[发明专利]铁路货车篷布气动性能测试分析方法

说明书

技术领域

本发明属于铁路货车篷布的测试技术，具体涉及一种用于铁路货车篷布的实车测试及气动力分析方法。

背景技术

货车篷布是铁路货车辅助用具，用于苫盖敞车装运的怕湿、易燃货物和其他需要苫盖的货物，在铁路货运中占有重要的地位。长期以来，由于我国铁路货运集装化程度不高，棚车数量相对有限，大部分货物(如粮食、化肥等)运输都是采用敞车苫盖篷布的运输方式。

篷布、篷布绳索和绳网的受力直接取决于货车运行过程中的空气动力效应，我国铁路运输已经进行了六次大提速，普通客车时速160km/h以上，既有线路的动车组时速250km/h以上，货车的时速也将达到120km/h以上，加之风害严重，客货混运和取消车长等因素影响，使得货车的空气动力效应急剧增大，如果货车上苫盖篷布时，由于运行过程中列车气动效应的作用，加之货物自然下沉后篷布腰绳、边绳松动、开扣，导致发生篷布苫盖不严，篷布向一侧位移以及篷布盖住车号或手闸等问题，造成货物湿损，甚至发生篷布坠落，严重危及行车安全。

目前，我国铁路篷布、篷布绳索和篷布绳网标准和技术条件主要依据国外相关标准和现场经验制定，然而，国外铁路货运八十年代中期之后实现了集装箱化，已逐步取消了苫盖篷布货车运输货物的运输方式。迄今为止，国内外相关学者从未对货车篷布、篷布绳索和篷布绳网在复杂工况下的受力进行过系统研究和综合试验。

发明内容

本发明提供了一种用于铁路货车篷布气动性能测量和处理的铁路货车篷布气动性能测试分析方法。其通过各种工况下铁路货车及篷布的各项采集数据的实时获取，得到不同工况下篷布、篷布绳索或绳网的气动性能，用于铁路货车篷布的安全性能评估和篷布、绳索、绳网的安全科学评估。

本发明所采用的技术方案如下：

一种铁路货车篷布气动性能测试分析方法，其特征在于所述方法包括：通过在铁路货车及篷布上设置数据采集设备，采集获取包括篷布应力、篷布表面压力分布、篷布绳索和绳网拉力、货车速度以及环境风速在内的数据，通过数据汇总和处理，得到篷布、篷布绳索和篷布绳网在不同工况下的气动性能。

具体实施方式中，所述方法进一步包括：

在篷布上关键部位设置应变片，获得篷布在不同工况下的动态应力变化数据；

在货车篷布内外表面设置压力传感器，获得篷布在不同工况下的动态压力变化数据；

在篷布绳索和绳网上分别设置拉力传感器，获得篷布在不同运行工况下的气动力分布数据。

一实施方式中，所述方法进一步包括：

在货车上设置速度传感器，获得货车的运行速度；

在货车上装设红外光电测速仪，获得两列车交会时的相对速度；

在货车上设置红外光电测距仪，获得该货车与其他列车交会时两车车壁之间的距离；

在货车上设置风速传感器，获得货车运行过程中的环境风速；

在货车上安装摄像头，获取货车篷布在不同工况下的运行姿态。

一实施方式中，所述方法进一步包括：

将各数据采集设备通过一多通道数据采集装置传送到一分析计算机，该计算机对所述数据进行处理和分析，给出篷布、篷布绳索和篷布绳网在不同工况下的气动性能。

另一实施方式中，所述不同工况包括货车明线运行及交会工况，货车通过隧道及隧道内交会工况，通过大风区域工况和远距离运输工况。

该铁路货车篷布气动性能测试分析方法通过在货车、篷布、绳索和绳网上设置相应的数据采集设备，能够获取不同工况下篷布应力、篷布表面压力分布、篷布绳索和绳网拉力、货车速度、环境风速、风向、会车间距以及会车相对车速和实时影像信息等等。根据动态的上述各种数据信息，可以通过计算机进行数据计算处理和分析，为篷布和篷布绳索、绳网运用安全评估，提出篷布安全运输条件，制定提速后篷布、篷布绳索和篷布绳网相关标准提供依据。另外，通过数值计算确定篷布绳索和绳网在运行和交会过程中的动态拉力，能检验篷布、篷布绳索和绳网强度是否满足货车安全运行要求，为制定相关技术条件提供依据。通过实验室测试手段，对不同工况下使用前后的篷布、篷布绳索的材料及结构进行理化性能试验，能够完善篷布的实验室检测标准和试验方法，提出修改建议，更能优化篷布维修工艺，采用新技术、新设备，提高篷布维修质量。同时还能确定影响篷布使用寿命的主要因素，提出报废条件建议。