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TB/T 2769.9-1997

基本信息

标准号: TB/T 2769.9-1997

中文名称:重型轨道车试验方法动力学性能试验方法及评定标准

标准类别:铁路运输行业标准(TB)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 重型 轨道车 试验 方法 动力学 性能 评定

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标准简介

TB/T 2769.9-1997.Test method for heavy rail vehicles-Test method and evaluation standard for dynamic performance.
1范围
TB/T 2769.9规定重型轨道车(以下简称轨道车)动力学性能鉴定试验方法及评定标准。
TB/T 2769.9适用于铁路用1435mm标准轨距、以柴油机为动力的重型轨道车。其它轨距和工矿、地方铁路用轨道车可参照本标准执行。
2试验目的
通过测量轨道车在运行中的轮轨间相互作用力、振动加速度及走行部主要部件相对位移等,对轨道车动力学性能作出评价。
3试验内容 .
3.1运行安全性
3.1.1 脱轨系数η
脱轨系数η用于鉴定轨道车曲线运行安全性。
4评定标准
4.1运行安全性评定限值
运行安全性各项参数的评定限值列于表1。
4.2 运行平稳性评定等级与限值
运行平稳性评定等级与限值列于表2。
5试验条件
5.1 被试轨道车
5.1.1被试轨道车试运行不少于500km。
5.1.2生产厂应向试验单位提供有关图纸、资料和走行部特性参数。
5.2 试验线路
5.2.1试验线路应能满足试验要求的最高运行速度。
5.2.2 试验线路应包括直线、 半径300~600m的曲线和9~12号单开道岔。
5.3 试验速度.
5.3.1 直线上的试验速度为轨道车设计最高速度,其下分若千速度级。
5.3.2曲线 上的试验为线路允许的最高速度,其下分若干速度级。
5.3.3通过道岔时为道岔允许的最高速度。

