重载货车冲击动态特性及其对摇枕横向载荷的影响

基于摩擦缓冲器动力学理论、车钩双向接触方法与车体摇枕载荷传递模型,构建了车辆冲击三维动力学模型,仿真了不同冲击速度与不同空重车状态的货车冲击,分析了车辆冲击动态特性及其对摇枕横向载荷的影响,并通过试验对仿真结果进行了验证。分析结果表明:利用车辆冲击三维动力学模型顺利实现了车辆冲击时缓冲器动态特性、车钩连挂动态特性与摇枕横向载荷的仿真计算,并获得了与冲击试验较为吻合的结果,其中车钩力误差基本小于10%,摇枕横向载荷误差基本小于25%;空车质量较小,在冲击作用下车钩和从板姿态变化大,因此,重车冲击空车时车钩力动态曲线振荡特性较重车冲击重车更为明显,甚至局部出现尖峰;相对于车钩接触模型与力学传递特性,摩擦缓冲器模型存在黏滞特性,导致重车冲击重车和重车冲击空车下车钩接触力较缓冲器阻抗力分别小24%和31%;车钩力和摇枕横向载荷随着冲击速度的提高而逐渐增大,且时间变化历程与最大峰值出现的时间基本一致,相同速度下重车冲击重车的车钩力要大于重车冲击空车的车钩力,在3、5、8km·h-1速度下分别大57%、25%和37%,而产生的摇枕横向载荷刚好相反,3种速度下分别小42%、53%和47%,因此,重车与空车调车连挂过程更容易造成转向架摇枕横向载荷过大,应严格控制其连挂速度。