• 
    

    
    

      99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看

      ?

      有軌電車不平順管理值研究

      2018-09-22 01:38:40葉都瑋徐世洲
      關(guān)鍵詞:輪重載率平順

      葉都瑋,徐世洲

      (1.上海軌道交通設(shè)備發(fā)展有限公司,上海 200245) (2.同濟(jì)大學(xué)鐵道與城市軌道交通研究院,上海 201804)

      確定符合安全舒適運(yùn)營(yíng)要求的有軌電車軌道不平順管理值,是有軌電車軌道和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提條件[1]。軌道不平順管理值的制定有以下2個(gè)原則:一是保證乘員乘坐的舒適性,二是需要考慮運(yùn)營(yíng)方的維護(hù)能力以及運(yùn)營(yíng)成本[2]。目前,確定軌道不平順管理值主要以軌道不平順對(duì)機(jī)車車輛動(dòng)力響應(yīng)的影響為依據(jù),根據(jù)車輛-軌道系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真結(jié)果,再加上系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)隨不平順變化的規(guī)律來確定敏感波長(zhǎng)和軌道不平順波長(zhǎng)管理范圍。

      軌道不平順對(duì)機(jī)車車輛動(dòng)力學(xué)響應(yīng)的影響與機(jī)車車輛的結(jié)構(gòu)及其固有頻率有關(guān)。在軌道上行駛的機(jī)車車輛都有其固有頻率,當(dāng)軌道不平順的激擾頻率和機(jī)車車輛的固有頻率接近時(shí),更容易引起車體的振動(dòng),而軌道不平順的激擾頻率則是由軌道不平順的波長(zhǎng)和列車的運(yùn)營(yíng)速度決定的[3]。

      由于有軌電車與城市機(jī)動(dòng)車共路權(quán),這就使得有軌電車的運(yùn)營(yíng)速度、軸重、編組以及軌道結(jié)構(gòu)形式等無法直接套用鐵路或其他軌道交通制式的軌道不平順標(biāo)準(zhǔn)。目前,國(guó)內(nèi)外尚缺少針對(duì)有軌電車軌道不平順管理值的系統(tǒng)研究。本文以上海松江有軌電車為例,運(yùn)用車輛-軌道耦合動(dòng)力學(xué)理論,建立有軌電車多剛體模型,以軌道的高低、水平和方向不平順為評(píng)價(jià)指標(biāo),對(duì)軌道不平順的敏感波長(zhǎng)及其幅值進(jìn)行分析。

      1 技術(shù)指標(biāo)及模擬方法

      1.1 技術(shù)指標(biāo)

      本文使用脫軌系數(shù)和輪重減載率來評(píng)價(jià)車輛的安全性。根據(jù)GB/T 5599—1985《鐵道車輛動(dòng)力學(xué)性能評(píng)定和試驗(yàn)鑒定規(guī)范》可知,脫軌系數(shù)的限值為1.0,輪重減載率的限值為0.6。

      1.1.1輪軌動(dòng)態(tài)作用指標(biāo)

      本文使用輪軌橫向力來評(píng)價(jià)輪軌的動(dòng)態(tài)作用。歐洲鐵路試驗(yàn)中輪軌橫向力的取值一般為車輛軸重的0.4倍。本文中輪軌橫向力限值為80kN。

      1.1.2平穩(wěn)性指標(biāo)

      本文使用車體的振動(dòng)加速度來評(píng)價(jià)車輛的平穩(wěn)性。

      結(jié)合日本新干線慢行管理目標(biāo)值中對(duì)車體垂向、橫向加速度值的規(guī)定,總結(jié)得到有軌電車加速度評(píng)價(jià)指標(biāo),見表1。

      表1 振動(dòng)加速度限值 g

      1.2 模擬方法

      本文在線路上加載高低、水平和方向不平順。通常我國(guó)檢測(cè)不平順的方法是采用某一弦長(zhǎng)范圍內(nèi)的幾何偏差來評(píng)判,文中不平順采用單一諧波形式[4]。

      在仿真過程中,軌道不平順均采用如下函數(shù)進(jìn)行模擬:

      Z=a[1-cos(ωt)]/2

      式中:ω為軌道不平順的頻率;a為軌道不平順的幅值;Z為軌道不平順的數(shù)值;t為時(shí)間。

      2 有軌電車動(dòng)力學(xué)模型

      有軌電車模型[5]由5節(jié)車輛模塊編組而成,各車輛之間通過鉸接結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接,如圖1所示。該模型主要包含車體、轉(zhuǎn)向架、輪對(duì)和連接組件,同時(shí)采用了獨(dú)立輪對(duì)和彈性車輪等相關(guān)技術(shù),其鉸接構(gòu)架與電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置、車輪剛性連接,并取消了一系懸掛。轉(zhuǎn)向架與車體之間主要通過二系懸掛裝置進(jìn)行連接,二系懸掛主要包括螺旋鋼彈簧、垂向和橫向減振器。

