铁路转辙机震动情况现场测试技术论文
机车车辆部件的振动试验
机车车辆部件的振动试验摘要:现阶段,振动测试已在航空航天领域得到发展,现已扩大到电气机械、运输和建筑等各种工业部门。
其应用越来越多,铁路车辆也受到应有的重视。
车辆处于振动状态。
加速和减速、轨道质量、车轮磨损和环境等因素使车辆垂直、垂直和水平振动。
安装在车辆上的部件不可避免地受到这种振动的影响,但它们必须经受住这种振动而不会损坏,并充分利用其能力来达到预期的寿命。
振动试验模拟实际的振动环境,分析各种振动状态下部件的振动方式,并测试极限强度。
通过测试,可以确定振动引起的缺陷,例如紧固件松动、电子模块接触不良、密封性缺陷、焊缝缺陷、裂纹和断裂、磨损异常和功能故障,从而使工程师能够在设计过程中分析和改进缺陷对外合作、国内配件生产、高速列车的研发、安保业务、安保监控系统等。
需要大量的振动测试技术支持和保护。
随着可靠性要求的提高,振动测试变得越来越重要。
关键词:机车车辆部件;振动试验;随机振动;注意事项;前言伴随现代工业技术的不断进步,机车车辆向高速充电方向快速发展,嵌入式设备故障增多,振动疲劳是设备故障的主要原因之一。
振动造成许多危险,可能导致设备故障、振动和噪音污染、人体健康损失、机器事故等。
可见振动是影响机车车辆及其零部件可靠运行的重要因素。
因此,执行适合实际情况的振动测试标准,以核实产品是否符合要求,并确保车辆设备的可靠性,是无法取代的。
一、振动试验种类及选择根据所施加载荷的性质,振动试验可以分为正弦振动和随机振动。
正弦振动主要由机械旋转、脉冲和振荡等力引起。
但是,大多数车辆在行驶过程中的振动是随机的。
例如,当铁路车辆高速行驶时,轨道之间的碰撞、车轮之间的碰撞等都是随机振动,所以随机振动比正弦振动更准确地反映了铁路车辆的抗冲击性。
与正弦振动相比,随机振动具有更大的频域和连续谱,可以同时激励所有频率上测量的设备。
正弦振动和随机振动由两种不同的理论表示。
正弦加速度峰值是给定频率下的最大加速度,随机振动的平均值是加速度谱密度曲线区域的方均值。
高速铁路道岔的振动与噪声控制技术研究
高速铁路道岔的振动与噪声控制技术研究高速铁路的发展已经成为现代交通领域的重要组成部分。
然而,高速列车在运行过程中会产生振动和噪声,对列车乘客、附近居民以及环境造成不利影响。
因此,研究和应用高速铁路道岔的振动与噪声控制技术变得至关重要。
高速铁路道岔是连接不同方向铁轨的关键设备,负责实现列车的转向。
然而,由于道岔结构复杂、高速运行时的受力情况复杂以及列车在经过道岔时产生的振动和噪声难以避免,通过研究和应用振动与噪声控制技术可以有效减少振动和噪声产生,提高乘客的乘坐舒适度以及减少对周围环境的影响。
首先,应根据道岔结构的特点和振动噪声的传导途径,进行系统的振动与噪声分析。
可以使用有限元分析方法对道岔结构进行建模,预测振动和噪声的产生和传播情况。
通过对模型的分析,可以定位振动与噪声的主要来源,有针对性地制定控制策略。
其次,可以采取一些传统的振动与噪声控制技术进行改进与应用。
例如,在道岔关键部位安装减振垫或减振橡胶,可以有效地吸收振动能量,减少振动和噪声的产生。
此外,通过对道岔材料的选择和优化设计,可以降低振动和噪声的传导性能。
更重要的是,合理设置道岔的几何形状和布置方式,可以减少列车与道岔之间的摩擦和碰撞,从而减少振动和噪声的产生。
此外,近年来,随着科技的不断进步,新型的振动与噪声控制技术也在逐渐应用于高速铁路道岔。
例如,可以采用主动振动控制技术,在道岔结构上安装振动传感器和执行器,通过控制信号实现对振动的主动抑制。
这种技术可以根据振动的特点和传播规律,实时调整控制策略,达到最佳的振动控制效果。
另外,结构优化也是振动与噪声控制的重要手段之一。
通过对道岔结构的重新设计和优化,可以降低强制激励和共振效应,从而减少振动和噪声的产生。
在优化设计过程中,可以运用一些先进的优化方法和算法,例如遗传算法、人工神经网络等,以实现最佳的结构性能。
除了对道岔结构本身的振动与噪声控制,在列车运行过程中,还可以通过优化列车的动力学特性和运行参数,减少振动和噪声的产生。
ZD6电动转辙机底壳振动试验后的改进
开裂。
( )电动转辙 机底 壳 的安装 部位为 四个伸 出 3 7 mm × 8 mm 安 装 台 ,中间 悬 空 跨 距 为 4 mm , 0 0 l 5
也是造成刚度差 的重要因 素。
( ) 电动转辙机底壳 两侧壁上部开 有进线 口, 4 降 低 箱 体 的 刚度 。
2 国外 同类底壳与 Z 6 壳性能 的比较 D底
装 有 重 2 .k 1 5 g的减 速 器 ,其 上 装 有 7 5 g的 小 电 .k 机 ,以 及 l .k 4 3 g接 点 座 。工 件 在 2 g加 速 度 全 振 1 幅 下 振 动 ,底壳 在 重 力 冲 击下 产 生 变 形 , 壳 体 上 使 部 开 口RI 处 首 先 开 裂 , 后 沿 减 速 器 安装 位 靠 近 5 然
基 础上对 Z D6电动 转 辙 机 的 底 壳 进 行 改 进 ,并 通
过 振动 试 验 。
( ) 电动转 辙机 的底壳主 轴支撑 柱两侧 , 2在 伸
出厚 l mm ,高 3 mm 水 平 加 强 筋 ,筋 与 厚 6 8 8 mm 的 箱体 侧 壁 相 连 , 平 加 强 筋 与 主 轴 右 侧 壁 相连 处 水
为确保铁 路信号产品的质量 , 铁路地面信号 系 统 中机械产 品的 刚度是一个非 常重要 的因素 。 9 7 l 9 年 l 0月铁 道 部 在 参 照 国外 标 准 的基 础 上 ,发 布 了
铁 路 地 面 信 号 产 品振 动 试 验 方 法 并 开始 实 施 , l 9 年 天 津 铁 路 信 号 厂 第 一次 对 Z -E电动 转 辙 98 D6 机 进 行振 动 试 验 。试 件 是 在 出厂 产 品 中随 机 取 样 , 试 验 地 点 在 西 安 检 验 中 心 , 当 振 动 试 验 进 行 一 半 时 ,ZD6 电动 转 辙 机 底 壳 多 处 裂 。我 们 反 复 -E 进 行 了 分析 、研 究 、试 验 ,从 多 种 国 内外 电动 转 辙 机 底壳 结构 分 析 比较 中 ,受到 了 一 定 的 启 发 , 此 在
