【doc】侧向过岔护轨横向冲击力模拟计算

更新时间:2023-06-20 04:45:12 阅读: 评论:0

侧向过岔护轨横向冲击力模拟计算
第站卷第4期
2OO0年8月
西南交通大学journALOFSOU'IMWES3"JIAO'IONGUNIVERSITY.35No.4 Aug.20t10
文章编号:0258-2724(2ff30)04-0M4-04
7侧向过岔护轨横向冲击力模拟计算.L//
任尊松,翟婉明,王其昌
(西甭歪磊j工程军再磊四川成都6l∞31)
摘要:利用轮缘稽和动态轮轨间隙量,给出了计算道岔护轨横向冲击力的方法.在车辆.道岔空间耦合振动模
型的基础上,模拟计算出了车辆侧向通过L2号单开提速道岔时护轨的冲击力响应情况
四十岁生日感言
关键词些;;谍叶中围分类号:U270.11文献标识码:A'
j,电脑怎么连接无线网
simulationCalculationofLateralImpactForce ActingonGuardRailwhilePassingThrough
TurnoutZoneontheSide.Way
RENZun-.~ong.zWon-ruing,WANGQi-chang
(SchoolofErLg.Science.,wJiaotol~UniverSity,ChenS,du610031,China)
Al~a-aet:Usingtheflangeclearanceandthewheel/raild~anficalclearance,amethodispre ntedto
calculatethelateralimpactforceactingontheaniIonavehicle/lumoutspatialcoupled vthmtionmodel,thed~unicresponsoftheguardrallatecalculatedbysimulationwhenthev ehicle
passingtheN0.12speed-ratdnbovahle-palnlsimple[1lmOtlt
KeyWttat[~:ltlItlOUt;g'uardvail;fl,~cngeclearance;impactforce
目前我国铁路干线车辆运行速度加快,这对主型的60ATI2单开道岔来说潜伏着槽形护轨垫板折损,
引起车轮撞击心轨尖端的危险,护轨垫板折损的情况在重载,繁忙运输干线上将尤为严重….因此,正确
确定车轮对护轨的冲击力具有非常重要的现实意义虽然文献[2曾作过这方面研究工作,但它主要是针
对高速客车直向过岔问题.本文拟从动态轮轨接触几何关系出发,利用较为精确的轮轨间隙量,模拟计算
护轨横向冲击力以及车辆一道岔系统相关振动响应,而忽略其纵向冲击情况.
在计算道岔系统的振动特征时,作者建立了实用而又较为详细的车辆.道岔系统空间耦合振动模型.
对于客车模型,车体和轮对考虑丁横移,沉浮,侧滚,点头和摇头,构架则包含了它们的所有6个自由度,这
样客车共有37个自由度;对于货车模型,车体和轮对同样考虑了横移,沉浮,侧滚,点头和摇头,侧架则考
虑了横移,沉浮和点头以及整个构架的摇头和菱形变形,所以货车共有41个自由度.
1道岔系统模型
对于整个道岔系统,建立了如图l所示的道翁空间交叉粱模型.图I(a)中,轨号1,2分别代表两根
直,曲基本轨,轨号3,4分别代表曲,直尖轨及以后部分(至70号岔枕处),轨号5,6分别表示长,短心轨及
以后部分,轨号7则代表护轨在1号岔枕前,81号岔枕后(卣向)和87号(侧向)岔枕后分别再取50和49
根轨枕长粱参与计算.图1(b)和圈I(c)分别为转辙区第15号和心轨区第58号岔枕的剖视图,从这2图
中可以清楚地看到在这两根岔枕【各股轨线的分书情况虽然在尖轨及心轨处存在变截面,但截面较小
收藕日期:1999-10-29
基金项目:霍英东教育基金,国家杰出青年科学基金(5952551L)和铁道部科技研究开发项目(97G~5)
作者简介任尊松(19一),男,博士研究生
第4期任尊松等:倒向过岔护轨横向冲击力模拟计算345
