重载货车通过辙叉时动力学性能研究

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1、重载货车通过辙叉时动力学性能研究DynamicsStudyofHeavyHaulFreightCarPassingtheFrog于淼大连交通大学DALIANJIAOTONGUNIVERSITY分类号：__________U211.5_________________学校代号:10150UDC：________________密级：____________学号：20122326重载货车通过辙叉时动力学性能研究DynamicsStudyofHeavyHaulFreightCarPassingtheFrog学生姓名：____________于淼_导师及职称：_________张军教

2、授学科门类：____________工学专业名称：载运工具运用工程研究方向：__________轮轨关系申请学位级别：____________硕士论文答辩日期：2015年6月7日学位授予单位：大连交通大学大连交通大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢及参考文献的地方外，论文中不包含他人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得大连交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本人完全意识到本声明的

3、法律效力，申请学位论文与资料若有不实之处，由本人承担一切相关责任。学位论文作者签名：<曰期：年（月1曰大连交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解大连交通大学有关保护知识产权及保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属大连交通大学，本人保证毕业离校后，发表或使用论文工作成杲时署名单位仍然为大连交通大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件及其电子文档，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》进

4、行信息服务，也可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存或汇编本学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定）学位论文作者签名：4於f导师签名：穴日期：年（月1日日期：％丨:T年Z月c[日摘要摘要辙叉是铁路道岔连接的重要组成部分，其结构复杂，容易磨耗，使用寿命短，增加了铁路运营成本。随着列车速度的提高，车轮和道岔间的动态行为变得更加复杂，同时，列车重载运行又对解决这些问题提出了更高的要求。低动力转向架是国内外发展高速重载货车的一个重要方向，大量的现场实验和理论研究已证明出低动力转向架能够降低轮轨间的动态作用力，很好地处理曲线通过与蛇行稳定性之间的矛盾，然而，低动力转向架对轮岔间

5、动态作用的影响尚未研究。本文对大秦线重载铁路75kg/m钢轨12号道岔固定辙叉不同位置型面以及重载货车车轮型面进行了现场实测，在调查中发现道岔辙叉区距离理论尖端240～480mm的心轨处磨耗严重，部分心轨发生了剥离掉块的现象。针对这一问题，本文基于Kalker简化理论，应用系统动力学软件建立了车辆-道岔系统动力学模型。分析了货车通过速度、载重情况、车轮磨耗程度对车辆-辙叉系统动力学性能以及辙叉磨耗的影响，并对比了转K6型交叉支撑转向架、自导向径向转向架以及迫导向径向转向架这三种低动力转向架的货车分别通过道岔辙叉区的动力学性能，提出能够减少辙叉磨耗的转向架选取方案，为重载道岔辙

6、叉的减磨措施提供一定的理论依据。当重载货车以不同速度通过道岔辙叉区时，在心轨宽约30～40mm处，车轮滚动圆半径发生较大突变，突变值约为4～5mm。此时，车轮与辙叉区的接触由翼轨过渡到心轨，轮岔间作用力、蠕滑率和磨耗功率均发生明显波动并达到最大值，并且，随着车轮的磨耗，最大值的位置由标准型面时距离理论尖端约360mm，开始逐渐延后，当车轮磨耗到限时，最大值的位置为距离理论尖端约560mm。当重载货车通过标准辙叉时，在车轮磨耗中期，轮岔间磨耗功率达到最小值；通过磨耗辙叉时，随着车轮的磨耗，轮岔间磨耗功率有逐渐下降的趋势。当车轮由翼轨过渡到心轨上时，在速度较高情况下，径向转向架能

7、有效地减少轮岔间动态作用力，车轮和辙叉磨耗程度对其轮岔间作用力数值的影响较小。径向转向架货车轮岔间的蠕滑率和磨耗功率均小于转K6型转向架货车，能够有效地减轻车轮由翼轨过渡到心轨上时的蠕滑和磨耗。关键词：重载货车；低动力转向架；辙叉磨耗；动态性能；轮轨型面IAbstractAbstractThefrogisanimportantconnectionpartoftherailswitch.Thecharacteristicsofitarethecomplexstructure,theeasyabrasion