铁路振动技术实验报告
铁路振动技术实验报告引言铁路作为一种重要的交通工具,其安全性和舒适性一直是人们关注的重点。
车辆在行驶过程中会产生振动,这些振动会对列车和乘客产生一定的影响。
因此,研究和控制铁路振动成为了重要的课题之一。
本实验旨在探究铁路振动以及可能的控制方法。
实验目的1. 理解铁路振动的原理和影响因素;2. 掌握铁路振动检测和测量的方法;3. 了解和评估铁路振动控制技术的有效性。
实验装置和方法1. 实验装置:借助真实的铁路模型搭建实验场景,包括铁轨、列车模型和振动传感器;2. 实验步骤:- 在模型的适当位置安装振动传感器;- 将列车模型放置在铁轨上,使其处于运行状态;- 启动传感器进行数据采集,并记录下振动数据;- 重复实验过程,尝试不同列车速度和不同铁轨材质下的振动数据。
实验结果根据实验数据的分析和处理,我们得到如下实验结果:1. 不同列车速度下的振动数据列车速度(km/h)振动幅度(mm)50 2.580 3.2100 4.0从上表可以看出,列车速度的增加会导致振动幅度的增加,即列车速度与振动幅度呈正相关关系。
2. 不同铁轨材质下的振动数据铁轨材质振动幅度(mm)A 3.5B 3.8C 4.2从上表可以看出,不同铁轨材质对振动幅度也有一定的影响,材质C的铁轨振动幅度最大,材质A的振动幅度最小。
结果分析与讨论1. 列车速度与振动幅度的关系:列车速度的增加会导致振动幅度的增加,这是由于列车在运行过程中与铁轨之间产生的撞击和摩擦所引起的。
当列车速度较小时,振动幅度较小,当列车速度增加到一定程度后,振动幅度也随之增加。
2. 铁轨材质与振动幅度的关系:不同材质的铁轨对振动幅度有一定的影响。
不同材质的铁轨表面粗糙度、弹性模量和减震性能不同,这会导致振动传导效果的差异。
材质A的振动幅度最小,说明该材质的减震性能较好。
结论本实验通过铁路模型的搭建和振动传感器的使用,成功地分析了列车速度和铁轨材质对铁路振动的影响。
实验结果表明,列车速度的增加以及铁轨材质的不同都会导致振动幅度的增加。
城市轨道交通道岔振动测试分析
城市轨道交通道岔振动测试分析摘要:为研究城市轨道交通道岔振动特性,对某地铁线路上一典型高架道岔区进行振动测试,得到多组列车通过时道岔尖轨、导轨和辙叉处的钢轨及道床振动加速度。
统计振动加速度的峰值,并对加速度信号进行谱分析。
采用WK频率计权曲线对实测道床加速度进行Z振级计算,并与车速60km/h时普通轨道的道床振动进行对比。
分析结果表明:列车以30km/h左右的车速通过道岔区段时,钢轨振动存在多个明显的冲击峰值,其主要频域成分在200Hz以上。
道床振动时域峰值在2g左右,在50~100Hz频率范围内存在明显峰值,在20~50Hz频率范围内道岔区道床振动的Z振级较普通轨道道床振动大5~10dB。
关键词:道岔区振动;振动实测;Z振级引言道岔是城市轨道交通中必不可少的线路转换设备,同时也是轨道上的薄弱部分,其状态优劣影响着运营和行车安全[1]。
道岔主要由转辙器(道岔尖轨)、导轨(连接部分)和辙叉及护轨三部分构成。
其中,转辙器由两根尖轨和两根基本轨构成。
城市轨道交通属于中等轴重且时速低于200km,采用固定式辙叉。
在辙叉中,有害空间会使转向架通过时产生剧烈摇摆。
列车过岔时,轮轨力的强大冲击作用会导致道岔出现磨损、裂纹等伤损,从而影响列车正常运行,有可能引发重大事故。
因此,研究道岔伤损,对保障列车行车安全具有重要意义[2]。
列车过岔产生的振动信号蕴含了丰富的道岔伤损信息,对其进行测试和分析,是能够提取出有效伤损信息的重要前提[3]。
随着测试技术的发展,轨道交通中振动测试越来越方便快捷。
与应力应变测试相比,对轨道结构构件的振动加速度的测试具有布点快、易拆装、信号稳定性高等优点。
目前,振动测试广泛地应用于结构健康监测、环境评价、轨道减振效果评估等各个领域。
为了得到足够的有意义的振动数据,需要精密的测量仪器和周全细致的测试方案。
对现场振动实测数据进行分析得出的结论能够印证计算机数值模拟方法的正确性,并为经验模型中参数的确定提供依据[4]。
高速列车及铁路设备振动噪音控制研究
高速列车及铁路设备振动噪音控制研究引言随着城市化进程不断加速,铁路交通作为一种高效、环保的交通方式,受到了越来越多的关注。
然而,铁路交通系统中的振动噪音问题一直以来都是一个严重的挑战。
高速列车及铁路设备的振动噪音会对周围环境和乘客的舒适性造成负面影响。
因此,对于高速列车及铁路设备振动噪音的控制研究具有重要的意义。
一、振动噪音产生原因高速列车及铁路设备的振动噪音产生主要有以下几个原因:1. 轮轨交互作用:列车在轨道上运行时,车轮和轨道之间会产生振动。
这种振动通过空气和固体介质传播,成为噪音的源头。
2. 轮轴不平衡:高速列车的轮轴可能存在不平衡现象,导致运行时产生较大的振动和噪音。
3. 车辆结构共振:列车的车身和车辆结构可能因特定的频率与外界环境振动频率相匹配而发生共振。
共振现象会增加噪音的产生。
二、振动噪音控制方法为了减少高速列车及铁路设备的振动噪音,研究人员提出了多种控制方法。
以下是一些常见的振动噪音控制方法:1. 隔振技术:通过在列车和设备结构上增加隔振装置,减少振动的传播,从而降低噪音的产生。
2. 轮轨交互作用控制:通过改善轨道的几何形状和轮廓,减少轮轨交互作用,降低振动和噪音的产生。
3. 结构优化设计:通过对列车和设备结构进行优化设计,提高其刚度和阻尼特性,降低振动和噪音的传播。
4. 主动噪音控制技术:利用主动控制系统监测振动和噪音信号,并通过电磁力或其他手段对振动进行补偿和控制,减少噪音的产生。
5. 辅助噪音控制技术:通过合理布置噪音屏蔽物,如声屏障和隔音材料,减少噪音的传播和影响范围。
三、振动噪音控制技术的应用和研究进展振动噪音控制技术在高速列车及铁路设备上的应用已经取得了一定的研究进展和成果。
1. 轮轨交互作用控制:研究人员通过改进轨道几何形状和轮廓,减小轮轨交互作用,有效降低了振动和噪音的产生。
一些国家已经在实际铁路运营中应用了这种技术。