处钢轨承受的轮轨力也较小,因此在本模型中各股钢轨及岔枕均设为等截面Eul 粱,这种处理对简化计
大红鹳
算太为有利而对仿真结果精度不会有太的影响.道碴及道床在垂向上对岔枕的影响视为等效分布弹簧一
阻尼形式,而在横向上则为等效集总弹簧一阻尼形式.
.
尖换力壶2
(b)转辙区钢轨一岔枕横型
B-B
356472
(c)心轨处钢轨一岔枕横型
宽城二中2护轨冲击力计算方法大六壬入门图解
作者在模拟计算道岔区车辆与轨道的振动特性时,将轮轨接触几何关系作为其中的一个子程序],
从要孝轮轨接触几何参数计算与车辆,轨道振动响应模拟的一致性,
同步性.因此,任何时刻左_右的警壁塞位置可以很容易地得到,进而可以保证获得轮对中心和轨道中心相对于左右接触点的距离以及轮
…I一
追求理想的作文
:,护轨以及轮对之间有如图2所示的轮轨运行关系(图2(a)中,所标数字表示轮缘槽宽度及
护轨各段长度(n)).下面以轮对左侧为例来详细推算车辆运行时轮轨之阃的阃隙量()
.
丝L
(a)护轨冲击示意(b)轮缘槽轮轨间隙计算示意图
图2轮对,基本轨及护轨相互关系图
图2(b)所示,设主轨轨头上接触点到轨下16r一的横向距离为(m)
,那么有下式成立
=
,iR—Do—yIR(1)
(2)
一一
西南交通大学第35卷
将式(1)代人式(2)中可以求得
=Yt.g.一一+D0+m—d(3)
式(1)~式(3)中:,y分别为轮对中心和轨道中心到左侧轮轨接触的横向距离(m);Lo 为轮对内侧距
之半(m);D0为轨距之半(m);d是轮缘设计厚度(m);y为左轨的动态横移(m).如果轮对内侧距,轨距
和轮缘设计厚度都取正常值(1353mm.l435mrn和32III/11),式(3)可简化成
占f=w—+埔+0.009(4)
从这里可以看出在初始或标准状态下(轮对中心线与轨道中心线重合,且此时有=y.=0),轮轨
之间的间隙量依据型面和轨头设计应为9.0mill.如无任何外界激扰,轮对将不会与护轨发生冲击,但是
在车辆侧逆向通过道岔时,对于l2号固定式单开道岔,虽然护轨起点位于圆曲线(=350m)终点外
韩国胜0.165m,但轮对在离开圆曲线后其横移量不可能在这样短的距离内下降到零位置附近,以至轮对在轮缘
槽内将大于9rnm;对于l2号可动式心轨单开道岔,由于护轨起点位于圆曲线终点
内部0.945m处,所
以此时轮对在轮缘槽内必然与护轨发生横向冲击;由此可以看出.道岔区圆曲线的存在是侧向过岔时轮对
与护轨发生横向冲击的直接原因.
这样,作用于护轨上的力将通过式(5)来求得
:i.+一,一2++d-一y~;-一A<~0kddY o0)cs,=G(+一,G一△)+一一>J…
式(5)中:是护轨横向刚度值;为护轨横向动态位移(m);是轮缘槽各处宽度(m).
3护轨冲击力及相关振动响应模拟
以l2号可动式心轨单开提速道岔侧向护轨作为模拟汁算对象,模拟计算得到25t 轴重货物列车和准
高速客车均以50km/h的速度侧逆向通过道岔时护轨的有关振动特性(轮对内铡距,轨距以及轮缘设计厚
度均取正常设计值,护轨横向刚度值一般取l4~16MN/ml1,系统所加激扰与文献[4一致).
图3和图4分别是货车和客车轮对冲击护轨时,护轨作用于轮对的横向冲击力响应(图中数字表示轮
轴号).这两图与文献[2:中的测试结果在波形上吻合得比较好从这里也不难看出,轮对作用于护轨的
横向力表现为冲击力形式,此时货车冲击力的最大值为727kN在各设计值均取正常值且车辆进岔时处
于静平稳状态下,冲击起点一般发生在护轨缓冲段轮缘槽宽48lniTI处.由于货车轴距较短,轴重较大,使
恻隐之心的意思
得其轮对与护轨的冲击力峰值较客车的大,作用时间较客车的l乇
时问/s
20

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标签:护轨   道岔   冲击力   横向
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