波浪型磨耗形成机理分析.pdf

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1、·136·内燃机与配件波浪型磨耗形成机理分析张国帅(天津铁道职业技术学院摘要：波浪磨损的成因及发展学术界迄今仍未能提出一种被广泛认同的理论来解释，其研究_T-作尚在进行中。本文通过化繁为简理解轮轨系统并综合考虑波磨出现的特点，并对比有砟轨道和无砟轨道的不同而定性分析了波磨产生原因与机理，并分析指出了进一步控制波磨产生的减振措施的研究方向。关键词：波波浪形磨耗；高阶共振；多模态效应；被动控制；主动控制0引言波磨会增大轮轨振动和噪声，加大钢轨和轮对的荷载，大大减小其使用寿命，甚至会影Ⅱ向行车安全。波浪形磨耗会加剧车辆、轨道

2、系统的振动，从而加速机车车辆和轨道结构的破坏。学术界围绕波浪磨损的成因、影响和整治等方面作了大量研究工作，至今已有百年历史。但因波状磨耗的萌生及发展迄今仍未能提出一种被广泛认同的理论来解释各种波磨现象，其研究工作尚在进行中o[1]现有的研究观点主要有以下几种：①轮轨之间垂直方向振动加剧导致波磨产生；②车辆轨道动力行为与波浪磨耗相互循环作用产生；③枕间距影nAN轨的共振频率。实验证明，不连续支承刚度对波浪磨耗的产生、发展有着重要的影响。[2]1形成机理分析波浪形磨耗的产生受到很多复杂因素的影响，但是其根本上来讲还是由于轮

3、轨之间的相互作用，其他的相关因素也必然是通过影Ⅱ向轮轨相互作用进而影响波磨产生的。化繁为简后，单纯考虑何种因素会加剧轮轨之间的相互作用即可。而将其进行力学模型简化后可以发现，轮轨之间相互作用主要是受到共振情况和激励大小的影响。因而应从此两方面为主要切入点。1．1有砟轨道分析首先，提出一个高阶共振的概念。众所周知，轨道结构作为一个非单自由度体系，其振动周期并非只存在一个单一的周期。车辆的激励也是并非一个完美的单周期作用，而是存在不同的周期。以此为前提，可知除了一阶共振(第一节激励周期与第一节结构周期之间的共振)之外，其实

4、轮轨之间还存在着高阶共振(T。一tj，Ti表示结构的第i阶周期，tj表示激励的第i阶周期)，称为i—j阶共振。由于结构是连续体，是无穷自由度体系，所以其存在无穷多个自振周期，因而通过现有的人工方式设置减震设施的手段难以有效的控制播磨的产生，这也是为什么同样的减震手段在不同的轨道上其效果会存在巨大差异。而有砟轨道在此方面存在一个天然的巨大优势，当存在共振时(一阶共振和高阶共振)可通过道砟搓动、变形与作者简介：张国帅(1988一)，男，河北唐山人，研究生，研究方向为铁路桥梁抗震。粉化可微调自身周期，使轨道结构周期避开列车激

5、励的周期，从而减小甚至避免高阶共振的产生。从而有效的控制轮轨之间的作用。因而有砟轨道上出现波磨的情况较少，且均在道床严重板结不足的地方。1．2弯道部分波浪型磨耗加剧钢轨的波浪形不平顺主要发生在道岔区段钢轨、曲线地段钢轨、线路下沉地段的钢轨、难于经常维持道床捣固密实的钢轨、道床板结弹性差的钢轨以及轨道结构受约束较多较复杂的钢轨。【11也就是说波浪型磨耗还存在另外一个显著的特点，即在弯道部分波浪型磨耗是存在加剧的。经过简单的力学分解，我们不难看出，在弯道处轨道结构受到的作用力相对于直线路段是存在加成的。轮轨之间作用加大，波

6、磨情况必然加剧。F轮轨=(G重力2+F向心2)崛(1)镑瀚图12控制波磨的主要方法与应用性分析2．1回归有砟轨道由于有砟轨道在较大作用下，或者说在轨道有较大Ⅱ向应的情况下，可以通过道砟的粉化和相互搓动使轨道结构处于一个更加稳定的状态，因而其可以有效地控制轮轨之间的高阶共振或者说是多模态效应。但道砟的粉化和搓动也带来了巨大的问题：道床的弹性必然越来越低，因而需要经常修整。同时有砟轨道也存在其他无法克服的巨大缺InternalCombustionEngine&Parts·137·锚网索喷联合支护技术的应用邱立春(内蒙古平庄

7、能源股份有限公司西露天煤矿技改项目部，赤峰024076)摘要：随着科技的发展，锚网索喷技术也得到了很大的提高，锚杆的发展也很快，结构类型有很多。锚网索喷联合支护结构是其中比较典型的支护结构，本文将对该技术进行重点解析，并通过该技术在瑞安公司巷道开拓过程中的应用验证这种支护结构的可行性。关键词：锚网索喷联合支护；支护机理；巷道失稳机理0引言在巷道掘进中，为了减少作业过程对巷道围岩的扰动，避免围岩变形或垮落，必须对巷道围岩进行有效的支护。以往，煤矿常用以棚式支架或砌筑石材整体式支架为主的支护结构。目前锚喷支护得到了广泛应用

8、。严格来讲，锚喷支护是矿山开采领域的一次重大技术革新。锚喷支护是锚杆与喷射混凝土联合支护的简称，二者又可单独使用，成为锚杆支护与喷射混凝土支护。锚喷支护还能和金属网共用实现联合支护，简称锚网喷支护。随着科技的发展，锚网索喷技术也得到了很大的提高，锚杆的发展也很快，它的结构类型有很多，例如：钢筋沙浆锚杆、金属倒楔式锚杆、木锚杆、树脂