2. 隔振技术:隔振技术已经在高速列车和铁路设备上得到了广泛应用。
高速铁路道岔的车辆振动特性研究
高速铁路道岔的车辆振动特性研究随着高速铁路的快速发展,道岔作为高速铁路线路中的重要组成部分,对于保障铁路运行的安全性和舒适性起着关键的作用。
道岔的车辆振动特性研究,对于提高铁路线路的稳定性、避免运行事故以及提升乘客舒适感具有重要意义。
本文将从道岔的设计特点、车辆振动模型、影响因素以及振动控制手段等角度探讨高速铁路道岔的车辆振动特性。
一、道岔的设计特点道岔是铁路线路上用以实现列车转向的部件,具有一定的设计特点。
首先,道岔设计是根据列车的轨距和轨道曲线半径等参数来确定的。
其次,设计中要考虑到列车在道岔上的通过,包括横向力的传递、轨段和轮对的运动控制等。
另外,由于高速列车的运行速度较快,对于道岔的设计要求也更高,如安全性、舒适性以及减少振动等方面。
二、车辆振动模型车辆振动是指列车在通过道岔时产生的振动现象。
对于高速铁路道岔来说,车辆振动可以通过建立数学模型来进行研究。
常用的车辆振动模型有普通列车振动模型、半车振动模型和完全车辆系统模型。
普通列车振动模型是指依据列车对轨道的联系,考虑道岔的非线性特性,采用线性差分方程对车体和轴箱进行建模。
半车振动模型是将全车车辆模型分为两个独立子系统建模,即车体和两个轴箱分别进行计算。
完全车辆系统模型则是将整个列车视作一个整体,包括车体、轴箱和车轮等部分。
三、影响因素高速铁路道岔车辆振动特性受到多种因素的影响。
首先是列车运行速度,随着速度的增加,车辆振动会显著增加。
其次是道岔的几何形状,包括道岔角度、曲线半径和切线长度等,几何形状不合理会导致较大的振动。
此外,道岔的材料和加工质量也会对车辆振动产生重要影响。
最后,环境条件如气温、湿度等也会对车辆振动特性产生一定的影响。
四、振动控制手段为了减少道岔车辆振动,研究人员采取了一系列的振动控制手段。
首先是改进道岔设计,优化几何形状。
通过合理选择道岔角度、曲线半径等参数,降低车辆在道岔上的振动。
其次是改善道岔材料和加工工艺,提高道岔的质量。
地铁车辆设备振动测试及特性分析
地铁车辆设备振动测试及特性分析摘要:为获得地铁车辆车下悬挂设备的振动特性,文章以青岛地铁1号线为研究对象,针对高压电器箱、牵引逆变器箱和滤波电抗器箱等开展了线路运行条件的振动测试,将振动测试结果与GB/T21563—2018作了对比,并从时域、频域和启动过程进行了振动特性分析。
研究结果表明:停车工况下的振动较小,高速过弯道时的振感明显增强;各测点在推荐频率范围内的加速度均方根值为标准值的10%~20%;各测点中仅高压电器箱的测点表现出明显的冲击信号,与其内部的接触器动作有关;启动过程中存在由车轮非圆化和齿轮箱振动引起的频谱特征。
关键词:地铁车辆;设备振动测试;特性分析引言为了确保地铁车辆安全、平稳地运行,对地铁车辆进行快速有效的检查并进行故障诊断,给出相应的维护意见,具有重要意义。
地铁车辆运行过程中,牵引设备和被牵引车都要缓行起步、平稳换挡、低速行驶、适时转向和制动,受到诸多因素的影响,地铁车辆牵引设备容易发生故障,不仅影响设备的使用效果,而且会对地铁车辆的行驶产生不利影响。
为了最大程度地降低牵引设备故障对地铁运输产生的负面影响,对牵引设备进行故障自动诊断很有必要。
由于牵引设备在发生故障时常伴有振动现象出现,因此可以根据设备的振动情况和特征,判定当前牵引设备的运行状态。
现有的地铁车辆牵引设备故障自动诊断方法主要应用了振动信号融合技术、波形特征分析技术以及深度置信网络算法,然而在实际的故障诊断过程中该方法存在明显的诊断精度不高的问题,为此引入振动信号相位检测技术。
1地铁车辆设备振动测试的重要性为了进一步分析地铁车辆设备及地板的振动特性,从频域角度进行分析,各测点在停车、平稳运行和过弯道3种工况下的振动频谱图。
由于停车工况的振动较小,在线性坐标中的表现不明显,为此,纵坐标采用dB尺度。
可以看出:(1)由于高压电器箱、牵引逆变器箱、滤波电抗器箱和车辆地板均位于同一节车厢,振动频谱具有一定的相似特征;(2)在停车工况下,各测点均表现出了电磁振动特征;(3)在平稳运行工况和过弯道工况,振动频谱出现整体上抬,平稳运行时在1000Hz附近有较大的峰值;(4)不同工况下,车辆地板在24Hz处的振动加速度均方根值接近,该频率的振动可能与车辆的通风系统有关;(5)各测点的低频振动频谱丰富,轮轨振动及齿轮振动对各测点的影响较大。
道岔转辙机振动试验研究
以及 其他外 力而改变位置 ,即时微小 的变化 也不能超过
规定 的范同 ,称为动态锁闭。无论是静态锁闭还是动态锁 进行 外观检查 ,零 件不应损坏 ;电气 特性应符合 产品标 闭 ,道岔转换设备都是在受力状态 。据测试 ,列车轮对通 准 的规 定 。
过时作用到转换设备上 的力为0 . 9 8 ~ 5 . 8 8 k N。而在繁忙干
摘
要 :以道 岔转辙 机振 动试 验 为切入 点 ,对 转
相 关 。最 为严 重 的是 动 态 锁 闭时 一 旦失 去 锁 闭功 能 ,行驶
辙 机在铁 路 现场 使 用及在产 品 型 式检验 时采 用振
动方 面的标 准 、试验 方 法及 相 关影响进 行探 讨和
的列车就可能 出现进入异线 、翻车 、掉道等严重后果 ,直 接危及行车和生命财产安全。为此在使用现场条件下 ,对
过时 ,尖轨及可动心轨必须保证其固定在开通直股或侧股 术条件 》中5 . 1 9条款规定 : 的位置 ,并且不因列车轮对通过而产生的振动 、冲击力 ,
扫 频 范 围 :3 8 ~l 0 0 0 H z 。 振 动耐 久试验应 按 表 1 的 规 定 进 行 ,试 验 后 对 样 品
现场道岔转换设备 出现的渗漏 、卡阻 、磨损和关键零部件 台 上 : 断裂等故障 ,9 0 %均与其使用过程 中受到振动和冲击 密切 ( 2) 振 动方 向 :垂 直轴线 和沿 转辙 机动作 运动 方
一
5 2一
: 薹量 . 耋 曼 C H I N ES ER A ̄W AY S 2 01 3 / 1 1
在G B / T 2 5 3 3 8 . 2《 铁路道岔转辙机第2 部分 :试验方
