第十章 铁道车辆的运行性能VIP专享VIP免费

第九章：铁道车辆的运行性能第九章：铁道车辆的运行性能对铁道车辆运行性能或运行品质的评价，主要有两个方面：一、运行平稳性，着重铁道车辆运行品质的舒适性；二、运行稳定性，着重铁道车辆运行的安全性。各种振动是影响车辆运行品质的主要因素。振动产生的原因及规律改进铁道车辆运行品质的思路和措施。10.110.1引起车辆振动的原因引起车辆振动的原因1、与轨道有关的激振因素钢轨接头处的轮轨冲击（1）由接头处速度方向变化引起的冲量SS＝qV△＝qVαθq：簧下质量△V：速度变化量Vα：接触时速度θ：前后轮轨接触点与轮心所张的角（（22）不同簧下质量引起的附加载荷）不同簧下质量引起的附加载荷△△QQ当没有弹簧装置时△Q＝当有弹簧装置时△Q＝＋+其中Q为轮轴荷重；q为簧下质量；为经过不平顺处产生的垂向加速度，该值可达5－10g；K为弹簧装置的刚度。dtydgQ2＋dtydgq2khdtyd222、轨道的垂向变形、轨道的垂向变形轨头处的垂向变形大于轨道中间的垂向变形（10%－15%）在有缝轨道上轮轨接触点轨迹用半个正弦波或一个余弦波简化：（也有用其它的周期函数）zt=-zt=rLVtasin2rLVta2cos2:一根钢轨的端部与中部下沉量之差Lr:轨条长度t:自某初始位置经历的时间V：车辆运行速度a33、轨道的局部不平顺、轨道的局部不平顺轨道超高顺波横向变化曲率半径变化轨距变化通过叉辙局部磨损局部隆起、下沉温度引起的涨轨44、轨道的随机不平顺、轨道的随机不平顺不平顺：实际轨道中心线与理想轨道中心线的偏差。没有确定形式的不平顺，而只能用数学统计的方法来描述的情况，一般分为四种；（1）水平不平顺在直线区段，铁路两股钢轨顶面不可能保持完全水平，而有一定的偏差，这个偏差称为水平不平顺。正线及到发线上，同一处高差不应超过4㎜；其它线上不应超过6㎜。有两种水平误差：一种是水平差：在相当长的范围内，一轨顶面始终高于另一轨。一种是三角坑：如在18m内先是左轨高于右轨（3㎜），然后右轨高于左轨。这两种水平不平顺对车辆的危害程度不同，三角坑的危害更大。（（22）轨距不平顺）轨距不平顺铁路实际轨距与名义轨距之间有一定的偏差，称为轨距不平顺。无弄在直线或曲线上，容许偏差为最宽不超过6㎜，最窄不小于2㎜。（3）高低不平顺轨道中心线上下的不平顺称为高低不平顺。产生这类不平顺的原因：路基捣固坚实程度、扣件松动、钢轨磨耗等。长度在4m以下的高低不平顺会引起轮轨间很大的作用力。（长度在100－300mm范围内有3mm的高低不平顺，当车辆以90km/h通过时，由不平顺产生的轮轨冲击力可达300kN左右，为轮轨静压力的三倍。而且很难用轨道检查车测得。）大修后的线路要用10m长的弦线测量线路的高低不平顺。在正线上高低不平顺不得超过4mm，站线或专用线不得超过6mm.（（44）方向不平顺）方向不平顺实际轨道中心线与理想轨道中心线的左右偏差称为方向不平顺。这种偏差用10长的弦线测量其方向误差，正线不超过4mm，站线及专用线不超过6mm.轨道谱：轨道谱及作用轨道谱及作用对测量记录的这些不平顺并用数理统计的方法整理，得出轨道的各种不平顺谱称为轨道谱。轨道谱的作用：利用这些轨道谱可以计算机车车辆通过这些线路的随机响应，并可测算车辆的运行平稳性和结构疲劳性能，同时也可计算线路上所受的轮轨作用力。10.210.2与车辆结构有关的激振因素与车辆结构有关的激振因素1．车轮偏心2．车轮不均重3．车轮踏面擦伤4．锥形踏面轮对的蛇行运动自由轮对在轨道上的蛇行运动自由轮对在轨道上的蛇行运动有如下假定：（1）轮对与转向架之间无任何刚性或弹性约束，轮对单独的在轨道上滚动；（2）钢轨顶部呈刀刃状且是两根平行直线；（3）轮对是两个对称圆锥体，轮对在轨道上运行时，轮轨之间无任何相对滑动；（4）不计轮对上任何作用力和惯性力。在上述假设下，只要轮对中心偏离轨道中心线，轮对就在横向产生正弦运动，y=y0sin这种运动称为自由轮对的蛇行运动。轮对的蛇行运动的周期为轮对的蛇行运动...