转向架的受力分析
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有关CR400BF转向架架构及制造工艺的思考摘要:CR400BF转向架构架是高铁列车重要部件之一,在制造过程中必须严格控制工艺流程和工艺标准,确保质量。
在产品生产实际中,难免因为各种因素影响产品质量。
本文在提高转向架架构生产工艺技术水平提出了一定建议,能够提高工艺水平,加速数字化生产进程。
关键词:CR400BF;转向架架构;制造工艺高铁是现代人出行主要交通方式之一,随着人们对高铁运行速度要求越来越高,高铁生产技术也不断发展完善。
转向架是高铁列车上一个非常重要的部件,列车行进中的牵引、制动、荷载等重要工作都施加在转向架上。
转向架设计工艺和生产质量也将直接影响到列车运行的安全性能。
由中国铁路总公司主导,国内目前已经成功研发高技术标准的标准动车组,这是一项由国内车辆轨道著名企业、科研部门、高校等各个领域合作取得的尖端技术。
中国标准动车组具有智能化、人性化、自动化的特点,体现出了技术的创新性、经济性等特点。
目前中国标准动车组主要分为两种车型:CR400AF和CR400BF。
本文重点介绍CR400BF车型转向架制造工艺,该车型研发生产厂家为中车长客股份公司。
1 CR400BF转向架构架结构转向架的基础部分是构架,这一部分不仅是安装所有零件的基础,也是转向架上受力的核心部分。
因此转向架在设计上,结构、尺寸、形状都要能够满足不同零件安装的需要,其材质构造的承重能力也要能够满足列车对转向架受力承重的力学要求。
CR400BF采用焊接结构转向架,主体部分是一个“H”型框架,由两个侧梁和一个横梁构成。
侧梁均为箱体结构,箱体由上、下两个盖板和两侧各一个立板构成,箱体截面是一个U型结构。
箱体外面安装扭杆座、抗蛇行减振器座、转臂定位座等零件。
横梁由侧梁箱体内侧两个侧面立板连接而成,牵引电机、齿轮箱、牵引拉杆、横向减振器等部件均安装在横梁组上。
和横梁箱体过渡连接位置设有两根制动梁,用于安装轴盘制动夹钳。
侧梁和横梁安装方式均采用插接方式,侧梁上部盖板和横梁的上部盖板之间设有一个连接块,二者均向内延伸实现连接。
地铁列车转向架轮对损伤分析及建议发表时间:2018-06-19T16:41:24.080Z 来源:《基层建设》2018年第11期作者:张振涛[导读] 摘要:本文主要分析地铁列车轮对的主要损伤形式,主要包含了车轮轮缘异常磨耗、车轮踏面擦伤和剥离及轮对失圆等,对形成这些损伤的原因进行了分析,并且根据这些原因提出了一些个人的建议和防范措施。
天津市地下铁道运营有限公司天津 300000摘要:本文主要分析地铁列车轮对的主要损伤形式,主要包含了车轮轮缘异常磨耗、车轮踏面擦伤和剥离及轮对失圆等,对形成这些损伤的原因进行了分析,并且根据这些原因提出了一些个人的建议和防范措施。
关键词:地铁列车;转向架轮对;损伤;分析及建议1 地铁车辆转向架作用第一,地铁车辆转向架能够很大程度的增加车辆的承载能力、车辆的长度以及车厢的容积,同时还可以有效提高地铁车辆的速度。
第二,地铁车辆转向架能够充分利用轮轨之间的结合点,安装制动装置,传送制动力和牵引力,从而使得地铁车辆的制动性得到大幅度的提高,缩短车辆的刹车距离。
第三,地铁车辆转向架能够承载车体的重量,同时可以使得车轴的重量得到均匀分配,同时承受、传送从轮轨至车体之间或者从车体至车轮期间的所有质量和各种作用力。
第四,地铁车辆转向架能够确保车辆在正常的行驶情况下,增加车辆的灵活性。
地铁车辆能够始终位于转向架之上,这样轴承装置使车轮顺着钢轨的滚动变为车体顺着线路行驶的平动,进而能够顺利实现车辆的直线行驶或者顺利地通过转弯处,有效增加车辆的灵活性。