. 1 3 条款规定振动试验 : 线上 ,正线 道岔每年经过 5 0 0 万个 以上轮对 ,既每年承受 法 》中5 5 0 0 万 次0 . 9 8 ~5 . 8 8 k N 的力 冲击 和振动 。据不完全统计 , ( 1 )样 品 的安 装 :转辙机 按使用 状 态 同定 在振 动
转辙机振动试验
1概述转辙机做为现代城市轨道交通最重要的信号设备之一,保障着地铁的安全运营。
在行车时转辙机接收联锁指令,使道岔开通直股或侧股。
电客车经过道岔时冲击钢轨,作用力传导致角钢,使转辙机有一个垂直方向的振动。
在研究地铁的道岔故障后发现多数道岔故障原因是由沙尔特宝速动开关组的问题引起的,本文论证分析地铁电客车经过道岔时引起的转辙机振动量是否符合要求。
2转辙机振动测试标准S700K 转辙机的振动环境试验就是评估现场环境后将已知的现场振动模拟至振动测试仪上,包含了转辙机在运输,安装以及组成使用过程中的外部振动,从而确定产品能正常使用。
在GB/T25338.1-2019《铁路道岔转辙机:通用技术条件》中5.19项明确了转辙机耐震测试的各项要求:转辙机低频扫频范围为10Hz~38Hz ,位移全振幅为2.5mm ;高频扫频范围为38~1000Hz ,振动加速度为7.5g 。
不与钢轨、轨枕直接连接的转换设备扫频范围为10Hz~500Hz ,振动加速度为0.5g 。
如表1所示转辙机在经过振动测试耐久试验测试后零件不应损坏,电器特性符合产品标准规定。
3沙尔特堡接点组振动测试标准S700K 转辙机内沙尔特宝S800系列触头开关的要求为符合国际电工委员会制定的IEC60947-5-1标准,如图1。
国际电工委员会制定的IEC60947-5-1标准中,对于震动的要求如下,详见图2。
沿着三个垂直轴向方向:频率范围:10Hz-55Hz ;幅度要求:0.5mm ;扫频持续时间:5分钟;共振频率或55Hz 持续时间:三个垂直轴向30分钟(或总共90分钟)。
4测试方法所谓振动量就是体现物体振动强弱程度的量,具体表现为振动位移,振动速度,振动加速度的大小。
转辙机振动试验谢志明;田文礼;周波;李鏐润(杭州杭港地铁有限公司,杭州310000)摘要:以转辙机的振动试验作为切入点,验证地铁电客车对过岔时对道岔的振动影响,并根据试验结果,探讨如何减少转辙机的振动量从而保障地铁的安全运营。
高铁列车中的振动监测与控制技术研究
高铁列车中的振动监测与控制技术研究高铁列车作为一种重要的交通工具,具有速度快、效率高、安全可靠等特点,日益成为人们出行的首选。
然而,高速列车在运行过程中会受到各种外界因素的影响,如不平整的轨道、车辆自身的振动等,这些振动对列车的运行、乘客的舒适度和列车设备的正常工作都有一定的影响。
因此,研究高铁列车中的振动监测与控制技术,对于确保列车运行的安全、提高运行效率和乘客舒适度具有重要意义。
高铁列车的振动监测系统主要由传感器、信号处理器、数据记录器和监测站组成。
传感器被安装在列车的不同位置,用于感知列车在运行过程中产生的振动。
信号处理器负责采集和处理传感器获取到的振动数据,转化为可供分析和判断的数字信号。
数据记录器则用于存储处理后的数据,在列车停靠监测站时进行数据传输和分析。
监测站负责实时监测和分析振动数据,根据分析结果进行维修和调整。
高铁列车的振动控制技术主要包括主动控制和被动控制两种方法。
主动控制通过传感器对列车振动进行实时监测,并根据监测结果对列车进行动态调整。
这种方法可以有效地减少列车在运行过程中的不平顺,提高乘客的舒适度。
被动控制则是通过改进列车的结构和减震装置来减少振动的传播和干扰。
这种方法主要通过减少隔振垫和减震器的刚度来减小振动幅度,使列车运行更加平稳。
在高铁列车中应用振动监测与控制技术可以带来许多好处。
首先,它可以提高列车的运行安全性。
通过实时监测列车振动情况,及时发现轨道或车辆出现的异常状况,减少事故的发生概率。
其次,该技术可以改善乘客的乘车体验。
高速列车因运行速度快,对振动的要求较高,通过控制和减小振动幅度,可以提升列车的舒适度,减少乘客的不适感。
此外,振动监测与控制技术还可以延长列车的使用寿命,减少列车维修和更换的成本。
基于振动监测与控制技术的高铁列车,还可以提供有价值的大数据。
通过分析长期收集到的振动数据,可以了解列车运行状况、轨道状态和车辆磨损情况等信息,为高铁列车的运维管理提供科学依据。
高速列车运行时的振动和噪声控制技术研究
高速列车运行时的振动和噪声控制技术研究下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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毕业设计论文—转辙机
毕业设计论文—转辙机转辙机是列车在铁路上转向的设备,是列车上必不可少的部件之一。
那么,转辙机的设计在毕业设计论文中是一个非常好的课题。
以下是一个毕业设计论文的大致框架和注意事项。
论文框架1.绪论研究背景及意义国内外研究现状研究目的与内容论文结构2.理论基础和方法转辙机的结构原理自由度分析和合成原理转辙机的材料力学基础车辆-轨道系统理论3.设计过程和计算技术要求和结构设计设计流程和方法机构的设计与分析动态特性分析4.结构优化与性能测试结构参数优化的设计方法运动模拟和仿真分析性能试验与分析优化结果分析5.转辙机检测与维修检测设备及方法检测结果分析典型故障分析维修措施6.结论研究工作总结论文的创新性论文的不足和改进下一步工作的展望论文写作注意事项选题要与自身专业相关,并符合毕业设计要求研究背景要能说明对当前技术或者市场发展的关键性贡献理论部分要扎实设计过程与计算部分要系统详尽,计算要准确,技术要求要鲜明仿真试验部分必须要能准确反映出系统的运动学特性、动力学特性和力学特性等问题论文写作要注意精细化程度,条理逻辑性,语言简练,用具体的数字及计算方式详尽地说明方法、过程和测试结果要尽可能有图有表,其中图和表要附上编号,图、表、公式要用名称及编号进行标注和引用注意文献的撰写和引用格式总结整个毕业设计论文的撰写过程需要认真思考、刻苦动笔,对转辙机的结构分析和设计等技术问题有较深远的理解。
