减振器动力学性能试验软件系统设计与实现

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第1页第1章绪论本章介绍列车减振器试验的发展及现状，最后结合国内外背景明确了本论文的主要研究工作。1．1车辆减振器及其试验系统概述1．1．1车辆减振器的作用⋯车辆减振器是机车车辆上的一个重要部件。为了保证机车车辆在线路上安全、平稳地运行，必须在其走行部即转向架中装用具有良好性能的弹簧悬挂减振装置。这种装置通常由两部分组成：一是弹性部件，它起缓冲来自轮轨的动力的作用，如采用螺旋弹簧、空气弹簧或橡胶弹簧；二是减振器，它起减小车辆悬挂系统振动的作用，如采用液压减振器或摩擦式减振器。由于货车的运行速度和平稳性要求较客车低，至今仍然

2、全部采用摩擦式减振器。旧型客车上曾采用过板弹簧，它具有弹性元件和摩擦减振器两者结合为一体的作用。摩擦式减振器具有如下一系列固有的缺点：由于摩擦力和振动速度无关，以致于来自簧下的冲击力只要低于摩擦力，它便会刚性地向簧上部分传递，引起车体的高频振动，恶化旅客的乘坐舒适度；摩擦减振力在运用中变化大，不能保持设计值；摩擦面易磨耗，等等。因此，在现代机车和客车上，摩擦式减振器己全部为液压减振器所取代。机车车辆的车轮与钢轨面之间是钢对钢的接触，车轮表面的不规则和轨道的不平顺都将直接经车轮传到悬挂部件上去，从而引起机车车辆各部分的高频和低频振动，如果这种振动不经过减

3、振器来减弱，则会降低机械部件的结构强度和使用寿命以及恶化运行品质，这对运输的安全性、舒适性和经济性都是不利的。现代的液压减振器几乎能实现任何实际需要的减振阻力特性，因此广泛地应用于铁道机车车辆和各种公路车辆上。减振器工作时，活塞在油缸中往复运动，油液在缸中流动经阻力阀而产生减振阻力，同时，减西南交通大学硕士研究生学位论文第2页振器将系统的振动能量转化为油液的热量而散逸。1．1．2减振器在机车车辆上的应用在机车车辆上装用减振器的类型和数量取决于其运行速度和转向架结构。随着速度级的提高，机车车辆各部分的振动随之加剧，就需要安装更多的减振器以控制相关的振动。

4、对客车转向架而言，根据国内外实践，大体上按以下4个速度等级来装用各种减振器：1)对速度低于120km／la的普通客车，装用二系垂向减振器：2)对于最高运行速度为140～160km／h的快速客车，装用二系垂向横向减振器以及一系轴箱减振器：3)对于速度高于200krn／h的高速客车，通常采用无摇枕转向架，除具有以上第2项的减振器外，再装用抗蛇行减振器；4)对于速度最高运行速度达到270km／h或300km／h的高速动车组，往往需要在车辆之间装设纵向或横向减振器。由于车辆的振动大小和形式除与速度这一主要因素有关外，还与线路的状况、转向架的结构和弹簧悬挂装置各

5、参数有关，因此，以上4种速度等级的划分是就一般情况而言，不是绝对的。1．3车辆减振器的试验每个减振器在使用前必须经过性能试验，合格后方能装车使用。减振试验通常只在设计试制减振器时才进行，而成批生产后就不必对减振器逐个地进行试验；但对于特别重要的减振器，或必须在减振试验中进行调节才能达到要求的减振器，则要逐个进行试验。减振器的性能试验可分为下列3种类型：1)新减振器的研究性试验。通过一系列的测试以检验新产品是否符合设计要求，通过试验来修改结构与参数，直至满足要求为止。这种试验的内容包括：阻力系数值、阻力特性及其对称度、示功图、卸荷特性、动态变量(力、位移

6、、速度)的时间历程、温度变化对阻力特性的影响等。该试验在减振器的研制部门进行。2)产品出厂前的性能试验。每个减振器都须进行，以检验其阻尼西南交通大学硕士研究生学位论文第3页参数和示功图是否符合规定，不符合者需要调整或更换相关零件，直至达到要求为止。测试产品提交给用户，该试验在生产厂进行。3)检修后的性能试验。减振器使用到期后需进行检修，更换损坏件，重新组装后也必须进行测试，以检验其性能是否符合检修规定的要求，该试验由检修部门进行。减振试验可以在专门的减振试验台上进行，即模拟实际工作条件，人为地制造振源对减振器进行试验；减振试验最好在整机上进行【2】，这

7、样试验条件是实际的工作条件，试验效果就越接近实际工作时的工作状况。本文的试验系统就是这样的一种检验新型减振器在实际线路上的工作情况的试验装置，适用于上述的(1)(3)型试验。1．2和课题有关的国内外研究现状关于减振器的试验研究，早期，前苏联的车辆动力学及其减振研究走在前面。时至今日，专门从事减振器的设计与试验开发工作的公司及其开发的试验系统主要有：1)荷兰柯尼公司。KONI公司早年曾向上海地铁运营公司提供过4415．20型减振器试验台。近年来随着KONI铁路减振器被我国大量采用，青岛欧特美交通设备有限公司成为KONI公司铁路减振器专业集中承修认可单位，

8、它采用KONl4415．21(A)型试验厶口o2)德国萨克斯公司。德国萨克斯汽车零件系统(上海