2 地铁列车转向架轮对的损伤形式分析2.1 轮缘损伤轮缘磨耗过快或轮缘偏磨都属于构成轮缘损伤的异常磨耗形式。
轮缘的磨耗主要是指车轮在做蛇行运动时,轮缘经常与钢轨内侧面发生冲撞磨耗;以及车辆在通过曲线时由于离心力的作用,外侧车轮轮缘与钢轨侧面经常发生磨耗。
左右两侧中一侧的平均轮缘磨耗率明显高于另一侧的现象称之为轮缘偏磨。
2.2 踏面损伤2.2.1 踏面圆周磨耗车轮踏面圆周磨耗是指车轮踏面在运用过程中直径尺寸减小,并改变了踏面标准轮廓。
毕业设计(论文)题目:城市轨道交通车辆转向架结构分析专业:城市轨道交通车辆班级:11转车2501学生姓名:***学号:***********指导教师:***2016年3月29日北京交通运输学院毕业论文任务书题目:城市轨道交通车辆转向架结构分析适合专业:城市轨道交通车辆指导教师:提交日期年月日专业:城市轨道交通车辆班级:11转车2501学生姓名:于景逵学号:14279141024中文摘要北京地铁大兴线车辆装用的转向架为技术先进、可靠、结构简单、维护量小、轻量化的成熟产品。
转向架分为两种结构相似的动车转向架和拖车转向架,均为无摇枕结构。
转向架构架采用钢板焊接H 型结构,其横梁采用无缝钢管结构。
两种转向架均采用弹性轴箱定位装置,整体自密封双列圆柱滚子轴承,有效直径为φ540mm 的组合式空气弹簧,“Z”字型中央牵引装置,自动高度调整阀,差压阀,横向油压减振器,踏面制动单元,装有降噪阻尼器的整体辗钢车轮,接地装置等。
动车转向架装有牵引电动机、一级减速齿轮传动装置和联轴节等。
拖车转向架构架横梁没有牵引电机悬挂座和齿轮减速箱吊杆座。
进行空气弹簧及其管路的气密性试验。
在空气弹簧工作高的条件下,两侧空气弹簧及附加气室同时充入500 kPa 压力空气,保压15min,压力下降不大于25kPa,同时用肥皂水检查各管路及空气弹簧座平面不得有泄漏。
TI天线安装在水平安装梁上,水平梁的弹性设计可以有效抵消转向架构架端梁在各种模态下产生的扭曲变形量。
1 TI天线安装完成后需调平;2 TI 天线、接近传感器均采用齿调方式进行高度调节,避免螺栓受剪,每个齿的高度为5mm,TI 天线螺栓安装面距轨面高度321±3mm,接近传感器底面距轨面高度115±3mm。
目录第一章转向架 (1)1.1概述 (2)1.1.1转向架的互换性 (3)第二章转向架的结构 (4)2.1转向架的构架 (5)2.2轴承 (6)第一章转向架1.1 概述北京地铁大兴线车辆装用的转向架为技术先进、可靠、结构简单、维护量小、轻量化的成熟产品。
高速动车组转向架技术解析摘要:动车组转向架对保障高速列车安全平稳运行起到重要作用。
科技的进步,带动高速动车的运行速度不断提高,为了适应动车不断提高的速度,动车组转向架的功能也在不断加强。
动车组转向架的优势在于保持高动力性能及适应高速平稳运行等方面远远超过传统转向架,动车组转向架的核心技术,在于科学合理利用轮轨之间的附着力,使轮轨之间相互作用力降低,从而使高速动车保持高动力性能和高速平稳运行的效果。
本文简单介绍高速动车组转向架技术,阐明转向架对于高速动车组的重要性,同时探讨高速动车组转向架技术常见问题、改进措施及检修技术。
以供同行借鉴。
关键词:高速动车组;转向架;技术解析引言近年来,高速动车凭借速度快的优势,已经适应城之间的快节奏生活,为人们外出交通提供快速便捷的方式,在我国铁路交通中逐渐确立了主导地位。
高速动车组转向架作为全列动车组部件的核心环节,它关系到高速动车组能否正常行驶,也关系到高速动车组安全问题,高速动车组转向架的作用在于确保动车在运行时的稳定性,同时确保动车组具有曲线通过能力,动车组转向架的技术水平直接影响我国高速动车组的运营效果。