只有将研究设计工作的每个环节都做到严谨性、系统性、有效性和可靠性,才能形成一篇有学术价值、技术实用性的毕业设计论文。
高铁列车车体振动控制技术的研究与实践
高铁列车车体振动控制技术的研究与实践第一章引言随着高铁列车的迅猛发展和广泛运用,车体振动成为一个受关注的问题。
高铁列车的振动不仅影响乘客的舒适感受,还可能对列车结构以及运行安全造成不良影响。
因此,研究和实践高铁列车车体振动控制技术具有重要意义。
第二章高铁列车车体振动特性的分析在进行高铁列车车体振动控制技术的研究与实践之前,我们首先需要对车体的振动特性进行分析。
高铁列车的运行速度很高,因此车体振动呈现出多种不同频率的模态。
通过振动测试和有限元模拟等方法,可以得到高铁列车在不同运行状态下的振动特性参数,包括振动模态、频率和振幅等。
第三章车体振动控制技术的研究与实践方法针对高铁列车车体振动问题,研究人员提出了一系列的控制技术方法。
其中,主要包括主动控制和被动控制两大类。
在主动控制中,采用主动减振器、主动隔振器等装置,通过感知振动信号并作出相应的控制动作来控制车体振动。
被动控制则是基于固有装置,如弹簧减振器、液体隔振器等,通过选择合适的装置参数来实现车体振动控制。
第四章主动控制技术的研究与实践主动控制技术是目前研究和实践较为广泛的一种方法。
主动减振器是其中的关键装置,通过对车体振动作出动态控制,能够有效改善列车的振动状况。
同时,主动隔振器也得到了广泛的研究与应用。
采用传感器和执行器来感知和控制车体振动,可以实现对车体振动的主动控制,提升列车的舒适性和稳定性。
第五章被动控制技术的研究与实践被动控制技术虽然在高铁列车车体振动控制中不如主动控制技术广泛应用,但其在一些特定情况下具有独特的优势。
弹簧减振器和液体隔振器是经典的被动控制装置,通过调节弹簧或液体的参数,可以改变列车的振动特性,实现车体振动的控制。
第六章高铁列车车体振动控制技术的实际应用通过前文的研究与实践,高铁列车车体振动控制技术已经得到了广泛的应用。
一些高铁列车已经在实际运营中采用了振动控制技术,有效地提升了列车的运行质量和乘客的舒适感受。
同时,随着技术的不断进步,高铁列车车体振动控制技术也在不断优化和完善。
高速铁路道岔的噪声与振动预警与控制技术研究
高速铁路道岔的噪声与振动预警与控制技术研究随着高速铁路的快速发展,铁路交通对安全和乘客舒适度的要求也越来越高。
而道岔是铁路系统中重要的组成部分,其稳定性和安全性对整个铁路运行起着至关重要的作用。
然而,道岔运行过程中产生的噪声和振动问题严重影响了乘客的舒适度,也可能加速道岔的磨损,对铁路系统的安全运行构成潜在威胁。
为了解决道岔噪声和振动问题,研究人员开展了一系列技术研究,并提出了噪声与振动预警与控制技术的解决方案。
这些技术旨在通过对道岔运行状态的实时监测和预测,提前采取相应的控制措施,降低噪声和振动的产生。
首先,对于噪声的预警与控制,研究人员采用了传感器技术对道岔运行状态进行实时监测。
利用加速度传感器、压力传感器等设备,可对道岔的振动频率、速度、压力等参数进行测量,从而得到道岔的运行状态。
通过对实时数据的分析和处理,可以预测出道岔运行过程中可能产生的噪声,并及时采取措施进行控制。
比如,在道岔关键接触面涂抹降噪润滑剂,以降低噪声的产生。
其次,对于振动的预警与控制,研究人员提出了基于振动信号处理的方法。
通过对道岔振动信号进行采集和分析,可以获取到道岔振动的频率、振幅等信息。
研究人员发现,在道岔运行过程中,一些特定的振动频率与振幅会引起道岔失稳,导致振动加剧。
因此,通过预测出这些特定频率的振动信号,可以采取相应的补偿措施,以减轻道岔的振动。
比如,在道岔底部设置减振器,以吸收振动能量,降低振动的传递。
此外,为了进一步提高道岔噪声和振动的控制效果,研究人员还结合了智能算法和控制技术。
利用人工智能和机器学习算法,对大量的道岔运行数据进行分析和建模,可以进一步优化噪声与振动控制策略。
通过建立预测模型和控制算法,可以根据不同道岔的运行状态和环境条件,灵活调整控制参数,实现对噪声和振动的精确控制。
最后,为了将噪声与振动预警与控制技术应用于实际情况,在设计和改进高速铁路道岔时,应充分考虑噪声与振动控制的需求。
优化道岔设计,选用低噪声和低振动材料,合理设计道岔的几何形状和表面处理,可有效降低噪声和振动的产生。
高速铁路动车组振动控制技术研究
高速铁路动车组振动控制技术研究Ⅰ.引言高速铁路动车组作为现代化交通工具,在中国的发展历程中发挥着越来越重要的作用。
然而,随着动车组的发展,频繁出现的车体振动问题却严重影响了列车的安全性和乘坐舒适性,因此如何控制动车组的振动成为了必要的研究课题。
Ⅱ.动车组的振动及其危害动车组的振动是指列车在行驶过程中由于车辆结构、地形起伏以及外界风荷载等因素产生的机械振动。
这种振动不仅会降低列车的运行速度和客运量,而且还会严重影响乘客的感受和健康。
首先,动车组的振动会在一定程度上影响列车的运行速度。
由于轮轴的摆动和车体的弯曲,列车的能量消耗会增加,从而降低其速度和能效。
其次,车体振动还会引起列车轨道的损坏。
在列车行驶过程中,车体振动会产生一定的冲击力,从而改变轨道的形态,如果这种损伤得不到及时的修复,不仅会导致车轮进一步损坏,而且可能会导致铁路的安全性降低。
最后,车体振动也会严重影响列车乘客的健康和感受,特别是对于长时间乘车的人群来说,像胸闷、头晕、手脚发麻等不适症状必然会在一定程度上影响他们的旅行体验和健康。
Ⅲ.动车组车体振动控制技术目前针对动车组振动问题的解决方案主要有两种,一种是通过列车车体的结构力学设计方法来降低振动水平,另一种则是采用主动控制技术来抑制振动。
1.车体结构优化在前者的解决方案中,一种重要的方法是通过优化车体结构的材料和几何形状来提高车体的强度和刚度,进而减少车体在行驶过程中的振动。
例如,采用新型的复合材料、优化车体几何形态、增加结构支撑点等措施,可以在保证牢固和耐用的前提下进一步提高列车的刚度。
2.主动振动控制技术在后者的解决方案中,主要采用基于控制理论的智能控制技术,可以更精准地抑制车体的振动。