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标准内容

1范围
中华人民共和国铁道行业标准
重型轨道车试验方法
动力学性能试验方法及评定标准TB/T2769.9—1997
本标准规定重型轨道车(以下简称轨道车)动力学性能鉴定试验方法及评定标准。本标准适用于铁路用1435mm标准轨距、以柴油机为动力的重型轨道车。其它轨距和工矿、地方铁路用轨道车可参照本标准执行。2试验目的
通过测量轨道车在运行中的轮轨间相互作用力、振动加速度及走行部主要部件相对位移等,对轨道车动力学性能作出评价。3试验内容
3.1运行安全性
3.1.1脱轨系数m
脱轨系数用于鉴定轨道车曲线运行安全性。a)测力轮对法(直接测量法)
式中:Q一一作用于轨道车导向车轮与钢轨之间的横向力,kN;P作用于轨道车导向车轮与钢轨之间的垂向力,kN。b)构架力法(间接测量法)
式中:H一一导向轮对构架力,kN7=H+0.24P
Pi-一导向轮对爬轨侧轮轨垂向力,kNP2-—导向轮对非爬轨侧轮轨垂向力,kN。3.1.2轮重减载率AP/P
轮重减载率也是评定轨道车因轮重减载过大而造成脱轨的一项安全性指标。AP/P_P-B
P侧减载:
中华人民共和国铁道部1997—03-01批准(1)
1997—09—01实施
P2侧减载:
TB/T2769.91997
式中:P平均轮重,P=(P+P2)/2,一般取P-Pst。Ps为静轮重,kN。3.1.3线路横向稳定性系数C
线路横向稳定性系数是用来评定在轮轨力作用下,影响线路横向稳定性的安全性指标。C=Q+Q1
对于木枕线路:
对于混凝土枕线路:
Q+Q!
15+B+R
如果测量的是构架力H.则(4)(5)两式分子以IHI代替,即,H=Q+Q
3.2运行平稳性
3.2.1车体振动加速度是评定轨道车运行平稳性的主要指标3.2.2平稳性指标W是用来评定振动对乘务人员的影响。W-0.896
式中:A~一频率为f.的振动加速度,cm/s。F第i级振动频率,Hz
F(f)一一频率修正系数,其函数式如下:对于垂向振动:
0.325........0.5≤f<5.9
F(f)3400/f.....
··...·5.9对于横向振动:
..·.....5≤<.4
F(.)3650/...........5.4≤f<261
4评定标准
4.1运行安全性评定限值
运行安全性各项参数的评定限值列于表1。≥26
表1安全性各项参数评定限值
第一限度
第二限度
注:第一限度为合格标准,第二限度为增大安全裕量的标准。4.2运行平稳性评定等级与限值
运行平稳性评定等级与限值列于表2。28
(5)
5试验条件
5.1被试轨道车
TB/T2769.9-1997
表2平稳性评定等级与限值
车体振动加速度Amax(m/s2)
5.1.1被试轨道车试运行不少于500km。3.0
5.1.2生产厂应向试验单位提供有关图纸、资料和走行部特性参数。5.2试验线路
5.2.1试验线路应能满足试验要求的最高运行速度。平稳性指标
5.2.2试验线路应包括直线、半径300~600m的曲线和9~12号单开道岔。5.3试验速度
5.3.1直线上的试验速度为轨道车设计最高速度,其下分若干速度级。5.3.2曲线上的试验为线路允许的最高速度,其下分若干速度级。5.3.3通过道岔时为道岔允许的最高速度。6试验方法
6.1试验数据的采集
6.1.1直线运行时,每工况(速度级)重复采样为35次,每段采样时间约20s。6.1.2通过曲线时,采样应以直缓点前30~50m开始,经过进入缓和曲线、圆曲线、驶出缓和曲线至缓直点后30~50m止。每工况采样段数为3~5次6.1.3通过道岔时,采样应在轨道车驶入道岔前30m开始,驶出道岔后30m结束。采样段数不少于3次。
6.2轮轨垂向力P及横向力Q或构架力H的测量6.2.1测力轮对测量法
6.2.1.1测力轮对的整备
现有轨道车多为辐板式车轮。在辐板上按不同贴片方式和测量电桥的连接,可作P、Q力的间断测量或连续测量,如图1和图2所示。整备好的测力轮对需在专门校验台上进行标定。在一定P、Q力作用下,记录P、Q力测量电桥的主应变输出Ep和Egq,以及相互串扰应变输出Eap和em。最后求出各测量电桥的灵敏系数和串扰系数如下:
垂向力电桥灵敏系数
Km=Ep/P
横向力电桥灵敏系数
Kg=E/Q
垂向力对横向力电桥的串扰系数(7)
(8)