因此,探讨高性能转向架的技术是高速动车从业技术人员面临的首要问题。
一、高速动车组转向架简介高速动车组转向架是决定高速动车组在高速运行时能否同时保证安全性和稳定性的关键因素。
高速动车组转向架的科学合理设计直接影响到车辆的舒适度和行驶安全性。
加载、牵引、缓冲和制动都是高速动车组转向架必不可少的功能。
以拖车转向架为例,它包括以下几个部分:首先是框架。
转向架依靠框架将各部分组成一个整体,不仅需要承载转向架的结构和尺寸,还要承受车体与轮对之间来自各个方向的载荷和扭力。
第二轮到轴箱定位装置。
它可以有效缓冲和减弱轨道车轮之间的冲击力和制动力,还可以提供引导功能,使车辆沿轨道平移成车轮的滚动。
三是悬挂装置。
它位于车架和轮对之间,可以减少不稳定的履带对动车组的影响。
四是第二悬挂装置。
对铁路货车转向架运行性能分析摘要转向架是铁路货车速度和性能的关键部件之一。
随着交通运输业的飞速发展,对铁路货车提出了更高要求,而作为直接影响铁路货车的高速和重载的重要部件,也不可避免的被人们寄予厚望。
由于近几年车辆系统动力学和轮轨关系等理论的完善,转向架在结构和性能方面得到了改善,为了进一步优化转向架,必须对转向架的运行情况深入了解,由于铁路货车直线运行条件下的情况比较简单,本文重点分析讨论铁路货车在曲线通过时转向架的运行性能。
关键词铁路运输;铁路货车;转向架1 关于铁路货车转向架简介1.1 铁路机车转向架的任务现代机车的行走部基本都采取转向架的形式,铁路货车转向架的任务有:1)转向架主要用来承受车架以上各个部分的重量,包括:动力装置、车架、辅助装置和车体等;2)转向架可以缓和路线不平整、不顺畅对机车造成的冲击,保证机车具有较好的平稳性;3)转向架用来保证必要的黏着,把车轮与导轨接触处产生的轮周牵引力传递给车钩、车架,牵引机车前进;4)为了使机车在规定的制动距离内停车,转向架应该产生一定的制动力;5)转向架还要保证机车可以顺利的通过曲线。
1.2 铁路机车转向架的组成铁路机车转向架主要由以下几部分组成:1)构架:转向架的骨架是架构,主要用来承受、传递水平力和垂直力;2)弹簧装置:弹簧装置可以缓和不平整合、不顺畅的路线对机车造成的冲击,保证机车平稳运行;3)车体与转向架的连接装置:用来传递转向架和车体之间的水平力和垂向力,当机车通过曲线时转向架能相对于车体回转。
当机车速度较高时,在转向架和机车之间还设置了横动装置,使车体在水平横向可以作为相对于转向架的簧上重量,从而提高机车在水平方向运行的平稳性;4)轮对和轴箱:轮对将机车重量直接传向钢轨,通过轮轨间的黏着产生制动力和牵引力,轮对的回转使机车在钢轨上运行。
轴箱是联系轮对和架构的活动关节,它不仅可以保证轮对的回转运动,还可以使轮对很好的适应线路,相对于架构前后、左右和上下运动;5)驱动机构:给轮对传输机车动力装置的最后功率;6)基础制动装置:通过杠杆系统把制动缸传来的力放大若干倍后传递给闸片或闸瓦,使其压紧制动盘和车轮,对机车进行制动。
转向架的受力分析摘要:铁路运输的发展极大的促进了国民经济的进步。
随着改革开放与经济的发展,铁路的高速化已经势在必行。
截止2007年4月18日零时起,全国铁路实施了六次大提速。
伴随着列车运行速度的提高,车辆各部件的振动问题也开始显露,特别是转向架垂向振动尤为突出。
旅客长期乘坐在不断振动的车厢中会感到疲劳。
剧烈的振动会使车辆运行品质下降,导致某些部件频繁发生故障,危及行车安全。
本文运用车辆动力学理论与方法,建立了传统车辆垂向振动模型和车辆—轨道耦合集总参数垂向振动模型。
