混編列車中空車的垂向安全性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-05 01:50
隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)以及科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,物流需求不斷增長,鐵路運(yùn)輸作為當(dāng)前經(jīng)濟(jì)且高效的運(yùn)輸方式之一,仍時(shí)有重大安全事故發(fā)生。在實(shí)際的列車編組中,空、重車混編的現(xiàn)象非常普遍,由于空、重貨車穩(wěn)定性存在較大差異,空重混編列車中的空車更易發(fā)生車輪懸浮,列車運(yùn)行安全問題進(jìn)一步凸顯。本文以空重混編列車作為主要研究對(duì)象,利用SIMPACK動(dòng)力學(xué)軟件,建立空、重貨車動(dòng)力學(xué)模型和13A型貨車車鉤緩沖器模型,再采用子結(jié)構(gòu)法,建立了“重車+車鉤+空車+車鉤+重車”的“兩重夾一空”短編組混編列車模型。通過仿真計(jì)算,比較了直線惰行工況下,均質(zhì)短編組重車和均質(zhì)短編組空車的垂向安全性能差異,以及“兩重夾一空”短編組混編列車,在平直道惰行工況和平直道電制動(dòng)工況下,空、重車的垂向安全性能差異。利用“兩重夾一空”短編組混編列車模型,分析了不同斷面類型坡道的坡度差,對(duì)中部空車和前、后部重車的垂向安全性能,以及車鉤垂向動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響。最后,分析了電制動(dòng)工況下,圓弧形豎曲線半徑大小對(duì)“兩重夾一空”短編組混編列車垂向安全性能的影響。仿真計(jì)算結(jié)果表明:1、平直道惰行工況下,均質(zhì)短編組列車的垂向安全性能良好,沒有出現(xiàn)脫軌或車輪懸浮的可...
【文章來源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
轉(zhuǎn)K6轉(zhuǎn)向架三維示意圖
轉(zhuǎn) K6 轉(zhuǎn)向架在左右兩側(cè)架之間,設(shè)置了彈性下交叉支持拉桿裝置,兩根交叉枕下面穿過,兩端分別焊接在兩側(cè)架的前后位置上,呈交叉狀,并由上下交叉、U 型彈性墊和 X 型彈性墊組成。交叉桿固定在側(cè)架上的前后四個(gè)彈性連接點(diǎn)一個(gè)矩形,從而限制了兩側(cè)架的菱形變形,有效提高了轉(zhuǎn)向架的抗菱剛度,進(jìn)向架的運(yùn)行穩(wěn)定性大大提高。轉(zhuǎn) K6 型轉(zhuǎn)向架搖枕與側(cè)架之間安裝有斜楔式變摩擦減振裝置作為其二系懸,整個(gè)減振裝置由組合式斜楔、磨耗板和減振彈簧裝置等共同組成,其中主磨用了耐摩擦的高分子復(fù)合材料,立柱磨耗板采用 T10 鋼材料,從而增大了摩擦擦系數(shù),提高了磨損性能和減振裝置的壽命周期。轉(zhuǎn) K6 轉(zhuǎn)向架中央搖枕懸掛系自由高度不同的兩級(jí)剛度彈簧,以適應(yīng)空重車輛的運(yùn)行狀態(tài),如圖 2-2 所示。態(tài)下,只壓縮剛度較小的搖枕外圓彈簧,從而增大了空車狀態(tài)下的彈簧靜撓度改善車輛空載時(shí)的動(dòng)力學(xué)性能。當(dāng)車輛處于重載狀態(tài)時(shí),搖枕外圓彈簧的壓縮增加,直到其高度被壓縮到與搖枕內(nèi)圓彈簧的自由高度一致時(shí),內(nèi)外圓彈簧開承壓,此時(shí)彈簧總剛度增大,形成了兩級(jí)剛度懸掛特性。
