抗蛇行減振器節(jié)點(diǎn)對鐵道車輛臨界速度的影響

1、抗蛇行減振器節(jié)點(diǎn)對鐵道車輛臨界速度的抗蛇行減振器節(jié)點(diǎn)對鐵道車輛臨界速度的影響影響摘要：針對減振器與節(jié)點(diǎn)串聯(lián)后表現(xiàn)的剛度顯著特性或阻尼顯著特性的現(xiàn)象，文章建立了單自由度模型以說明即使是相同的固有頻率及相對阻尼比，也會(huì)有不同的頻響特性。利用SIMPACK動(dòng)力學(xué)方正軟件，分析動(dòng)車組在不同特性抗蛇行減振器作用下的臨界速度，并與整車臺(tái)架滾振試驗(yàn)相印證。得出抗蛇行減振器的節(jié)點(diǎn)剛度選擇需要經(jīng)過仿真及試驗(yàn)后確定。下載關(guān)鍵詞：鐵路車輛；減振器；極限頻率；

2、臨界速度中圖分類號：U270.331文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：10068937（2016）05009503鐵路車輛由于其特殊性，隨著運(yùn)行速度的上升，就會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)向架左右自激振動(dòng)導(dǎo)致車輪輪緣與鋼軌劇烈碰撞，導(dǎo)致輪軌損傷和脫軌。車輛設(shè)計(jì)時(shí)必須使運(yùn)營速度遠(yuǎn)小于蛇行運(yùn)動(dòng)極限速度。高速列車為了提高其臨界速度通常用抗蛇行油壓減振器，其可以大幅提高運(yùn)營速度?？股咝袦p振器一般與橡膠節(jié)點(diǎn)串聯(lián)，傳統(tǒng)認(rèn)為橡膠節(jié)點(diǎn)對振動(dòng)沖擊起緩沖作用，還有保護(hù)減振器的作用，其剛度

3、由減振器的設(shè)計(jì)部門確定，而非由車輛懸掛系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本文主要研究抗蛇行減振器節(jié)點(diǎn)對列車臨界速度的影響。1單自由度模型首先分析抗蛇行減振器串聯(lián)橡膠節(jié)點(diǎn)的數(shù)學(xué)模型。1.3小結(jié)即使頻率和相對阻尼比（減振器阻尼特性和剛度特性的系統(tǒng)）非常接近也可能導(dǎo)致頻響特性有很大差異。①阻尼顯著特性放大倍率在高頻時(shí)大于剛度顯著特性；②頻響特性在低于自振頻率相差較小，高于自振頻率時(shí)隨著頻率的增大其頻響傳遞倍率相差越大。2整車臨界速度分析在SIMPACK動(dòng)力學(xué)仿真模型

4、中建立某型動(dòng)車組整車模型，如圖5所示。對整車進(jìn)行線性分析。該型動(dòng)車組軸距為2.5m，滾動(dòng)圓跨距為1.493m，滾動(dòng)半徑為0.43，轉(zhuǎn)向架蛇行運(yùn)動(dòng)波長約為34m?？股咝袦p振器采用兩種方案：①減振器帶節(jié)點(diǎn)，極限頻率為0.575Hz。極限頻率對應(yīng)的速度為70.5kmh。②沒有彈性節(jié)點(diǎn)。根軌跡結(jié)果，剛度顯著特性抗蛇行減振器，如圖6所示。阻尼顯著特性抗蛇行減振器，如圖7所示。根軌跡計(jì)算以速度為變參數(shù)（100～400kmh）考察整車線性特征根。由計(jì)

5、算結(jié)果可知，剛度顯著特性抗蛇行減振器與阻尼顯著特性抗蛇行減振器結(jié)果差異較大。剛度顯著特性臨界速度遠(yuǎn)大于400kmh，而純阻尼線性臨界速度僅為260kmh。3實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)結(jié)果機(jī)車車輛滾動(dòng)振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)如圖8所示，被試車輛實(shí)驗(yàn)臺(tái)安裝示意圖，如圖9所示。該試驗(yàn)臺(tái)模擬軌道的滾輪可同時(shí)進(jìn)行滾動(dòng)和橫向、垂向激振，以模擬車輛在實(shí)際線路上的運(yùn)行工況。試驗(yàn)臺(tái)除機(jī)械總體外，還有驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)、激振控制系統(tǒng)和總監(jiān)控系統(tǒng)，可進(jìn)行電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)四根軸的同步轉(zhuǎn)動(dòng)控制

6、，以及各激振器的激振輸入控制。抗蛇行減振器節(jié)點(diǎn)剛度對運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性影響，見表2。小結(jié)：從結(jié)果可以看出阻尼系數(shù)不變的情況下節(jié)點(diǎn)剛度越大臨界速度越低。4結(jié)語①即使頻率和相對阻尼比（減振器阻尼特性和剛度特性的系統(tǒng)）非常接近也可能導(dǎo)致頻響特性有很大差異。②阻尼顯著特性放大倍率在高頻時(shí)大于剛度顯著特性。③頻響特性在低于自振頻率相差較小，高于自振頻率時(shí)隨著頻率的增大其頻響傳遞倍率相差越大。④對于抗蛇行減振器節(jié)點(diǎn)剛度對臨界速度影響很大，需要根據(jù)車輛系統(tǒng)參

7、數(shù)進(jìn)行匹配，并通過動(dòng)力學(xué)仿真及試驗(yàn)后確定。參考文獻(xiàn)：李龍.高速車輛運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2011.黃盈.抗蛇行減振器對動(dòng)力學(xué)性能的影響[D].南昌：南昌大學(xué)，2011.劉俞銘.減振器設(shè)計(jì)選型與質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范實(shí)用手冊[M].哈爾濱：北方工業(yè)出版社，2012.曾京，鄔平波.減振器橡膠節(jié)點(diǎn)剛度對鐵道客車系統(tǒng)臨界速度的影響[J].中國鐵道科學(xué)，2008，（2）.陸冠東.串聯(lián)剛度對液壓減振器特性的影響[J].試驗(yàn)研究，20