Details

В работе выполнено моделирование колебаний токоприёмника с ис-пользованием как математической, так и конечно-элементной постановки за-дачи. Целью исследования было определение динамических и модальных ха-рактеристик конструкции пантографа при различных конфигурациях полоза, а также оценка влияния графитовой вставки на частотные свойства системы. Выполнен модальный анализ полоза в программной среде ANSYS. По-строена трёхмерная модель полоза и проведена сходимость по размеру ко-нечно-элементной сетки. Рассчитаны 14 первых собственных частот и форм колебаний в трёх конфигурациях: без вставки, с графитовой вставкой EK20 и EK2230. Установлено, что вставка оказывает заметное влияние на динамиче-скую жёсткость полоза. Реализована четырёхмассовая математическая модель, в которой панто-граф представлен в виде системы тел: двух полозов, каретки и рамы. Модели-рование проводилось с учётом упругих и демпфирующих связей, силы кон-тактного прижатия, а также сухого трения. Внешнее возбуждение вводилось в виде профиля пути — периодических вертикальных неровностей, имитирую-щих форму контактной сети. Проводилось численное интегрирование систе-мы, а также расчёт собственных частот.

The work simulates the oscillations of a pantograph using both mathematical and finite element formulation of the problem. The aim of the study was to deter-mine the dynamic and modal characteristics of the pantograph design for various skid configurations, as well as to evaluate the effect of graphite insert on the fre-quency properties of the system. A modal analysis of the skid was performed in the ANSYS software envi-ronment. A three-dimensional model of the skid is constructed and convergence in the size of the finite element grid is carried out. The first 14 natural frequencies and waveforms were calculated in three configurations: without insert, with graphite insert EK20 and EK2230. It was found that the insert has a noticeable effect on the dynamic rigidity of the skid. A four-mass mathematical model is implemented in which the pantograph is represented as a system.