      圖1中M1、M2為帶司機(jī)室的動(dòng)車模塊,C1、C2為懸浮模塊,NP為帶受電弓的拖車模塊。

      圖1 上海松江有軌電車模型

      3 有軌電車軌道不平順管理值

      3.1 高低不平順管理值

      車體垂向加速度、輪軌垂向力、輪重減載率隨軌道高低不平順波長(zhǎng)變化的曲線如圖2~圖4所示。由圖2可知,當(dāng)軌道高低不平順波長(zhǎng)從10m增加到20m,車體垂向加速度衰減了60.3%,但是隨著不平順波長(zhǎng)的進(jìn)一步變大,車體振動(dòng)加速度的變化并不明顯。由圖3可知,輪軌力的變化受中長(zhǎng)波(20~90m)不平順的影響較小,主要在中短波(0~20m)范圍內(nèi)波動(dòng)。圖4所示的輪重減載率的變化主要受10~40m波長(zhǎng)范圍內(nèi)的軌道高低不平順的影響。波長(zhǎng)從10m增加到40m,輪重減載率減少了69%,但隨著高低不平順波長(zhǎng)的繼續(xù)增加,輪重減載率變化較小。綜上所述,車體垂向加速度、輪軌力和輪重減載率隨軌道高低不平順波長(zhǎng)的增大而逐漸減小,但不同的波長(zhǎng)變化范圍對(duì)應(yīng)的車體動(dòng)力學(xué)響應(yīng)變化的幅度不同,其中波長(zhǎng)在10~20m時(shí)對(duì)車體動(dòng)力學(xué)響應(yīng)影響較大。查閱資料可以發(fā)現(xiàn),該波長(zhǎng)范圍內(nèi)列車在一定的運(yùn)行速度下系統(tǒng)產(chǎn)生的激擾頻率為1~2Hz,這與有軌電車車體的自振頻率接近,故產(chǎn)生較大的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)。因此,認(rèn)為10~20m范圍的波長(zhǎng)為高低不平順敏感波長(zhǎng)。

      圖2 車體垂向加速度與軌道不平順波長(zhǎng)的關(guān)系

      圖3 輪軌垂向力與軌道不平順波長(zhǎng)的關(guān)系

      圖4 輪重減載率與軌道不平順波長(zhǎng)的關(guān)系

      在敏感波長(zhǎng)范圍內(nèi)選取最不利波長(zhǎng)(即車體動(dòng)力學(xué)響應(yīng)最激烈)為10m時(shí)的高低不平順值,分析不平順幅值變化對(duì)車體垂向加速度、單輪脫軌系數(shù)和輪重減載率的影響規(guī)律。

      軌道高低不平順波長(zhǎng)為10m、電車運(yùn)行速度為70km/h時(shí),高低不平順幅值對(duì)車體垂向加速度、脫軌系數(shù)和輪重減載率的影響如圖5所示。從圖中可以看出,高低不平順幅值變化對(duì)車體垂向加速度、輪重減載率的影響較為明顯,但脫軌系數(shù)和輪重減載率均在安全限值內(nèi)。綜合考慮各類評(píng)價(jià)指標(biāo)及相關(guān)文獻(xiàn)標(biāo)準(zhǔn),決定以車體垂向加速度來評(píng)價(jià)不平順管理標(biāo)準(zhǔn)值。

      圖5 軌道高低不平順幅值的影響

      根據(jù)圖5可以得出,有軌電車在軌道高低不平順波長(zhǎng)為10m時(shí)高低不平順的日常保養(yǎng)、舒適度、緊急補(bǔ)修、限速的動(dòng)態(tài)建議值分別為16mm、26mm、34mm和38mm。

      3.2 水平不平順管理值

      研究水平不平順管理值應(yīng)首先分析水平不平順敏感波長(zhǎng)。以車體水平加速度、車體垂向加速度、輪重減載率和脫軌系數(shù)為評(píng)價(jià)指標(biāo),分析車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)隨水平不平順波長(zhǎng)變化的規(guī)律。

      車體水平加速度、垂向加速度、脫軌系數(shù)、輪重減載率與水平不平順波長(zhǎng)的關(guān)系如圖6~圖9所示。各動(dòng)力學(xué)響應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)均隨軌道水平不平順波長(zhǎng)的增大而減小。圖6所示的車體水平加速度在軌道水平不平順波長(zhǎng)為10~20m范圍內(nèi)變化最為顯著,20m波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的值較10m波長(zhǎng)減小了73%。輪重減載率和脫軌系數(shù)等車輛動(dòng)力學(xué)響應(yīng)指標(biāo)隨水平不平順波長(zhǎng)的變化與車體水平加速度的變化相似,即軌道水平不平順波長(zhǎng)在10~20m區(qū)間變化對(duì)車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)的影響最為顯著。因此,認(rèn)為10~20m范圍的波長(zhǎng)為水平不平順敏感波長(zhǎng)。

      圖6 車體水平加速度與軌道不平順波長(zhǎng)的關(guān)系

      圖7 車體垂向加速度與軌道不平順波長(zhǎng)的關(guān)系

      圖8 車輛脫軌系數(shù)與軌道不平順波長(zhǎng)的關(guān)系

      圖9 輪重減載率與軌道不平順波長(zhǎng)的關(guān)系

      在敏感波長(zhǎng)范圍選取最不利波長(zhǎng)(即車體動(dòng)力學(xué)響應(yīng)最激烈)為10m,分析該波長(zhǎng)下不平順幅值變化對(duì)車體水平加速度、脫軌系數(shù)、輪重減載率的影響。