将轴箱弹簧的应力变化结合疲劳分析理论对轴箱弹簧的疲劳寿命和达到疲劳寿命时车辆的运行里程进行了评估和判断。
关键词: 车辆振动,动力学分析,动力学模型1 绪论1.1本课题目的和意义自1997年以来,我国铁路进行了全面提速,取得了很好的经济效益和社会效益。
今天对铁路机车车辆的高速化、安全性、可靠性和舒适性提出了更高的要求。
高速列车的转向架作为高速列车的关键部件之一,直接影响铁路高速化的实现,影响列车安全性、可靠性和舒适性的提高。
因此,对高速列车转向架的研究和开发是我们必须尽快解决的一个课题。
在研制开发高速转向架的过程中,首先需要确定其基本的设计方案,并在此基础上合理选择其悬挂参数和结构参数,使其在线路上运行时具有平稳的运行特性和良好的动力学性能,从而提高运行安全性,延长零部件的使用寿命,减小维修工程量,缩减维修费用。
机车车辆动力学是一门与铁路机车车辆同步成长的学科,是研究机车车辆运动规律的科学,其主要任务就是通过分析机车车辆和线路之间的相互作用,研究机车车辆在各种速度时不同线路条件下的振动规律。
在机车车辆动力学理论的指导下,以保证运行安全和舒适平稳为目标,可以指导我们对现有机车车辆的相关结构进行改进,并指导我们研究新的机车车辆,主要包括确定机车车辆在线路上安全运行的条件,研究车辆悬挂装置的结构、参数和性能对振动和动载荷传递的影响等。
转向架是机车车辆最重要的组成部件之一,其结构是否合理直接影响机车车辆的运行品质、动力性能和行车安全。
目录1.引言2.CW——200K型T转向架构架3.载荷工况4.计算分析评估5.模态分析6.结论7.心得体会8.模态介绍CW—200K型转向架构架结构强度分析1.引言转向架构架是车辆运行时最重要的承载部件,其可靠性能对机车的走行品质和安全性具有重要的影响,必须满足强度要求。
在上世纪六十年代前,对转向架构架的强度分析,主要采用的是经典的结构力学方法,包括近似法和精确力法,这两种方法采用了大量的假定使实际结构理想化和简单化,当构架结构越来越复杂,超静定次数增多时,这种方法计算的误差越来越大,精度越来越低。
随着计算机的普及和计算方法的发展,有限元法已成为构架强度分析的主要方法:根据构架的结构特点,建立构架的力学模型,再对构架进行离散化处理,然后用有限元分析软件进行运算。
用有限元法分析得出的理论结果和试验结果的相对误差可控制在10%的范围内。
本文对CW——200K型转向架构架焊接结构进行静强度和疲劳强度评估,载荷条件和方法参见如下标准:EN 13749、UIC 515—4、和UIC 615—4进行,许用应力和评估方法依据ERRI B12/RP17(第8版)确定。
2.CW——200K型T转向架构架2.1构架结构构架为H型钢板焊接结构,由两根侧梁和两根横梁组成。
侧梁为中间下凹的鱼腹形,由4块钢板组焊成箱形封闭结构。
侧梁内部有密封隔板使侧梁内腔成为空气弹簧的附加空气室。
横梁采用日本进口无缝钢管,外径为φ165.2mm,壁厚14.3mm。
在侧梁上焊有定位座、横向减振器座、高度阀座和防过充装置座等,在横梁上焊有盘形制动吊座,抗侧滚扭杆座、牵引拉杆座等。
在构架的焊接过程中所有部件均采用“V”型坡口,以便于机械手操作,钢板材料为16MnR(材料属性见附录表格4)即保证有足够的刚度同时又保证有良好的焊接性。
本文利用PRO/E软件建立构架装配图,如图1。
图1 转向架焊接构架2.2 有限元模型综合考虑整个构架的计算量、计算精度及构架结构的实际情况,采用ANSYS 软件对构架整体进行有限元离散和计算. 网格数量决定了计算结果的精度和规模,权衡网格数量与精确度两者的关系,最终离散出的节点数为133264 ,单元数为65798. 构架有限元离散模型如图2 所示.图二构架有限元离散模型3.载荷工况3.1 超常载荷工况在此工况下,作用在侧梁上的垂向载荷F z=1.4g(m v +C1-2m+)/4=186.0 kN;作用在构架上的横向载荷F y=2[10000+(m v+C1)g/12]=128.0 kN;10‰轨道扭曲车轮的垂向位移为25mm。
