瞬时滑动状态下轮轨摩擦系数试验研究

为研究瞬时滑动状态下荷载、速度对轮轨摩擦系数的影响规律,基于摩擦学第二定律,以U71 Mn钢轨为试验材料,研究瞬时滑动状态下,荷载、速度对轮轨摩擦系数的影响。结果表明:在瞬时滑动状态下,速度对摩擦系数的影响较为显著,摩擦系数随速度的增加而减小,当瞬时滑动速度达到2.6 m/s时,摩擦系数为0.34,较初始测定速度降低10%。摩擦力与荷载的增加成正比,但在瞬时滑动速度恒定的条件下,摩擦系数几乎不受荷载改变的影响。车轮发生瞬时滑动时,较大列车轴重和较小车轮自旋速度有利于车轮获得较大摩擦力,这对行车安全是有利的。列车瞬时滑动状态与制动状态下的摩擦系数是有差异的,在工程实际和轮轨接触分析时应根据车轮的滑动状态选用相应的摩擦系数。

轮轨表面润滑状态对货车行车安全的影响

在研究我国直线段货物列车空车脱轨原因和预防措施中 ,通过大型综合脱轨试验和仿真计算 ,发现降低轮轨间摩擦系数能够明显改善空车的运行状态 ,大大提高其脱轨安全性 。

地铁曲线波磨地段轮轨动力特性影响因素

针对地铁小半径曲线地段的钢轨波磨问题,建立地铁车辆-曲线轨道空间耦合动力学模型,分析曲线半径、行车速度、轮轨摩擦系数等参数对轮轨动力特性及钢轨波磨的影响。为控制钢轨波磨发展,对地铁线路的设计、运营和维护提出了建议。结果表明:曲线半径从800 m减小至300 m时,磨耗功率均方根增大2.7倍,标准差增大85%,过小的曲线半径是钢轨波磨频发的主要原因;小半径曲线地段列车实际运营速度可以略大于设计速度,取60 km/h,使曲线处于适当的欠超高状态,能够控制轮轨磨耗和钢轨波磨发展;轮轨摩擦系数过大会加剧轮轨磨耗,易发生钢轨波磨,然而轮轨摩擦系数过小也会加剧轮轨磨耗,因此建议轮轨间保持适当的润滑状态,轮轨摩擦系数在0.3左右为宜。

车轮和钢轨间的铁锈对黏着系数的影响

铁道车辆的车轮空转、滑行、爬脱轨和钢轨波状磨耗等摩擦现象很大程度上均受到轮轨间锈蚀或表面氧化物的影响，因此需要研究铁锈和轮轨摩擦系数或黏着系数的关系。法国研究人员试制了若干覆盖有铁锈的试片，应用双筒滚动-滑行摩擦力试验机对滚动滑行状态下的切向力系数进行测定，并应用喇曼分光法对试验前后的表面状态进行定性分析。试验前后表面附着物的分析结果表明有，氢氧化铁时的黏着系数比有氧化铁时高，有氯化铁时黏着系数最低。

独立旋转车轮转向架横向动力学研究

建立了独立旋转车轮转向架车辆的动力学计算模型 ,利用数值模拟方法得出独立旋转车轮转向架和传统轮对转向架动力学响应值 ,比较了两种转向架的横向动力学性能。由于独立旋转的左右车轮无转动约束 ,所以纵向蠕滑力很小甚至为零 ,从而消除了轮对蛇行现象。研究还表明 ,轮轨磨擦系数对独立旋转车轮的对中性能影响较大。

轨道参数对机车车轮磨耗影响的研究

针对轨道参数对机车车轮磨耗的影响问题,以D20E型内燃机车为例,借助SIMPACK软件建立了机车动力学模型。提出根据机车动力学模型、FASTSIM算法与Zobory磨耗预测模型为一体的机车车轮磨耗预测模型,并编制了相应计算程序。利用该模型,分析轨道主要参数对机车车轮磨耗的影响。结果表明:车轮磨耗深度随曲线半径增大而迅速减小;随着轨距的增加,车轮磨耗深度明显降低,磨耗分布范围有所增加;五级谱、六级谱下车轮圆周磨耗深度较四级谱下的结果低;线路等级越差,车轮磨耗分布范围越宽;轨底坡的适当减小可使得车轮磨耗有一定降低;适当减小摩擦系数对于降低轮轨磨耗是有利的。

过山车轮轨摩擦实验台设计及动态性能研究

过山车轮轨系统的摩擦系数对过山车设计至关重要。首先介绍了摩擦系数测试实验台设计,然后利用ADAMS动力学仿真软件和ANSYS有限元分析软件,对实验台动态性能进行了研究。通过仿真测试出五组不同作用力下的摩擦系数,利用MATLAB软件进行数据处理,得到摩擦系数与作用力和速度的函数关系,验证了实验台的可行性。