ROMANO PANAGIN
Pagine 736.
ISBN 978-88-96470-02-2
La dinamica del veicolo ferroviario
Rivoli : CET-Casa Editrice Torinese, 2010.Pagine 736.
ISBN 978-88-96470-02-2
Indice del libro | |
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Introduzione | 5 |
Premessa | 17 |
MECCANICA PROPEDEUTICA DELLA LOCOMOZIONE | |
1 Scorrimenti geometrici e cinematici al contatto ruota-rotaia | 21 |
1.1 - Assile isolato | 22 |
1.2 - Carrello rigido a due assili | 25 |
1.3 - Assale isolato a ruote indipendenti | 29 |
1.4 - Carrello rigido a due assali a ruote indipendenti | 32 |
2. Forze di pseudo slittamento | 37 |
3. Frequenze di serpeggio | 47 |
3.1- Assale con ruote rigide a conicità costante | 50 |
3.2- Assale con ruote rigide a conicità variabile | 50 |
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 costante | 58 |
3.5 - Carrello a passo rigido con conicità delle ruote variabile | 59 |
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 costante | 61 |
3.8 - Assale con ruote indipendenti a conicità variabile | 62 |
3.9 - Assale con ruote indipendenti a conicità variabile e coppia di autoallineamento al contatto tavola di rotolamento rotaia | 63 |
3.10 Carrello a passo rigido con due assali a ruote indipendenti a conicità costante | 64 |
3.11- Carrello a passo rigido con due assali a ruote indipendenti a conicità variabile | 65 |
3.12 - Carrello a passo rigido con due assali a ruote indipendenti a conicità variabile e coppia di autoallineamento al contatto tavola di rotolamento rotaia | 67 |
Conclusione | 69 |
SPETTRI DI LINEA | 73 |
Definizione di spettro | 80 |
Spettro basico | 83 |
Spettro spezzato in due rette | 84 |
Spettro spezzato raccordato | 86 |
Andamento dei sovraccarichi dinamici in funzione della velocità sui componenti principali dei rotabili (rodiggio-carrelli-cassa) | 88 |
SQUILIBRIO DINAMICO CAUSATO DALLE RUOTE DEGLI ASSILI | 99 |
Definizione | 101 |
Gli assili | 104 |
Squilibrio statico | 106 |
Squilibrio di coppia | 112 |
Squilibrio quasi statico | 113 |
Squilibrio dinamico | 115 |
Livelli di qualità di equilibratura di rotanti rigidi 1 1 | 118 |
FRENATURA | 123 |
Percentuale di frenatura per freni a ceppi | 124 |
Percentuale di frenatura per freni a dischi | 128 |
Frenatura di stazionamento con freno a ceppi | 133 |
Frenatura di stazionamento con freno a dischi | 136 |
Peso frenato | 138 |
Considerazioni sul peso frenato | 141 |
Veicolo rimorchiato per treno merci | 142 |
Veicolo rimorchiato per treno passeggeri | 143 |
Veicolo a motore e rimorchiato con freno pneumatico ad alta potenza | 145 |
Accoppiamento veicolo linea | 146 |
CURVA | 149 |
Limite fisiologico | 154 |
Limite geometrico | 156 |
Limite geometrico planimetrico | 157 |
Limite geometrico altimetrico | 159 |
LIMITE MECCANICO | 173 |
Forze agenti sulla ruota tradizionale | 173 |
Assetti statici dei carrelli ferroviari in curva | 176 |
Resistenza laterale YR in curva dovuta allo scorrimento radiale sulla tavola di rotolamento | 183 |
Resistenza longitudinale XR in curva dovuta allo scorrimento longitudinale sulla tavola di rotolamento | 185 |
Resistenza longitudinale XB in curva dovuta allo scorrimento longitudinale del bordino della ruota di guida | 187 |
Conclusione sulla resistenza aggiuntiva di curva dei veicoli ferroviari | 188 |
Condizioni di svio dell'assile a ruote bloccate o a ruote indipendenti | 190 |
Condizioni di ripage | 198 |
Limiti di sicurezza per il veicolo e per la linea | 199 |
Sghembo di binario | 203 |
OSCILLAZIONI TORSIONALI GENERATE DALLE MOTORIZZAZIONI | 211 |
Premessa | 211 |
Eccitazioni torsionali | 213 |
Tipi di smorzamento | 217 |
Giunto idraulico | 219 |
Cambio idraulico | 223 |
Contatto ruota-rotaia | 224 |
Modelli matematici | 226 |
Frequenza propria di un volano | 230 |
Frequenze proprie e forme nodali, di due volani | 230 |
Tipi di trasmissione | 234 |
Automotrice diesel meccanica per basse velocità | 235 |
Analisi della trasmissione del moto di una automotrice diesel meccanica per basse velocità | 237 |
Frequenze proprie | 237 |
Deformazioni torsionali | 241 |
Decrementi | 244 |
Aderenza | 246 |
Usura ondulatoria | 248 |
Oscillazioni libere | 249 |
Condizioni di interconnessione tra i moti del veicolo e i moti torsionali | 253 |
Analisi della trasmissione del moto di un'automotrice diesel idraulica per medie velocità | 256 |
Analisi della trasmissione del moto di una elettromotrice per medie velocità | 264 |
Analisi della trasmissione del moto di una elettromotrice per alta velocità | 273 |
ELETTROMOTRICE CON TRASMISSIONE INNOVATIVA PER ALTE VELOCITÀ FUTURE (VELOCITÀ SUPERIORE AI 300 km/h) | |