转向架的受力分析摘要:铁路运输的发展极大的促进了国民经济的进步。
随着改革开放与经济的发展,铁路的高速化已经势在必行。
截止2007年4月18日零时起,全国铁路实施了六次大提速。
伴随着列车运行速度的提高,车辆各部件的振动问题也开始显露,特别是转向架垂向振动尤为突出。
旅客长期乘坐在不断振动的车厢中会感到疲劳。
剧烈的振动会使车辆运行品质下降,导致某些部件频繁发生故障,危及行车安全。
本文运用车辆动力学理论与方法,建立了传统车辆垂向振动模型和车辆—轨道耦合集总参数垂向振动模型。
将轴箱弹簧的应力变化结合疲劳分析理论对轴箱弹簧的疲劳寿命和达到疲劳寿命时车辆的运行里程进行了评估和判断。
关键词: 车辆振动,动力学分析,动力学模型1 绪论1.1本课题目的和意义自1997年以来,我国铁路进行了全面提速,取得了很好的经济效益和社会效益。
今天对铁路机车车辆的高速化、安全性、可靠性和舒适性提出了更高的要求。
高速列车的转向架作为高速列车的关键部件之一,直接影响铁路高速化的实现,影响列车安全性、可靠性和舒适性的提高。
因此,对高速列车转向架的研究和开发是我们必须尽快解决的一个课题。
在研制开发高速转向架的过程中,首先需要确定其基本的设计方案,并在此基础上合理选择其悬挂参数和结构参数,使其在线路上运行时具有平稳的运行特性和良好的动力学性能,从而提高运行安全性,延长零部件的使用寿命,减小维修工程量,缩减维修费用。
机车车辆动力学是一门与铁路机车车辆同步成长的学科,是研究机车车辆运动规律的科学,其主要任务就是通过分析机车车辆和线路之间的相互作用,研究机车车辆在各种速度时不同线路条件下的振动规律。
在机车车辆动力学理论的指导下,以保证运行安全和舒适平稳为目标,可以指导我们对现有机车车辆的相关结构进行改进,并指导我们研究新的机车车辆,主要包括确定机车车辆在线路上安全运行的条件,研究车辆悬挂装置的结构、参数和性能对振动和动载荷传递的影响等。
转向架是机车车辆最重要的组成部件之一,其结构是否合理直接影响机车车辆的运行品质、动力性能和行车安全。
高速列车在世界各地极速奔驰,现代城轨车辆的飞速发展,无一不与转向架技术的进步发展息息相关。
可以毫不夸张的说,转向架技术是“靠轮轨接触驱动运行的现代机车车辆”得以生存发展的核心技术之一。
根据实际应用条件包括运行速度、线路半径、超高以及线路不平顺等,综合考虑机车车辆各方面的动力学性能,经过协调后优化该转向架的结构参数和悬挂参数,使之满足高速运行的需要。
1.2国内外研究现状、发展动态国外高速动车组较发达的国家是欧洲的法国、德国、意大利和瑞典及亚洲的日本,这些国家的高速动车组有其各自的特点。
法国的高速列车全部采用动力集中方式,他们认为,这样可以降低成本,便于列车组的薄弱环节-一动力装置的检修维护,同时无动轴客车的噪声要比动力分散的客车小很多。
因此,法国高速线上的电动车组为动力集中式。
法国在1960年旅客列车的最高运行速度普遍提高到160km/h,1975年特快列车的最高速度达200km/h,70年代末又创318km/h记录,1983年9月巴黎东南新干线使用的TGv一A试验列车试验速度达到515.3km/h,创造了轮轨粘着式交通工具速度的最高记录。
1990年大西洋新干线(巴黎一一勒芒、图尔)正式通车,采用TGv一A电动车组,最高运行速度为300km/h。
