关键词： 轮轨磨损   损伤机制   标准实验方法   能量耗散  

摘要： 为了建立轮轨磨损与损伤实验的统一标准,在目前实验方法研究轮轨磨损与损伤机制的基础上,提出了基于接触斑能量耗散轮轨磨损与损伤机制的分析方法.针对轮轨磨损与损伤实验缺乏统一标准的现状,对不同实验方法获得的磨损与损伤结果进行对比分析;通过对不同实验结果的对比分析,提出了基于接触斑能量耗散轮轨磨损与损伤机制的分析方法,并分析了不同轮轨材料与实验方法的单位面积轮轨接触斑耗散能-磨损率曲线的变化规律.研究结果表明:根据轮轨材料的单位面积轮轨接触斑耗散能-磨损率变化曲线规律及轮轨损伤特征,可将轮轨磨损划分为3个分区:轻微磨损、严重磨损、灾难性磨损,单位面积轮轨接触斑耗散能-磨损率曲线在实际应用中可预测轮轨磨损;轮轨接触斑耗散能准确地表征轮轨磨损率和损伤形式,可用于轮轨磨损与损伤数据的对比分析.

关键词： 重载铁路   轮轨动力特性   大轴重   试验研究   起动   制动  

摘要： 为探明长编组、大轴重运输条件下车辆和轨道的动力相互作用问题,基于现场试验方法,研究了2万t重载列车制动与起动条件下的轮轨动力特性,初步掌握了大轴重重载列车制动与起动条件下轮轨作用力、轨道结构位移和振动加速度的响应特征和变化规律,揭示了重载列车制动与起动状态对轮轨性能影响的差异。研究结果表明:列车制动对轮轨垂向力和轨道结构振动加速度的影响较大,其影响随制动时间的增加而逐渐减小;列车起动过程中轮轨垂向力和轨道结构振动加速度随起动时间的增加而增大;列车制动和起动对轮轨横向力及轨道结构位移的影响不大;由于列车制动加速度大于起动加速度,列车制动时的轮轨作用力、轨道结构位移和振动加速度均比起动时要大。

关键词： 城市轨道交通   轮轨   减振降噪   措施   对比分析  

摘要： 从车轮、钢轨、扣件和道床4方面综述城市轨道交通轮轨主要减振降噪措施,并从减振降噪效果、施工难易、制造成本、维修难易等方面分析各措施的优缺点。分析结果表明:改变车轮参数主要降低高频段的噪声水平,而对于低频和中频段的减振降噪效果不是很好;阻尼车轮对降低弯道噪声效果比较明显,并且在中高频段的降噪效果很显著;减振降噪型扣件类型众多,选择范围广,并且施工、维修方便;调频式钢轨阻尼器可针对特定频率进行设计,在减振降噪方面具有很强的针对性,并且在低频区段效果更好,设计与施工简单方便;钢弹簧浮置板整体道床弹簧刚度可设计性强,在低频段减振效果最好,但其施工工序多,建造周期较长,维修不方便且制造成本较高。在选择控制措施的时候,可考虑2种以上的控制措施同步实施。

关键词： 车轮多边形   谐波数   轮轨力  

摘要： 车轮多边形会造成轮轨冲击,对车辆、轨道零件造成破坏,严重影响列车运行的安全稳定性。以CRH3型车作为研究对象,建立动力学仿真模型,模型中将车轮考虑成刚性,将轨道视为柔性体,通过实测与仿真对比验证了模型;通过改变轮对的形状,研究谐波数、波深、车速对轮轨力的影响。研究结果表明,车轮多边形阶数、波深、车速对轮轨力影响较大,在车速为300km/h下波深0.14mm时出现跳轨,波深达到0.24mm时,轮轨力最大值超限。该研究结果为进一步研究轮轨关系、保证列车安全运行提供了理论支持。

关键词： 铁道机车   车辆轮轨   摩擦磨损   节能降耗  

摘要： 随着铁路工程项目的日渐增多,铁道运输安全问题越来越多,提升铁道运行安全性、稳定性成为铁路事业新时期发展的必然诉求。鉴于此,以铁道机车车辆轮轨摩擦磨损为研究对象,对车辆轮轨摩擦磨损现状进行了简要分析,并在此基础上以"节能降耗"为目标,提出了几点优化措施,以期改善机车车辆轮轨摩擦磨损问题,促进我国铁路事业的稳定与可持续发展。