Potenza necessaria al moto per una famiglia di convogli omogenei | 303 |
Gruppo trasmissione ponte | 310 |
Gruppo assile con asse cavo | 311 |
Considerazioni statiche e dinamiche sul gruppo differenziale | 315 |
Gruppi epicicloidali (o planetari) | 315 |
Gruppo differenziale | 317 |
Modello matematico della trasmissione differenziale | 3l8 |
Validazione del modello matematico | 322 |
Analisi dinamica della trasmissione | 326 |
Conclusioni | 336 |
DINAMICA DEL ROTABILE | 339 |
Prima ricerca | 344 |
Diagnosi sulle attenuazioni dei moti propri delle carrozze tipo Gran Comfort | 347 |
Sospensione semplice | 349 |
Doppio stadio di sospensione | 351 |
Veicolo completo | 355 |
Moti verticali di beccheggio e longitudinali | 358 |
Moti laterali di rollio e di serpeggio | 365 |
Seconda ricerca | 375 |
Premesse e casualità d'impostazione | 377 |
L'eccitazione | 378 |
Modello matematico | 380 |
Conclusione sull'indagine vibrazionale | 386 |
Variazione dei parametri del veicolo | 390 |
Variazione dei parametri della sala | 391 |
Carichi dinamici al variare delle eccitazioni | 394 |
Terza ricerca | 397 |
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-Kutta | 400 |
Indagine teorica sul veicolo completo | 405 |
La vibrazione verticale delle casse ferroviarie | 410 |
Linee elastiche delle casse | 424 |
STABILITÀ | 429 |
Assile isolato e reazionato elasticamente dalle molle delle boccole | 432 |
Carrello isolato collegato elasticamente a metà cassa | 437 |
Veicolo completo | 444 |
SOLLECITAZIONI SPAZIALI AGENTI SU UN ROTABILE | 453 |
Comparazione statica sui moti del bus, del treno e dell'aereo | 453 |
Progettazione delle sospensioni dei rotabili | 458 |
Sospensione verticale | 458 |
Accelerazioni in cassa e oscillazioni dinamiche della sospensione secondaria in funzione della velocità e dei cedimenti tra secondaria e primaria | 465 |
Accelerazioni in funzione della velocità e dei cedimenti tra primaria e secondaria | 469 |
Sospensione laterale | 470 |
Limiti fisiologici imposti dall'attraversamento di uno scambio | 481 |
Ammortizzatore ad attrito colombiano | 492 |
Vibrazioni con smorzamento di tipo colombiano | 494 |
Vibrazioni con smorzamento di tipo viscoso | 495 |
Confronto tra l'attenuazione con attrito coulombiano e viscoso | 497 |
SOLLECITAZIONI DI FRENATURA | 501 |
Premessa | 504 |
Freni a ceppi sulle ruote | 504 |
Freno a dischi | 508 |
Modello matematico - Sollecitazioni termiche | 513 |
Validazione del metodo matematico | 515 |
Ottimizzazioni geometriche dei dischi di frenatura | 517 |
Confronto disco ottimizzato (A) e dischi (B) e (C) | 527 |
Dischi a settori | 529 |
Conclusioni | 533 |
SOLLECITAZIONI IMPOSTE DALLA CURVA E LIMITI DI SICUREZZA DEL VEICOLO E DELLA LINEA | 537 |
Modello matematico per l'inserimento statico di un carrello ferroviario in curva | 537 |
Considerazioni sui carrelli a ruote indipendenti | 548 |
Modello matematico | 549 |
Forze ed assetti dei carrelli ferroviari, condizioni di sicurezza del veicolo e della linea | 552 |
Validazione del modello matematico per comparazione tra i dati sperimentali e i dati teorici | 557 |
Esame comparativo teorico sul comportamento in curva dei carrelli ferroviari ad assili ed a ruote indipendenti | 560 |
Usure | 605 |
Usura dei cerchioni delle ruote | 605 |
COMFORT DEL PASSEGGERO | 613 |
Comfort verticale | 620 |
Comfort laterale | 626 |
Comfort acustico | 637 |
Mascheramento | 645 |
Rumorosità dei rotabili | 649 |
Propagazione dell'energia acustica in campo libero, zone prive di superfici assorbenti o riflettenti | 654 |
Determinazione del valore della sensazione sonora | 656 |
Propagazione dell'onda acustica generata da una fonte appoggiata su una superficie riflettente | 658 |
Propagazione acustica in un ambiente chiuso semiriverberante | 662 |
Tempo di riverbero | 666 |
LA VITA DEL VEICOLO FERROVIARIO | 669 |
Premessa | 669 |
Tipo di spettri e definizione del danno | 671 |
Dinamici verticali dei veicoli ferroviari in funzione della velocità e del tipo di linea | 675 |
La vita del veicolo ferroviario in funzione della velocità | 681 |
Conclusione | 698 |
LA VITA DELLA LINEA FERROVIARIA | 701 |
Caratteristiche meccaniche della rotaia | 702 |
Definizione della linea ferroviaria | 705 |
Ricerca teorica | 707 |
Lunghezza d'onda, rigidezza verticale, laterale e torsionale della rotaia e della massicciata | 708 |
Tensioni ideali statiche sulla rotaia | 717 |
Usura rotaia | 722 |
Bibiografia | 725 |
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