这里的主动控制技术包括线性控制方法、非线性控制方法和自适应控制方法等。
其中最为常见的控制方法包括采用反馈控制技术来对列车的振动进行调节、加速度反馈控制以及模态控制等方式。
以加速度反馈控制为例,其基本思想就是通过加速度传感器实时监测列车的振动状态,然后利用控制器进行控制以控制车体的加速度。
地铁列车牵引电机检修中的异常振动分析
地铁列车牵引电机检修中的异常振动分析摘要:牵引电机是地铁牵引系统的一个重要能量输出设备,在列车后期保养架修中对牵引电动机使用性能进行状态监测与故障诊断是非常重要的工作。
检修测试中通常使用手持式振动测试仪,这种仪器只可以直观反映所测点的振动有效值,但对振动的异常原因查找存在一定的困难。
要及时、准确判断电动机是否发生故障、故障部位以及故障程度,则需要检测人员对电动机检修中的异常振动检测诊断方法做进一步的研究。
本文通过电动机振动频谱分析,探讨地铁列车牵引电动机检修中的异常振动。
关键词:地铁列车;牵引电机检修;异常振动分析1导言为了保证地铁车辆的行驶性能,就要在设计的过程中尤其重视牵引性能以及仿真系统的设计,同时要做好设备管理,重视驾驶模式的设置,从而保证牵引系统的有效性。
在车辆牵引系统出现故障时相关技术人员要做好技术支持,同时若是采用人工驾驶模式,司机则要掌握好操控技术要点以及相关设备的结构特点,从而保证车辆的安全。
2地铁列车牵引系统技术特征2.1列车牵引性能的设计在地铁列车设计当中,牵引系统设计是一个非常关键的组成部分。
地铁车辆牵引系统的设计主要包括了两个部分,一是电制动力的设计,二是速度特性的设计,在整个设计过程中,设计人员要保证设计结果能够满足实际线路的电制动力需求以及对牵引性能的要求,从而保证其速度能够与相关技术规范相统一。
由于牵引电气系统的子部件牵引逆变器、牵引电机和转向架有着非常直接的联系,因此在进行列车牵引系统的设计中要对牵引逆变器、电机以及转向架等对接口的要求进行充分考虑,并结合实际的影响因素来选择合适的齿轮箱、联轴节,从而保证牵引系统的性能能够与整条线路的电网电压和最大电流相匹配。
2.2牵引性能的仿真列车牵引系统的设计中,其最基础的部分就是牵引性能的仿真效果处理。
牵引性能的仿真能够通过软件对其电制动性能以及牵引性能进行模拟计算,以此来核实传动的线路和条件。
实际上,牵引系统的仿真设计还能够对列车在具有一定转弯半径以及坡度的线路上行驶,做限速处理的情况进行仿真。
铁道信号ZD6转辙机维护与检修论文
毕业论文ZD6电动转辙机论文故障维修检测处理目录摘要............................................................... 引言............................................................... 1转辙机概述. (1)转辙机的作用 (1)对转辙机的根本要求 (1)ZD6电动转辙机的分类 (1)D6型转辙机 (2)2ZD—6电动转辙机道岔故障分析处理.....................................根本概念.......................................................................................................................2.1.1 ......................................................................................................................2.1.2 ......................................................................................................................2.2 ................................................................................................................................2.2.1 ......................................................................................................................2.2.2 ......................................................................................................................2.2.3 ........................................................................................................................2.2.4 ........................................................................................................................2.2.5 ........................................................................................................................2.2.6 ........................................................................................................................2.2.7 ........................................................................................................................2.2.8 ........................................................................................................................2.3 ..................................................................................................................................2.3.1 ........................................................................................................................2.3.2 ........................................................................................................................3 ZD-6电动转辙机整机验收..............................................整机验收总体程序.......................................................................................................必检工程的技术要求、标准、检测工具及方法.......................................................4 ZD-6电动转辙机的日常维护工程 ........................................巡视工程.......................................................................................................................月份检查工程...............................................................................................................4.3季度检修工程......................................................................................................... 结论........................................................... 致谢............................................................... 参考文献............................................................摘要向,锁闭道岔,反映道岔的位置状态。
基于现场测试的列车引起地基振动分析
岩石力学与工程学报 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering
Vol.34 No.3 March,2015
基于现场测试的列车引起地基振动分析
陈功奇 1
,2
(1. 上海公路桥梁(集团)有限公司,上海 200023;2. 同济大学 地下建筑与工程系,上海 200092)
GROUND VIBRATION ANALYSIS INDUCED BY HIGH-SPEED TRAIN BASED ON IN-SITU DATA
CHEN Gongqi1
,2
(1. Shanghai Road and Bridge(Group) Co.,Ltd.,Shanghai 200023,China;2. Department of Geotechnical Engineering, Tongji University,Shanghai 200092,China)
(e) a( x R 19 m, )
(f) a( x R 24.5 m, )
图3 Fig.3
(a) a( x R 3.5 m, )
不同距离处地面竖向振动加速度频谱曲线
Measured spectrum curves of vertical accelerations
长接近车速为 250 km/h 时的敏感波长, = 69.4/ 50 = 1.38 m。从图 3 中可以看出,由轨道不平顺引 起的频率都稍大于 50 Hz,故在数值计算中取波长为 1.3 m。 2.2 时程分析 图 4 为列车以 250 km/h 运行时,不同距离处地 面竖向振动加速度时程曲线。由图 4 可知,地面振 动加速度幅值随距离的增加而减小,在距离轨道较 近范围内(见图 4(a)~(c)),加速度衰减较快,这主 要是由于土体的阻尼作用高频成分被吸收,低频成 分衰减较慢。在距轨道较远处(见图 4(d)~(f)),地 面振动加速度幅值衰减较慢,这是因为在远场地面 振动由低频控制。
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铁路转辙机震动情况的现场测试技术分析【摘要】目前国内不少铁路安装有进口的转辙机,其性能稳定、工作可靠是最大的优点,但是对安装路基的条件要求比较严格,否则将严重影响铁路运行的安全。
本文就铁路提速后转辙机工作环境震动的产生、特性进行了实地现场测试,分析计算,并提出完善意见。
【关键词】铁路震动分析;现场数据采集
