机车轮对纵向振动与踏面剥离研究分析

长期以来,为了提高机车的运行速度与舒适性,对车辆横向和垂向振动进行了大量的研究,而对车辆纵向振动仅进行了少量的理论分析,却缺乏相关的试验数据加以验证.通过对加装轮对纵向减振器的DF8B型机车在库尔勒机务段进行的现场测试,测量牵引工况下轮对、构架和车体的各向振动.通过对测得的数据进行频率分析和时域幅值比较,来验证长期以来关于轮对纵向振动与轮对踏面剥离间的关系.同时提出改善轮对踏面剥离的方法,以提高轮对的使用寿命.     

低速磁浮列车迫导向机构的研究

指出影响低速磁浮列车曲线通过性能的因素是多方面的,而迫导向机构在曲线通过中起着非常重要的作用.介绍了迫导向机构的结构形式及其与外部的连接关系,通过分析得出迫导向机构可以把横向力平均地分配到各个模块的悬挂系统上,使所有的模块受力状态相同,从而使得各个模块沿着曲线达到最合理分布.同时,通过计算分析了曲线通过时迫导向机构对电磁铁横向偏移量的影响,得出当磁浮列车通过曲线时若存在较大的未平衡离心力,迫导向机构能明显地减少悬浮电磁铁的横向偏移量的结论.     

黏滑振动理论及其在铁路机车中的应用

为研究机车处于黏着极限态时轮对的动态行为,提出平均滑动率和动态滑动率的概念并对黏滑振动稳定性及其振动特点进行分析.黏滑振动是介于黏着和滑动的动态过程,其稳定性取决于轮轨黏着,减小平均滑动率和动态滑动率有利于黏滑振动稳定.当轮对在黏着及滑动状态的往复交替时,轮对旋转与轮对纵向振动通过轮轨纵向切向力耦合,轮对的纵向振动频率为轮对旋转固有振动频率的整数倍.建立机车机电、控制一体化系统动力学模型,再现轨面黏着条件降低时轮对黏滑振动现象,对理论分析结果进行验证.研究结果表明:增大机车一系纵向刚度,电动机吊挂刚度有利于黏滑振动稳定性,提高机车黏着性能,需要合理匹配轮对纵向定位刚度和电动机吊挂刚度,避免机车黏滑振动时引起结构共振.     

考虑漏磁和磁饱和的混合悬浮系统控制性能分析

相比于纯电磁悬浮系统，混合悬浮系统由于增加了不可控的永磁体，其控制难度增加，且更容易发生吸死状况。本文针对混合悬浮系统的控制性能展开研究。首先，基于混合悬浮电磁铁结构建立其数学模型，利用有限元仿真软件对数学模型进行修正，得到更与实际情况相贴合的数学模型。其次，对系统运动方程进行线性化处理，建立了系统的传递函数，并进行稳定性分析。最后，分别建立PID和模糊PID控制器，并通过SIMULINK模块进行仿真。结果表明，两种控制器均能实现稳定悬浮，但模糊PID控制器超调量更低、防吸死性能更佳，具有更优的控制性能。