      圖10為最不利波長(zhǎng)條件下,水平不平順幅值與車體水平加速度、輪重減載率、脫軌系數(shù)等動(dòng)力學(xué)響應(yīng)指標(biāo)之間的關(guān)系。從圖中可以看出,水平不平順幅值的變化對(duì)各動(dòng)力學(xué)響應(yīng)指標(biāo)的影響較為顯著。

      圖10 軌道水平不平順幅值的影響

      根據(jù)圖10可以得出,水平不平順的日常保養(yǎng)、舒適度、緊急補(bǔ)修、限速等各種標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)態(tài)建議值分別為8mm、10mm、12mm和14mm。

      3.3 方向不平順管理值

      有軌電車軌道方向不平順敏感波長(zhǎng)的分析采用車體水平加速度、水平力和脫軌系數(shù)等作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。

      車體水平加速度、水平力、脫軌系數(shù)和方向不平順波長(zhǎng)的關(guān)系如圖11~圖13所示。各動(dòng)力學(xué)響應(yīng)評(píng)價(jià)指標(biāo)均隨方向不平順波長(zhǎng)的增大而減小,且在波長(zhǎng)10~20m范圍內(nèi)變化最為顯著。因此,認(rèn)為10~20m范圍的波長(zhǎng)為方向不平順敏感波長(zhǎng)。

      圖11 車體水平加速度與軌道不平順波長(zhǎng)的關(guān)系

      圖12 輪軌水平力與軌道不平順波長(zhǎng)的關(guān)系

      圖13 車輛脫軌系數(shù)與軌道不平順波長(zhǎng)的關(guān)系

      在敏感波長(zhǎng)范圍選取最不利波長(zhǎng)(即車體動(dòng)力學(xué)響應(yīng)最激烈)為10m,分析該波長(zhǎng)下不平順幅值變化對(duì)車體水平加速度、水平力和脫軌系數(shù)的影響規(guī)律。

      圖14為最不利波長(zhǎng)條件下,方向不平順幅值與車體水平加速度、水平力、脫軌系數(shù)等動(dòng)力學(xué)響應(yīng)指標(biāo)之間的關(guān)系。從圖中可以看出,幅值的變化對(duì)各動(dòng)力學(xué)響應(yīng)指標(biāo)的影響較為顯著。

      根據(jù)圖14可以得出,方向不平順的日常保養(yǎng)、舒適度、緊急補(bǔ)修、限速等各種標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)態(tài)建議值分別為16mm、22mm、32mm和36mm。

      圖14 軌道方向不平順幅值的影響

      4 結(jié)束語(yǔ)

      本文通過建立車輛-軌道耦合動(dòng)力學(xué)模型,計(jì)算由軌道不平順引起的有軌電車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)。研究結(jié)果表明,運(yùn)營(yíng)速度為70km/h的上海松江有軌電車軌道高低、水平和方向不平順敏感波長(zhǎng)范圍均為10~20m。在敏感波長(zhǎng)確定的基礎(chǔ)上,給出了動(dòng)態(tài)的有軌電車軌道不平順建議值。在日常的維修養(yǎng)護(hù)工作中,應(yīng)對(duì)敏感波長(zhǎng)范圍內(nèi)的軌道不平順值進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)控,確保行車安全。

      猜你喜歡
      輪重載率平順
      輪重偏差對(duì)地鐵車輛曲線通過性能的影響*
      基于優(yōu)化減載與動(dòng)態(tài)慣量控制的DFIG參與系統(tǒng)一次調(diào)頻研究
      可再生能源(2021年9期)2021-09-25 02:44:36
      《藝術(shù)學(xué)研究》2020年度復(fù)印報(bào)刊資料轉(zhuǎn)載指數(shù)排名
      基于Simulink的汽車行駛平順性研究
      平順植保站:開展粟灰螟防治
      固載表面活性劑的凹土催化劑的制備及應(yīng)用
      平板式制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)示值誤差測(cè)量不確定度評(píng)定
      動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架稱重調(diào)簧理論分析與加墊算法設(shè)計(jì)
      地鐵車輛轉(zhuǎn)向架靜態(tài)輪重減載試驗(yàn)研究
      道路客運(yùn)實(shí)載率分層抽樣的估計(jì)方法
      通渭县| 台北市| 云安县| 安龙县| 庆城县| 长沙县| 枣庄市| 昌乐县| 佳木斯市| 北辰区| 海盐县| 抚顺市| 德州市| 库伦旗| 萨嘎县| 乐陵市| 井陉县| 独山县| 濮阳县| 三都| 大埔县| 中阳县| 色达县| 江都市| 黄大仙区| 喜德县| 大同市| 重庆市| 五寨县| 胶州市| 贺兰县| 沂南县| 八宿县| 阿克陶县| 建德市| 红安县| 瑞丽市| 玉树县| 客服| 大田县| 偃师市|