TB/T2769.9—1997
Kap=Egp/P
横向力对垂向力电桥的串扰系数K,/Q...
(a)贴片方式
(b)P力电桥连接和输出波形
(c)Q力电桥连接和输出波形
图1辐板式车轮间断测量法
横向力测试方案
内侧面布片
桥路连接
6.2.1.2实测轮轨力P、Q的计算
TB/T2769.9—1997
垂向力测试方案
外侧面布片
桥路连接
输出信号合成
图2辐板式车轮连续测量法
a)试验采用间断测量法时,P、Q力按下式计算:Kahp·Sp
式中:4-
hp、hq试验时的记录电平,mV。A
SpSq-试验前输入的标定值,e/mVKan'
b)试验采用连续测量法时,P、Q力按下式计算:P=P+
Q=√Q+Q
(12)
TB/T2769.9—1997
式中P、P和Q、Q为同一车轮垂向力和横向力的两个单相测量电桥同瞬时测量数据,对于每个单项电桥的计算方法仍用式(11)和(12)。6.2.2构架力测量法
6.2.2.1横向刚度法
多数轨道车走行部结构为轴箱拉杆定位、钢圆簧加液压减振器的独立悬挂形式。可采用测量弹簧动挠度(fi、f)和轴箱相对构架(或车架)的横向位移(L、L),得出车轮垂向动载荷Pdl、Pd2和构架力Hi、H2,如图3所示。试验前要进行轴箱横向刚度的标定,可采用如图4所示的方法,千斤顶加力FH,记录所产生的位移量L和Ls(未加力一侧位移很小),轴箱横向刚度为:FH
KH-L+L
(kN/mm)
对于轴箱弹簧垂向刚度,应加上轴箱拉焊橡胶套所增加的附加刚度,对每一轴箱,约为0.3~0.5kN/mm。
试验时,脱轨系数n用公式(2)计算,;轮轨垂向力PI、P,按下式计算(参照图3):P=Pa(d+d)_Pa(d-d)+RH+Pa
P=Pa(d+d)=Pa(d-d)_+Pe
式中:Pa、Pa—-由弹簧动挠度计算得出的导向轮对左、右车轮轴颈垂向动载荷,kN;d--轴劲间距,mm;
d-轮对滚动圆间距,mm;
R车轮半径,mm;
Pst1、Ps2导向轮对左、右侧车轮静载荷,kN。注:图3所示为P侧爬轨,当P2侧鹿轨时,测得的H力为负值,、P2的计算不变,计算?和C时,H应取绝对值,此时公式(2)变为:
H=H,+H
图3横向刚度测量法
6.2.2.2构架应力法
TB/T 2769.9—1997
测力计
图4横向刚度标定
千斤顶
对于转向架式轨道车,可根据具体结构在转向架构架侧梁适当位置粘贴电阻应变片,组成横向构架力H和垂向动载荷Pa的测量电桥,如图5所示。H力标定方法如图6所示。用刚度足够的专用加载架,下面与钢轨相连,上方用千斤顶顶侧梁中部,用测力计读取载荷数值。在设定载荷下,记录各测量电桥的应变输出。垂向簧上动载荷P的标定可采用两千斤顶在架车点将车体顶起,然后以测力计监视,逐级落下,同时记录各测量电桥的应变输出最后按式(7)~(10)计算得出所需的四个标定系数。在试验实测时参照式(11)及(12)先算出左、右侧簧上动载荷Pa、Pa和左、右侧构架力H1、H2。运行安全性各项参数的计算方法与6.2.2.1的横向刚度法相同。用N
图5构架力贴片及组桥方式
6.3车体振动加速度的测量
TB/T2769.9—1997
77777777777
1,测力传感器;2,千斤顶
图6构架力标定方法
6.3.1测量车体垂向及横向振动的加速度传感器安装在车体底架纵中心线前端牵引梁处,6.3.2传感器应有足够的灵敏系数,最好采用测量范围不大于50m/s?的传感器,其可测频率应保证在0~150Hz。
6.4走行部主要部件动荷特性
6.4.1测量转向架构架振动加速度时,在构架侧梁前端安装垂向及横向加速度传感器各一个。
6.4.2轴箱振动加速度传感器安装在轴箱体上,并应具有足够的安装刚度。6.4.3通过测量弹簧动挠度可求得一、二系弹簧悬挂系统的动荷系数Kd:Ka-falf
式中:fa-—-动度,mm。
ft—静挠度,mm。
6.5传感器及数据采集系统
6.5.1振动测量可使用电阻应变式、压阻应变式或压电式加速度传感器。选用传感器的规格应保证试验所需的测量范围和频率响应,应符合传感器的使用环境温度范围。传感器的线性误差应<1%。
以应变式传感器为例,表3给出不同测点传感器的选用。表3传感器的选用
测量范围(m/s2)
频率响应(Hz)
0~2000
0~2000
6.5.2试验数据采集系统应有足够的动态范围和分辨率,要求误差在士1%之内能读出2(微应变)或选用适当传感器可读出1m/s?加速度值。6.5.3试验用传感器及主要测试设备都应符合有关计量规定。34
