longitudinale del bordino della ruota di guida187
Conclusione sulla resistenza aggiuntiva di curva dei veicoli ferroviari188
Condizioni di svio dell'assile a ruote bloccate o a ruote indipendenti190
Condizioni di ripage198
Limiti di sicurezza per il veicolo e per la linea199
Sghembo di binario203
OSCILLAZIONI TORSIONALI GENERATE DALLE MOTORIZZAZIONI211
Premessa211
Eccitazioni torsionali213
Tipi di smorzamento217
Giunto idraulico219
Cambio idraulico223
Contatto ruota-rotaia224
Modelli matematici226
Frequenza propria di un volano230
Frequenze proprie e forme nodali, di due volani230
Tipi di trasmissione234
Automotrice diesel meccanica per basse velocità235
Analisi della trasmissione del moto di una automotrice diesel meccanica per basse velocità237
Frequenze proprie237
Deformazioni torsionali241
Decrementi244
Aderenza246
Usura ondulatoria248
Oscillazioni libere249
Condizioni di interconnessione tra i moti del veicolo e i moti torsionali253
Analisi della trasmissione del moto di un'automotrice diesel idraulica per medie velocità256
Analisi della trasmissione del moto di una elettromotrice per medie velocità264
Analisi della trasmissione del moto di una elettromotrice per alta velocità273
ELETTROMOTRICE CON TRASMISSIONE INNOVATIVA PER ALTE VELOCITÀ FUTURE (VELOCITÀ SUPERIORE AI 300 km/h)
Potenza necessaria al moto per una famiglia di convogli omogenei303
Gruppo trasmissione ponte310
Gruppo assile con asse cavo311
Considerazioni statiche e dinamiche sul gruppo differenziale315
Gruppi epicicloidali (o planetari)315
Gruppo differenziale317
Modello matematico della trasmissione differenziale3l8
Validazione del modello matematico322
Analisi dinamica della trasmissione326
Conclusioni336
DINAMICA DEL ROTABILE339
Prima ricerca344
Diagnosi sulle attenuazioni dei moti propri delle carrozze tipo Gran Comfort347
Sospensione semplice349
Doppio stadio di sospensione351
Veicolo completo355
Moti verticali di beccheggio e longitudinali358
Moti laterali di rollio e di serpeggio365
Seconda ricerca375
Premesse e casualità d'impostazione377
L'eccitazione378
Modello matematico380
Conclusione sull'indagine vibrazionale386
Variazione dei parametri del veicolo390
Variazione dei parametri della sala391
Carichi dinamici al variare delle eccitazioni394
Terza ricerca397
Considerazioni comparative sulla dinamica tra carrelli ad assile e carrelli a ruote indipendenti con verifiche teoriche in campo sub e ipercritico, utilizzando modelli matematici risolti mediante il metodo di integrazione numerica di Runge-Kutta400
Indagine teorica sul veicolo completo405
La vibrazione verticale delle casse ferroviarie410
Linee elastiche delle casse424
STABILITÀ429
Assile isolato e reazionato elasticamente dalle molle delle boccole432
Carrello isolato collegato elasticamente a metà cassa437
Veicolo completo444
SOLLECITAZIONI SPAZIALI AGENTI SU UN ROTABILE453
Comparazione statica sui moti del bus, del treno e dell'aereo453
Progettazione delle sospensioni dei rotabili458
Sospensione verticale458
Accelerazioni in cassa e oscillazioni dinamiche della sospensione secondaria in funzione della velocità e dei cedimenti tra secondaria e primaria465
Accelerazioni in funzione della velocità e dei cedimenti tra primaria e secondaria469
Sospensione laterale470
Limiti fisiologici imposti dall'attraversamento di uno scambio481
Ammortizzatore ad attrito colombiano492
Vibrazioni con smorzamento di tipo colombiano494
Vibrazioni con smorzamento di tipo viscoso495
Confronto tra l'attenuazione con attrito coulombiano e viscoso497
SOLLECITAZIONI DI FRENATURA501
Premessa504
Freni a ceppi sulle ruote504
Freno a dischi508
Modello matematico - Sollecitazioni termiche513
Validazione del metodo matematico515
Ottimizzazioni geometriche dei dischi di frenatura517
Confronto disco ottimizzato (A) e dischi (B) e (C)527
Dischi a settori529
Conclusioni533
SOLLECITAZIONI IMPOSTE DALLA CURVA E LIMITI DI SICUREZZA DEL VEICOLO E DELLA LINEA537
Modello matematico per l'inserimento statico di un carrello ferroviario in curva537
Considerazioni sui carrelli a ruote indipendenti548
Modello matematico549
Forze ed assetti dei carrelli ferroviari, condizioni di sicurezza del veicolo e della linea552
Validazione del modello matematico per comparazione tra i dati sperimentali e i dati teorici557
Esame comparativo teorico sul comportamento in curva dei carrelli ferroviari ad assili ed a ruote indipendenti560
Usure605
Usura dei cerchioni delle ruote605
COMFORT DEL PASSEGGERO613
Comfort verticale620
Comfort laterale626
Comfort acustico637
Mascheramento645
Rumorosità dei rotabili649
Propagazione dell'energia acustica in campo libero, zone prive di superfici assorbenti o riflettenti654
Determinazione del valore della sensazione sonora656
Propagazione dell'onda acustica generata da una fonte appoggiata su una superficie riflettente658
Propagazione acustica in un ambiente chiuso semiriverberante662
Tempo di riverbero666
LA VITA DEL VEICOLO FERROVIARIO669
Premessa669
Tipo di spettri e definizione del danno671
Dinamici verticali dei veicoli ferroviari in funzione della velocità e del tipo di linea675
La vita del veicolo ferroviario in funzione della velocità681
Conclusione698
LA VITA DELLA LINEA FERROVIARIA701
Caratteristiche meccaniche della rotaia702
Definizione della linea ferroviaria705
Ricerca teorica707
Lunghezza d'onda, rigidezza verticale, laterale e torsionale della rotaia e della massicciata708
Tensioni ideali statiche sulla rotaia717
Usura rotaia722
Bibiografia725
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