ROLLER RIG TESTING AT THE CZECH TECHNICAL UNIVERSITY

Abstract

Purpose. Although the advancements in computer simulation technology have paved way to provide very reliable simulation results, track tests still play an essential role during the process of development and homologation of any railway vehicle. On the other hand, track tests depend on weather conditions, are difficult to organize and are not suitable for testing vehicles in critical situations. On a roller rig, the tested vehicle is longitudinally fixed and a track is replaced by rotating rollers. Such device offer testing of railway vehicle running dynamics in safe and stable laboratory environment. The purpose of an article is to investigate and describe roller rig testing at the Czech technical university in Prague (CTU). Methodology. In the paper it is shown the history of development of the scaled CTU roller rig from the earlier stages until the current projects for which the CTU roller rig is utilized for. The current design of the experimental bogie, roller rig, sensors instrumentation and types of experiments conducted at the CTU roller rig are described in more detail. Findings. Although the differences in vehicle behaviour on a track and a scaled model on a roller rig are not negligible, scaled roller rig experiments are found as a relatively inexpensive way for verification and demonstration of computer simulations results. They are especially useful for verification of multibody system simulations (MBS) of entirely new running gear concepts. Originality. The CTU roller rig is currently used for the experiments with active controlled wheelset guidance. According to simulations results published in many papers such systems offer, in principle, better performance compared to conventional passive vehicles. However, utilization and testing of active controlled wheelset guidance on vehicles is still rare. CTU roller rig serves as a tool to verify computer simulations and demonstrate benefits of active wheelset guidance. Practical value. Experiments conducted on the CTU roller rig confirm the possibility to significantly influence railway vehicle running dynamics by actively controlled wheelset guidance. Such concept could be regarded as a possible and likely approach for the design of future railway vehicles running gears.Мета. Хоча досягнення в області технології комп'ютерного моделювання дозволяють отримати досить надійні результати моделювання, натурні випробування досі грають істотну роль у процесі розробки і сертифікації будь-якого залізничного транспортного засобу. З іншого боку, шляхові випробування залежать від погодних умов, їх важко організувати і вони не підходять для випробування транспортних засобів у критичних ситуаціях. На катковому стенді випробувальний транспортний засіб фіксується в поздовжньому напрямку, а замість залізничної колії використовуються обертові ролики. Таке пристосування дає можливість провести динамічні випробування ходових характеристик рейкових транспортних засобів у безпечному та стабільному лабораторному середовищі. Мета статті: дослідити та описати стендові каткові випробування на катковому стенді в Чеському технічному університеті (ЧТУ)в Празі. Методика. В статті показана історія розвитку масштабованого каткового стенду ЧТУ, починаючи з ранніх етапів і до поточних проектів, в яких використовується катковий стенд ЧТУ. Докладно описані діючі конструкції експериментального візка, каткового стенду, датчиків і приладів, а також типів експериментів, що проводяться на катковому стенді ЧТУ. Результати. Доведено недопустимість нехтування відмінностями в поведінці транспортного засобу на залізничній колії та масштабованої моделі на катковому стенді. Масштабовані випробування на катковому стенді є відносно недорогим способом для перевірки і демонстрації результатів комп'ютерного моделювання. Вони особливо корисні для перевірки моделювання багатомодульних систем (БМС) абсолютно нових концепцій ходової частини. Наукова новизна. Досліджено, що в даний час катковий стенд у ЧТУ використовується для випробувань із активним контрольованим керуванням колісної пари. Згідно з результатами моделювання, опублікованими в багатьох роботах, такі системи пропонують, в принципі, більш високу продуктивність у порівнянні зі звичайними пасивними транспортними засобами. Однак використання і тестування активного контрольованого управління колісної пари на транспортних засобах і раніше рідко зустрічалося. Катковий стенд ЧТУ служить в якості інструменту для перевірки комп'ютерного моделювання та демонстрації переваг активного управління колісної пари.Практична значимість. Випробування, проведені на катковому стенді ЧТУ, підтверджують можливість істотно впливати на динаміку ходу залізничного транспортного засобу за допомогою активного контрольованого управління колісної пари. Така концепція може розглядатися в якості можливого і ймовірного підходу при розробці ходової частини майбутніх залізничних транспортних засобів.