西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 第13頁詳細(xì)的建模。本文的動(dòng)力學(xué)仿真模型中主要考慮到的非線性因素包括:輪軌接觸幾何非線性、輪軌蠕滑非線性和懸掛特性非線性。2.1.2.1 輪軌接觸幾何非線性輪軌接觸幾何關(guān)系主要由輪軌接觸狀態(tài)的基本參數(shù)來確定,但由于鋼軌和車輪的幾何外形尺寸是復(fù)雜的非連續(xù)曲線,因此很難直接用輪對(duì)橫移量的數(shù)學(xué)關(guān)系式表達(dá)。此前對(duì)于此類非線性關(guān)系的研究,通常采用“等效踏面錐度”等線性化方法,直接將其進(jìn)行近似處理,但實(shí)際上,這種處理方法對(duì)于存在明顯輪軌接觸幾何非線性的磨耗性踏面無法有效近似。本文貨車車輛模型的輪對(duì)踏面采用 LM 型磨耗型踏面,并采用60kg/m 規(guī)格的鋼軌與之進(jìn)行匹配,建立模型時(shí)利用 SIMPACK 動(dòng)力學(xué)軟件中的輪軌接觸模塊,按照格式要求先將軌頭和磨耗型踏面的相關(guān)數(shù)據(jù)生成相應(yīng)文件,再導(dǎo)入SIMPACK 中,LM 型磨耗型踏面與 75kg/m 鋼軌的接觸關(guān)系如圖 2-3 所示。
本文編號(hào):3322820
【文章來源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
轉(zhuǎn)K6轉(zhuǎn)向架三維示意圖
轉(zhuǎn) K6 轉(zhuǎn)向架在左右兩側(cè)架之間,設(shè)置了彈性下交叉支持拉桿裝置,兩根交叉枕下面穿過,兩端分別焊接在兩側(cè)架的前后位置上,呈交叉狀,并由上下交叉、U 型彈性墊和 X 型彈性墊組成。交叉桿固定在側(cè)架上的前后四個(gè)彈性連接點(diǎn)一個(gè)矩形,從而限制了兩側(cè)架的菱形變形,有效提高了轉(zhuǎn)向架的抗菱剛度,進(jìn)向架的運(yùn)行穩(wěn)定性大大提高。轉(zhuǎn) K6 型轉(zhuǎn)向架搖枕與側(cè)架之間安裝有斜楔式變摩擦減振裝置作為其二系懸,整個(gè)減振裝置由組合式斜楔、磨耗板和減振彈簧裝置等共同組成,其中主磨用了耐摩擦的高分子復(fù)合材料,立柱磨耗板采用 T10 鋼材料,從而增大了摩擦擦系數(shù),提高了磨損性能和減振裝置的壽命周期。轉(zhuǎn) K6 轉(zhuǎn)向架中央搖枕懸掛系自由高度不同的兩級(jí)剛度彈簧,以適應(yīng)空重車輛的運(yùn)行狀態(tài),如圖 2-2 所示。態(tài)下,只壓縮剛度較小的搖枕外圓彈簧,從而增大了空車狀態(tài)下的彈簧靜撓度改善車輛空載時(shí)的動(dòng)力學(xué)性能。當(dāng)車輛處于重載狀態(tài)時(shí),搖枕外圓彈簧的壓縮增加,直到其高度被壓縮到與搖枕內(nèi)圓彈簧的自由高度一致時(shí),內(nèi)外圓彈簧開承壓,此時(shí)彈簧總剛度增大,形成了兩級(jí)剛度懸掛特性。
西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 第13頁詳細(xì)的建模。本文的動(dòng)力學(xué)仿真模型中主要考慮到的非線性因素包括:輪軌接觸幾何非線性、輪軌蠕滑非線性和懸掛特性非線性。2.1.2.1 輪軌接觸幾何非線性輪軌接觸幾何關(guān)系主要由輪軌接觸狀態(tài)的基本參數(shù)來確定,但由于鋼軌和車輪的幾何外形尺寸是復(fù)雜的非連續(xù)曲線,因此很難直接用輪對(duì)橫移量的數(shù)學(xué)關(guān)系式表達(dá)。此前對(duì)于此類非線性關(guān)系的研究,通常采用“等效踏面錐度”等線性化方法,直接將其進(jìn)行近似處理,但實(shí)際上,這種處理方法對(duì)于存在明顯輪軌接觸幾何非線性的磨耗性踏面無法有效近似。本文貨車車輛模型的輪對(duì)踏面采用 LM 型磨耗型踏面,并采用60kg/m 規(guī)格的鋼軌與之進(jìn)行匹配,建立模型時(shí)利用 SIMPACK 動(dòng)力學(xué)軟件中的輪軌接觸模塊,按照格式要求先將軌頭和磨耗型踏面的相關(guān)數(shù)據(jù)生成相應(yīng)文件,再導(dǎo)入SIMPACK 中,LM 型磨耗型踏面與 75kg/m 鋼軌的接觸關(guān)系如圖 2-3 所示。
本文編號(hào):3322820
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