A vasúti kerék mozgásegyenleteiről és stabilitásáról

Absztrakt

A vasúti kerékpár kialakításával és mozgásával kapcsolatos vizsgálatok közel másfél évszázados múltra tekintenek vissza, és napjainkban is jelentős számú az ezzel kapcsolatos új eredmény. A szakirodalomban általános gyakorlatnak számít, hogy a vasúti kerékpárt – a merev test modellből vártnál kevesebb – két szabadságfokú rendszerként írják le, azonban ennek kimerítő magyarázata hiányzik az irodalomból. A tanulmányban a vasúti kerékpár mozgásegyenleteinek felírásából megmutatjuk, hogy lineáris esetben bizonyos egyenletek miért nem befolyásolják a rezgéseket, és milyen módon magyarázzák a két szabadságfokú modell használatát. A rezgő kerékpár többnyire egy meghatározott, kritikus sebesség elérésekor válik instabillá, amely sebesség függ a kerék, valamint a jármű paramétereitől. Célunk megmutatni, hogy milyen paraméterek változtatásával lehetséges növelni a kritikus sebességet, hogy a stabilitásvesztés ne következzen be a jármű üzeme alatt. A tanulmányban vizsgáljuk a kerék kúposságának és a rugalmas felfüggesztés merevségének hatását.