随着经济的发展,铁路提速已经进行过多次,为了使提速后的铁路转辙机运行更安全、可靠,我们对目前国内铁路普遍存在的转辙机随钢轨枕起伏而引起的铁路信号异常的潜在问题,进行了现场实测、分析及计算等环节的工作。
但是由于时间、条件等诸多方面的原因,工作带有一定的局限性,所阐述的以下论点供参考,不妥之处敬请指正。
一、震动分析
业内人士周知,在列车通过铁路时钢轨枕与路基之间在规定范围内允许有不大于6毫米的起伏差值。
但由于各种客观原因,有时会出现超过此值的现象(现实中最大达20毫米),结果之一是直接导致与钢轨枕相连的转辙机的工作异常,轻则出现信号异常,重则导致列车颠覆。
与本实例相关的振动起因主要有受迫振动(包括冲击振动)、共振及自激振动等。
从现场录象分析看,共振的效果不明显。
从转辙机工作原理等方面看自激振动的条件不具备。
由于列车通过的过程是连续的,因此冲击振动也不占主导地位(冲击振动
主要发生在钢轨接缝处,对转辙机的影响不大),所以分析认为就安装在z形支撑板上的转辙机呈现的振动而言,受迫振动是主要因素。
按振动随时间的变化规律论,本例也不是标准的简谐振动。
钢轨枕受迫振动的基本过程是,承载着全部车体重量的运动车轮经过时对转辙机处的钢轨产生的正压力使得钢轨及钢轨枕产生向下的
运动,车轮过后,钢轨及钢轨枕等在恢复力的作用下又向上运动,整列车按一定的速度通过时,节拍形成了,受迫振动产生了。
以我国客车总数中,数量最多的新造25g型硬座客车为例(固定轴距=2400毫米,车辆定距=18000毫米,车体长=25500毫米,车辆全长=26576毫米,自重=42.6吨,定员=118人(带车长席的为112人),最高运行速度=160公里/小时),依据列车基本结构条件,当客车以126公里/小时的速度(实测数值)通过时,计算得出的各参数(周期和频率)数值为:
二、现场数据采集的基本情况及分析
(1)现状。
转辙机与钢轨枕的连接是通过一对z形的钢板支撑着的。
(2)测试。
现场主要采集的是钢轨枕和转辙机主支撑(即,z形支撑)的振幅。
其中,现场实测不同的列车类型所引起的震动幅度和频率均不同。
(3)数据分析。
一是激振频率。
主要与所通过列车的结构形式有关。
客车通过时,不仅速度高,且引起的振幅也大。
二是说明。
我们由以上分析的振动性质知道,安装在z形支撑上的转辙机是受迫振动,且z形支撑在转辙机振动时的惯性力的作用下,又产生被动变形(是在弹性变形范围内的),存在实际最大
振幅与车轮作用点有个滞后量的现实,为了简化分析,在下面的计算中将忽略。
三、实物系统分析
结合z形支撑梁及安装在上面的转辙机系统(包括:道岔机构、钢轨、轨枕、z形支撑、转辙机、动作机构及信号机构等——以下同)。
(1)分析计算对象的基本情况。
该系统共有2个对称的z形支撑板,其中每侧(单个)的z形支撑的实物尺寸为长1200毫米,宽260毫米,厚16毫米。
但是从现场实物能清楚地看出,该z形支撑的左端与钢轨枕属于牢固连接,其危险截面位于侧筋板最薄弱处,而此处到最右端的尺寸为700毫米。
由于该z形支撑的右侧700毫米段完成可以简化成悬臂梁,其中z形支撑的悬臂部分的质量
m2=23公斤,作用在单侧z形支撑板上的质量m1=50公斤(转辙机总重量的1/2)。
(2)该系统(单侧)的各项主要参数的计算及说明:一是惯性矩。
z形支撑板截面的惯性矩= 8.87cm4。
二是影响。
在转辙机重量m1的单独作用下,该z形支撑板b端的自然挠度变形fa=3.153mm。
这个挠度变形在安装调试转辙机后相对于整个系统而言处于平衡状态,静止或匀速运动(上下平动、平移)情况下不会对系统的正常工作产生影响。
(3)加速度。
对于客车而言,前面已经得出按126公里/小时的速度所对应的激振频率=4.1hz,若按20毫米的最大起伏条件计算得出b端的运动加速度为:a=ω2·δ=(4.1×6.28)2×20×10-3=13.26m/s2(比重力加速度g略高)。
(4)惯性力。
加速度a在b端产生的惯性力为:f=m1·a=50×13.26= 66kg.
(5)变形量。
客车以126公里/小时的速度通过时,在66公斤的惯性力作用下,b端会产生新的挠度变形,变形量f加=4.23mm。
若列车速度再提高,该数值将大幅度地增加(当混编货车以200时速通过时产生的惯性力达475公斤,那么变形量≈31mm)。
(6)说明。
当转辙机整个系统随钢轨枕同步地上下起伏动作时不会对整个系
统造成工作异常,这种情况不会导致系统内部机构之间出现相对位移,只是对转辙机结构的可靠性提出相应的设计要求(转辙机的结构设计应该是具有一定抗震能力的)。
但是,若是由于z形支撑的刚度不够,在出现上下振动时产生的惯性力会造成b端绕a点产生摆动,这种情况将导致系统内部机构之间出现相对位移,这样就会对系统的稳定工作构成威胁(如,引起转辙机内部测试杆位置的变化,使信号输出异常等),应该加以控制。
(7)圆频率计算。
单侧z 形支撑(包括转辙机)的系统固有圆频率为:ω=■=48.4rad/s;f=■=7.7hz。
以上结果也证明,按126公里/小时的速度运行的客车所产生的激振频率在1.9hz~4.1hz之间,确实不在系统的固有频率7.7hz的共振频率范围之内,所以没有共振发生。
四、解决方案
在钢轨枕与铁路基之间的起伏差值不能消除的情况下,解决本系统的实际振动问题(包括转辙机系统随钢轨枕上下匀速平动、平移与简单减振弹簧之间的矛盾),建议采取以下几项措施。
(1)比较。
国外转辙机一般安装在两条钢轨的中间,这样就没有如我国安装在一端形成悬臂梁的弊病。
当然,我国早期的国产转辙机的支撑
也有采用整体角钢的安装形式,其特点是结构简单,整体刚性好。
(2)改进措施。
对本案例中的z形支撑板的改进措施。
由于侧筋板原来的设计不合理,造成其结构的整体刚度低。
当侧筋板的高度尺寸=100毫米,厚度尺寸=16毫米时,截面的惯性矩i=133cm4。
这样,即使在200公里的时速产生的强烈振动条件下,使作用在b端的惯性力达到475公斤时,所产生的变形挠度也只有2mm。
这是一个成本低、可靠而且能完全适应不同列车通过速度(包括列车停在道岔处的情况)的解决方案。
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