7试验数据分析方法
7.1参数最大值
TB/T2769.91997
对每项参数每段记录的幅值分析,取一个最大值Xmx。同工况五次记录,即同一速度不同路段的五次记录取出5个Xmx作平均,得出平均最大值Xmx,以此作为该参数评定值。7.2数据零值的选取
7.2.1取平直线路上低速情行的数据均值作为数据分析的零值。7.2.2通过曲线及侧线道岔时,取曲线或道岔前后直线线路的数据均值作零值。7.3采样频率f.的选取
a)作幅值分析时:
fr>10f
式中:f-分析上限频率,Hz。
b)作频谱分析时:
7.4滤波上限频率的选取
表4给出不同测点的滤波频率值。表4不同测点的滤波频率(Hz)
车体振动
平稳性指标
构架振动
轴箱振动
7.5试验数据的微机处理
测试时滤波频率
5000~10000
分析上限频率
1000~2000
(18)
所有试验数据均记录在磁带上,并与微机相连,可进行试验数据的实时处理,也可试验后回放再生处理。
附录A、附录B、附录C、附录D给出了几个典型微机数据处理程序框图。试验报告
试验报告应包括以下内容:
a)被试轨道车型号、生产年月及生产单位;b)被试轨道车走行部有关特性参数及技术状态;c)试验条件,主要包括试验区段、轨道参数和线路状态以及试验速度等;d)试验用仪器设备框图及有关特性参数;e)试验数据分析方法;
f)试验结果及分析;
g)结论与建议:
h)试验单位,试验负责人,参加工作人员,日期。35
附录A(提示的附录)
魔机中断信号
轮轨力数据处理框图(测力轮对法)屏姐
输入标定比例系数
输入初始值Sb.bling,Pro,Pro输入轮对校正系数Kml.Kapl.Kal.KpeKppz.Kp2.Ko2.Kp2
输入曲线半径、速度、运行工况及段号采测量“0\?
轮轨力同瞬时4路A/D采样子程序波形颈处理
取P,的蜂谷值及Pz,Q1,Q2的对应蜂谷值DMA存贮各路峰谷值
定时、定长信号
采样结束?
对左轮、右轮P,Q力进行修正后求出P1,P.Q1,Qz.
求同瞬时Q//P..Q2/P2.C,AP/P
求PI,P25~10不最天值和最小值。求Q1Q25~10个最大值
求Q/P1.Q2/P2.C,5~10个最大值。求AP/P.5~10个最大值和最小值,求P.Pz.QQ2均值、均方值,
求Q/P1,Q2/P的均值,均方根值及常见值
求AP/P的均值、均方根值
求P1,P2.Q1.Q2.Q1/P1.Q2/P2,P/P的概率频度谱
全部试验处理结束否?
打印输出P,P2Q1Q2Q/P1Q2/P2
AP/P总峰值的概率频度谱。
采直线
携行测
量零子
Rawhd.for
直线工况求车轮的载荷求
Plmaxl~5/Plo
Pimial~5/P10此内容来自标准下载网
Pamul~5/Pzo
Paola1~5/Pzo
国印箱出
附录B(提示的附录)
轮轨力数据处理框图(构架力法)开始
输入采样颖率
输入工况段号
再采测量零?
8路同瞬时采测量零子程序
8路测量零存贮硬盘
读测量零2
读硬盘存
测量零
读各路标定比例系数KglKgzKaK
Kaz,K'z.Kn,Kiz
8路同瞬时采样子程序
计算构架力H.H.
H-HiXKa
H2-HXKnz
H-H+H2
修正计算Pan,Paz
求脱轨系数
求AP/P,C
H鹿轨?
各路数据存硬盘
取内存
测量零
中断服务程序
H-HiXK
H2-XK2
H-H+H2
修正计算Pan,Pa2
求脱轨系数
求AP/P.C
计算P,P210个最大(小)值,
计算H的5个最大值,Q/P,C值的5个最大值AP/P的10个最大(小)值计算PI.P2H,Q/P,C,AP/P的均值N
子样本采样结束?
打印结果
附录C(提示的附录)
振动加速度幅值特性程序框图
输入1-4CH标定比例系数
输入无效值1-4CH
输入运行工况
输入段号
再采测量零?
车体、构架、簧下加速度A/D
1CH.2CH.4CH采样子程序
波形预处理
求加速度幅值的峰谷值
DMA存贮
计算加速度幅值
的概率频度谱
求加速度幅值的5--10个最大值
求加速度峰(谷)值的均值,均方根值,以及由三倍标准偏差所决定的最大值。
继续采集子样本?
输出各工况累计的加速度幅值的概率频度谱。
求测量零子程序
打印箱出
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