“欧洲之星”高速列车是法国TGV列车的派生系列,目前运行在伦敦至巴黎和布鲁塞尔之间、该车载客量794人、12根动轴,总功率12000kw,时速达30Okm/h,编组型式为ZL18T,铰接式转向架。
本世纪初,由于更高运行速度的提出,法国采用了动力分散方案,完成了AGV高速列车的研制。
德国是铁路客运速度提高较快的国家之一,由于人口稠密且分布比较均匀和工业的发达,所以较早建成了完整的铁路网。
1962年德国研制的“莱茵金子”号客车的构造速度已达16Okm/h,1974年ET403型电动车组的最高运行速度为160km/h,1977年提高到200km/h。
1985年制造出ICE型高速列车。
由5辆车组成的ICE列车于1985年交付试验。
头车和尾车为动车,各长20.sm,自重78.2t,采用三相交流牵引装置,每辆动车的功率为4200kw。
中间3辆拖车的长度均为24.34m。
德国的ICE第一代列车(ICEI)于1988年就跑出了400km/h的速度,列车编组为2辆动力头车牵引10一14节客车不等。
该列车的设计把乘客的舒适度放在首位,由于德国铁路穿越隧道较多,故对列车的密封性设计也仿效日本新干线列车进行设计,为欧洲第一代气密性列车,随后改进制成工CE第二代忆CE2)和ICE第三代杠CE3)产品。
由于工CE3要在莱茵一科隆间线路上运行,该线路设计坡度为40编、并以300km/h运行,为了有足够的粘着力,故该车采用动力分散型。
此外,为了在既有线路实现列车运行速度的提高,德国铁路还开发了ICT型摆式动车组。
目前,运行速度达到350km/h的工CE21型高速电动车组正在研制中。
日本是世界上最早开行高速动车组的国家,日本东海道新干线投入商业运行40年来,以其高速、安全、准时、污染小而著称,被誉为…旧本经济的脊梁”。
日本由于降水量多且地基较松软,为了减轻列车压力对线路的冲击采用动力分散方式,这种小功率、多动轴的方案确保了轮轨间的粘着利用良好。
日本的高速列车以动力分散为主、大编组、高功率、小轴重。
由于日本人口比欧洲国家多、城市密集、又以输送上下班的员工为主,故每列车中一等座席占比例数相对欧洲国家来说较低。
日本的高速列车以动力分散为主、大编组、高功率、小轴重。
由于日本人口比欧洲国家多、城市密集、又以输送上下班的员工为主,故每列车中一等座席占比例数相对欧洲国家来说较低。
日本东海道新干线从1964年投入运营以来,至今已40多年了,高速列车从东海道新干线的0系,发展了100系、200系、300系、400系、500系、700系、El系(MAX)、E2系、E3等。
300系电动车组,其构造速度为300km/h,为交流传动,采用了再生制动,车辆采用铝合金密封式车体。
新干线里最受关注的车辆,是运营速度最快,体现出九十年代高科技水准的500系电动车组。
生产于1995-1998年,16辆编组,最高运行时速为300公里。
500系的车头流线型可谓十足,弯曲部分长达9米多。
远远看过去,500系就象一条细长的蛇。
所有新干线车辆中,流线型最好的就数500系了。
700系名为铁路之星Rail Star,这是日本最新也是最先进的一款电动车组。
正式投入运行是在1999年3月11日。
700系C sets模式每组车有16节车厢,E sets 模式有8节车厢。
最高运营时速为285km/h。
由于车体采用了中空铝型材,700系重仅708吨。
车的编组方式为12动4拖,功率13200kw。
700系全长约400米,共载1323名乘客。
700系的车体是用铝合金压制成的中空外壳,内部填充的是吸音,防震的复合材料。
E1型是日本MAX新干线中的一种,为12辆编组,最高时速240Km/h。
1999年12月后,东北新干线上的E1换成了E4系。
