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《高速铁路列车轮轨粘着特性的理论探讨-陈厚嫦》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第20卷第5期铁道学报Vol.20No.51998年10月JOURNALOFTHECHINARAILWAYSOCIETYOctober1998*高速铁路列车轮轨粘着特性的理论探讨陈厚嫦臧其吉陈泽深(铁道部科学研究院北京)提要首次建立了带函数型摩擦系数的滚动接触理论,使滚动体的运行速度成为可以被讨论研究的参变量,并以CONTACT程序为基础,编制了相对应的计算程序。然后通过对各种蠕滑状态和运行速度下粘着情况的详细计算,得到了与实测的蠕滑力-蠕滑率曲线以及粘着率-运行速度关系相一致的计算结果。本文的工作既可以说是对Kalker理论的修正,也可以说是对Kalker理论的补充和完善。关键词高速铁路蠕滑
2、率蠕滑力函数型摩擦系数摩擦系数中图分类号U260.115ResearchonTheoryofWheel/RailAdhesionforHighSpeedRailwayChenHouchangZangQijiChenZeshen(LocomotiveandCarResearchInstitute,ChinaAcademyofRailwaySciences,Beijing100081,China)AbstractAnewmethodhasbeendevelopedtodealwiththreedimensionrollingcontactproblemofwheel/rail,inwhichthe
3、frictioncoefficientistreatedasafunctionoffactorssuchasthetrainspeedandsoon.Sothat,theeffectsofthesefactorsonwheel/railadhesioncanbestudied.Thecomputerprogramofthemethodhasbeencompleted.Severalnewresults,whichareclosertothehighspeedrailwaypracticalobservationthanthatofthepreviousthe-ories,havebeenobt
4、ained.ItcanbeconsideredasanextensionoftheKalker'srollingcon-tacttheory.Keywordshighspeedrailway;creepage;creepforce;afunctiontypefrictioncoefficient;frictioncoefficient1高速铁路列车的轮轨粘着特性高速铁路作为当代一项综合科技应用成果,已赢得举世公认。自1964年日本东海道新干线建成以来,欧洲已形成使铁路客运为之振兴的高速铁路网。经专家论证,为适应我国经济持续发展的需要,修建高速铁路这种运量大、速度高、能耗低、安全舒适、环境污染小
5、的陆上交通系统具有十分重要的意义。列车轮轨之间的粘着特性,即牵引力与蠕滑率以及与速度的关系,是在高速铁路牵引计算*国家自然科学基金重点资助项目(No.59338140)收修改稿日期:1998-06-25陈厚嫦女1969年出生助研(博士)铁道部科学研究院机辆所邮编:100081第5期高速铁路列车轮轨粘着特性的理论探讨29中,用以有效发挥牵引、制动性能的防空转和防滑控制技术的基础。高速列车需要大的牵引功率和加速能力,较轻的轴重,而国外高速铁路的应用经验是,随着速度的提高,轮轨可利用粘着系数也随之下降(如图1所示),这是一个难以克服的矛盾。而且,从图中还可以看出,日本、法国、德国高速列车牵引计算所选
6、用的粘着系数相差较大,但都大大低于常规铁路的数值。图1各型高速列车利用的粘着系数国际铁路联盟(UIC)研究试验局(ORE)为了在铁路实际应用中,研究粘着利用和限制条件,曾于1960～1978年间组织B44专门委员会专门探讨了影响粘着利用的各种因素,并[1]提出综合报告。他们除得到了上述粘着系数随速度的增大而下降的结果外,还得到了如图2所示的粘着-蠕滑曲线带。该图形表明,蠕滑率有一个使粘着系数达到极值的取值范围。超过该范围,粘着系数将随蠕滑率的增大而减小。综上所述,高速列车轮轨粘着与常规低速轮轨粘着相比有如下两个特点:图2B44委员会测得的粘着-蠕滑曲线带1-在干燥的钢轨上;2-在潮湿的钢轨上。
7、(1)轮轨粘着系数随机车车辆运行速度的提高而降低;(2)在粘着力-蠕滑率关系中,实测的粘着力在达到最大值后,随着蠕滑率的进一步增加粘着力反而降低。2现有轮轨滚动接触粘着理论的局限性滚动接触问题因边界条件的不确定性而十分复杂,因而,在滚动接触问题的理论研究中,为了便于求解,人们一般在整个接触区上,即无论是粘着区还是滑动区,都采用同一个摩擦系[2]数。Kalker和Piotrowski在接触区的粘着区
