[发明专利]一种铁道车辆滚振试验台曲线通过试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械领域，尤其是涉及一种铁道车辆滚振试验台曲线通过试验方法。

背景技术

列车运行中的曲线通过性能是直接影响车辆运行质量的最重要因素，车辆具有良好的曲线通过性能意味着在通过曲线时轮轨间的作用力较小，这既提高了车辆的抗脱轨安全性能，又减小了对轨道的作用力和轮轨磨耗，延长了轨道的使用寿命。因此，对车辆曲线通过性能进行试验非常重要和必要。

目前，在铁道车辆曲线通过试验研究中主要采用以下几种方法:一种是在实际轨道上作线路运行试验；一种是在环形轨道上作线路运行试验；一种是在实验室里建造定置试验台。

采用实际线路试验方式，缺点在于：通过在钢轨上布置应变片而成为测力钢轨，需要布置大量的应变片；成为试验段的测力钢轨其线路曲线半径已固定，车辆运行于该试验段的速度不变，测试工况单一，不能进行多速度多曲线半径试验。

采用环形轨道方式，缺点在于：需要修建试验线路，要占用很大的场地，并且对运行中的列车的某些动态参数测试很不方便，甚至无法进行。

采用试验台的方式，则占用场地少，且能动态地、变化地模拟列车以不同的速度运行在不同的曲线，另外由于事先已在试验台上加装测力滚轮等设备，所以对于不同试验车辆可以方便快捷的进行测试。但现有的定置试验台，主要是针对车辆直线线路运行工况的模拟，少数试验台附带具有曲线线路模拟功能，并且也只考虑了曲线超高不足和曲线内外轨长度差，但这与实际的轮轨接触关系相差较大，并且在试验开始的未平衡阶段到平衡阶段的冲击很大，同时轮轨冲角明显偏小，这些均使得试验结果并不理想。因此，本发明综合考虑车辆线路曲线通过的影响因素，实现轨道车辆的滚振试验台曲线模拟。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种铁道车辆滚振试验台曲线模拟的试验方法，该方法通过试验台对车辆运行于实际线路圆曲线时所受的离心力作用、线路超高、轨道内外轨长度差、轨道自身圆曲线特征的模拟，实现曲线通过的模拟。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种铁道车辆滚振试验台曲线通过试验方法，其特征在于，包含如下的步骤：

步骤1、根据曲线半径，调整左右滚轮的转速，模拟曲线上内外轨的长度差，具体是：

车辆通过一定半径的曲线线路时线路外轨长于内轨，滚动台调整滚振轮转动速度，使两侧滚振轮出现速度差，这样在相同的时间内左右车轮滚动过的距离不同，即可以模拟曲线上内、外轨长度的不同；

若曲线为右弯曲，曲线半径为R，轨距为2l，车轮通过曲线速度V，外侧车轮速度V_l，内侧车轮速度V_r，左侧轨道滚动轮角速度ω_l，右侧轨道滚动轮角速度ω_r，滚振轮半径r；车辆通过曲线时处于径向位置的左右车轮平移速度为：

则左右滚振轮角速度为：

其中，R为曲线半径，2l为轨距，V为车轮通过曲线速度，V_l为外侧车轮线速度，V_r为内侧车轮线速度，ω_l为左侧轨道滚动轮角速度，ω_r为右侧轨道滚动轮角速度，r为滚振轮半径；

步骤2、根据曲线半径，把滚轮设置在曲线切线方向，模拟被试车在相应曲线，具体方法是：

车辆通过一定半径的曲线线路时，车轮沿着曲线的切线方向运行，根据曲线半径，把滚轮设置在曲线切线方向，模拟被试车辆运行在相应曲线切线方向上；滚轮模拟曲线线路位置示意图和几何图如图2、图3所示；

O点是半径为R的曲线圆心，将车体中心F与O处于同一垂线上，则四位轮对与轨道切线夹角为∠COF＝θ₄，三位轮对与轨道切线夹角为∠BOF＝θ₃，二位轮对与轨道切线夹角为-θ₃，一位轮对与轨道切线夹角为-θ₄；

车辆定距为L_c，转向架轴距为d，AB＝a为初始位置三、四位滚轮间距，线路曲线半径OC＝OB＝R，BF＝L_c/2-d/2为车辆中心到三位轮对中心间距；做辅助线OE⊥BC，CG⊥AB，那么∠BOC＝2∠COE＝2β，∠ABC＝θ₃+β；于是，

θ₄＝θ₃+2β(7)