E2型为8辆编组,1997年投入运营。
最高时速为275km/h。
E3型建造于1995年,编组方式为6辆(R系)和7辆(L50系)。
R系车在东北新干线上时速为275km/h。
而L50系在东北线上时速为240km/h。
在东京和盛冈之间运行时,E3和E2拼结成的一组车速度达到了275km/h,成为E3的纪录时速。
与国外相比,国内的转向架研究起步较晚,1949年以前,中国基本没有客车生产能力,所有转向架均为国外产品,品种复杂,且技术落后。
新中国成立后,开始仿造前苏联的客车转向架,如101转向架和201转向架。
101转向架于1953年开始大量生产,主要用于21型客车上。
201转向架是1956年仿制前苏联全钢客车标准型转向架设计和制造的,主要用于22型软卧车和餐车上。
101和201转向架在解放初期为中国的经济复苏和发展作出了贡献,但由于该转向架结构老化,定位和悬挂装置不理想,动力学性能较差,被后来开发的202转向架取代。
1.3动车转向架问题的研究模型1.3.1 概述车辆与轨道的动态相互作用问题,是铁路轮轨接触式运输系统中最为基本的、也是最难以解决的问题,直接影响着铁路运输的安全与效率。
长期以来,由于专业划分和计算条件的影响,有关铁路轮轨系统动力学方面的问题,常常归结为“机车车辆动力学”、“轨道动力学”及“轮轨关系”三个相对独立的研究领域。
事实上,铁道车辆与轨道线路乃是铁路轮轨系统中不可分割的两大组成部分,车辆系统并非孤立系统,二者是相互依赖、相互影响的,从动力学角度来看,他们构成了一个耦合系统。
最早开始涉及轨道动力问题可以追溯到20世纪40年代,铁木辛柯(Timoshenko)采用单自由度集总参数轨道模型分析正弦荷载作用下的轨道位移响应问题。
日本学者佐藤裕和佐藤吉彦对轮轨动力分析做了大量有价值的工作。
他们曾经采用集总参数模型和连续弹性基础梁模型研究了轨道的动力效应,其中比较有代表性的是佐藤(Sato)“半车—轨道”集总参数模型。
在现有的各种车辆—轨道动力学模型,依据各自分析目的和模拟侧重点不同,形式种类各不相同。
若按轨道模型参数来分,有分布参数模型与集总参数模型两大类;若按车辆模型化方法划分,则有整车、半车和轮对模型三种。
在各类模型中又有多种不同形式,如分布参数模型中出现了弹性基础梁模型和弹性点支承梁模型,Euler梁模型与Timoshenko 梁模型等等。
1.3.2 车辆—轨道垂向系统统一模型众所周知,车轮在钢轨上的运动是一个复杂的动力学过程,牵涉到很多因素,既有车辆方面的,又有轨道方面的,而且还互相渗透。
而影响和控制这一动力行为的根源在于轮轨接触点处的作用力。
因此,认识并改进轮轨相互动态作用关系,是确保铁路运输安全高效的基本前提,也是不断发展和完善铁路轮轨运输系统的必要条件,由此而形成了轮轨系统动力学。
轮轨动力学以轮轨关系为核心,着重研究轮轨相互动态作用及其相关问题,主要包括:轮轨接触几何学,轮轨蠕滑理论,轮轨接触振动,轮对运动学,运动稳定性与导向理论等。
世界各国的科学工作者对此进行了长期的研究与试验,取得了大量的研究成果,对铁路运输事业的发展起到了极大的推动作用。
轮轨之间的相互动力作用,以轮轨接触点为分界面,向上传递给车辆,向下施加于轨道。
从系统工程的观点来看,铁路轮轨系统包含着两个相对独立的物理系统—机车车辆系统和轨道系统。
轮轨相互作用问题,实质上是机车车辆—轨道相互作用问题,相应地,对轮轨关系得研究也宜扩展为对机车车辆与轨道之间关系的研究。
机车车辆与轨道的关系是铁路轮轨系统中最为基本的,也是最难以解决的问题,直接制约着铁路运输的安全、舒适和效率,一直是铁路工程技术人员前赴后继为之探索的课题。