关键词： 轮轨关系   数值模拟   几何接触   稳定性   蠕滑关系   轮轨磨耗  

摘要： 为对比分析铁路货车在60 kg/m和60N钢轨上的轮轨动力学性能,以C70货车为例,采用SIMPACK多体动力学软件建立基于60 kg/m和60N钢轨的货车-轨道耦合动力学模型,计算轮轨几何接触关系、车辆运行稳定性和平稳性、轮轨作用力等。计算结果表明:LM车轮踏面与60N钢轨匹配时,轮轨接触点靠近轨面中心,车辆运行有更高的稳定性和平稳性;车辆通过曲线时,车辆在60N钢轨上的轮轨接触斑面积较大,轮轨间的垂向作用力、横向作用力较大,通过小半径曲线时轮轨横向蠕滑力较大;车辆与60 kg/m钢轨之间的总蠕滑力、纵向蠕滑力、最大法向接触应力和磨耗指数较大,加剧了60 kg/m钢轨的磨损。

关键词： 轮轨关系试验台   滚动接触   干燥   摩擦系数   牵引   制动   高速  

摘要： 根据全尺寸高速轮轨关系试验台,建立基于ALE方法的轮轨滚动接触三维有限元模型,仿真分析干燥条件下高速轮轨黏着特性曲线,并采用试验台的高速黏着试验结果对其进行验证。在此基础上,分析高速条件下从制动到牵引工况变化过程中的轮轨接触斑状态、摩擦力分布、Mises应力分布等的演变规律。结果表明:有限元模型可用于模拟干燥轮轨接触表面条件下的高速轮轨黏着特性;黏着轮从自由滚动状态(全黏着)到最大牵引力(全滑动)过程中,轮轨接触斑从靠近轮缘的一侧进入滑动状态并逐渐扩大到整个区域,而制动工况时则从远离轮缘的一侧进入滑动状态;摩擦力从黏着轮自由滚动时的自旋分布状态逐渐变化为趋于一致方向,纵向蠕滑力达到饱和;Mises最大应力点由黏着轮自由滚动时的接触表面以下2 mm处逐渐转移到接触表面,应力更加集中。

关键词： 地铁   钢轨   波磨   轮轨系统   动力特性   波磨波深时变率  

摘要： 针对某地铁曲线路段钢轨波磨频发的问题,现场测量了20处钢轨的波磨,并以该实测的波磨作为激励,利用车辆—轨道耦合动力学模型,研究波磨对轮轨系统动力特性的影响规律。结果表明:该地铁波磨的纵向长度为1.5~3.0m,最大波深为0.2~0.4mm,波长范围在140~200mm,接近或者达到钢轨打磨限值,但是轮轨系统响应并未超限;波磨波深与轮轨垂向力、轮对垂向加速度和钢轨垂向加速度都没有明显的对应关系;波深时变率与钢轨垂向加速度没有明显的对应关系,但与轮轨垂向力和轮对垂向加速度都有较明显的线性对应关系,波磨波深变化快的位置,即波深时变率的峰谷值附近,都对应着轮轨垂向力和轮对垂向加速度的极值。由于波深时变率与轮轨垂向力和轮对垂向加速度之间有明显、一致的线性对应关系,基于波磨波深时变率的钢轨打磨标准比基于波深的打磨标准更加直观和合理。

关键词： Hybrid wheel-track mobile robot   Watt II six-bar linkage   Reconfigurable robot   Kinematics and statics   Parametric study  

摘要： This paper presents the design and development of a novel reconfigurable hybrid wheel-track mobile robot (RHMBot). This new reconfigurable mobile robot is constructed based on a Watt II six-bar linkage;through structure reconfiguration, it can provide three locomotion modes as wheel mode, tracked mode, and climbing and roll-over mode. Mechanical design of the proposed RHMBot is introduced, and using mechanism decomposition kinematics of the reconfigurable frame is investigated. Locomotion of the robot is then interpreted associated with transformation of the reconfigurable frame. Further, deformation of the deformable track belt is characterized and static analysis of the reconfigurable frame is accomplished. Numerical simulation of the proposed reconfigurable frame is subsequently implemented, integrated with driving-torque associated parametric study, leading to optimization of the structure parameters. Consequently, prototype of the proposed RHMBot is designed and developed;exploiting which a series of field tests are conducted verifying feasibility and manoeuvrability of the proposed multi-locomotion mobile robot. (C) 2018 Elsevier Ltd. All rights reserved.