碟簧支承高速圆瓦推力轴承性能分析及标高误差影响研究

针对立式干气密封氦气压缩机轴系用高速圆瓦推力轴承承载性能问题,建立碟形弹簧支承推力轴承的润滑性能计算模型和搅拌功耗计算公式,分析圆形瓦推力轴承随转速、载荷的性能变化规律及标高误差对轴承润滑性能和支承碟形弹簧性能的影响。研究表明:轴承搅拌功耗与摩擦功耗的比值随转速和载荷的增大分别增大和减小,最高转速下搅拌功耗是摩擦功耗的两倍以上;弹性自适应调节技术可以有效改善瓦块标高误差对轴承承载平面度的影响,但各瓦标高误差越大,各瓦润滑性能及碟形弹簧积累的变形能差异也越大。因此,对于高速立式转子系统,推力轴承设计必须考虑搅拌功耗对轴承温升的影响,同时需要进一步研究标高误差对转子高速稳定性的影响。

基于卷积神经网络的盘式刹车片表面缺陷检测

汽车刹车片质量关系车辆驾驶安全,目前汽车刹车片表面缺陷主要采用人工抽检和机器视觉检测的方法,人工抽检存在效率低、易出现漏判与误判表面缺陷的问题,机器视觉检测则需要依靠被检测对象的特定特征进行检测。为此,以业界广泛应用的盘式刹车片为研究对象,提出一种改进AlexNet卷积神经网络模型,即AlexNet6_BN模型,对盘式刹车片进行表面缺陷检测。对经典AlexNet卷积神经网络模型中的卷积层进行调整,增加了1层卷积层和1层池化层,调整首层卷积核大小为13×13以提取更为显著的样本特征,并在每层卷积层后用批量标准化代替原来的局部响应归一化以加快网络收敛速度。实验测试表明,改进后的网络模型对刹车片表面缺陷识别的准确率均高于AlexNet、VGG16等经典网络,其检测准确率达到97%。

A trailer car dynamics model considering brake rigging of a high-speed train and its application

Brake systems are essential for the speed regulation or braking of a high-speed train.The vehicle dynamic performance under braking condition is complex and directly affects the reliability and running safety.To reveal the vehicle dynamic behaviour in braking process,a comprehensive trailer car dynamics model(TCDM)considering brake systems is established in this paper.The dynamic interactions between the brake system and the other connected components are achieved using the brake disc-pad frictions,brake suspension systems,and wheel-rail interactions.The force and motion transmission from the brake system to the wheel-rail interface is performed by the proposed TCDM excited by track irregularity.In addition,the validity of TCDM is verified by experimental test results.On this basis,the dynamic behaviour of the coupled system is simulated and discussed.The findings indicate that the braking force significantly affects vehicle dynamic behaviour including the wheel-rail forces,suspension forces,wheelset torsional vibration,etc.The dynamic interactions within the brake system are also significantly affected by the vehicle vibration due to track irregularity.Besides,the developed TCDM can be further employed to the dynamic assessment of such a coupled mechanical system under different braking conditions.

制动过程中闸片材料与制动盘温度关系试验研究

为探讨碳/陶制动盘与不同闸片材料的匹配性,对碳/陶制动盘分别与碳/陶复合闸片、铜基粉末冶金闸片和铁基粉末冶金闸片组成的摩擦副进行制动试验,研究了在制动过程中盘面各点瞬时温度、最高温度、闸片温度与制动工况的关系。结果表明:碳/陶制动盘与碳/陶复合闸片摩擦副温度及温度梯度均高于其他2种摩擦副,其温度梯度在低速制动时随压力的增加而明显增加,当制动速度较高时,温度梯度并没有随压力的增加而增加;对于碳/陶制动盘与铜基和铁基粉末冶金闸片摩擦副,随制动速度和压力的提高,盘面温度梯度变化不明显。原因在于材料导热性和起始摩擦因数决定了盘面的散热能力和制动功率,碳/陶制动盘与碳/陶复合闸片摩擦副因较高的起始摩擦因数以及较低的导热性,其制动功率高和散热能力低,导致盘面温度持续升高。

制动闸片磨耗及卡控措施研究

伴随着修程修制改革进程的推进,动车组检修模式的优化、运行里程的延长、运行交路的调整、运行速度的提高,从动车组运行安全有序考虑,现从制动闸片检修要求、判断标准、磨耗情况、使用周期、后续更换预警预测的卡控措施出发,通过大数据分析的方式方法,对制动闸片磨耗情况进行分析研究。结果表明:在交路相对固定的前提下,制动闸片的起始厚度及分布轴位,不影响制动闸片整体磨耗规律成线性变化。针对这一特性制定“一车一表”,结合动车组运行里程及检修可以有效卡控闸片厚度超限情况,同时提高制动闸片的利用效率,降低维修成本,保障动车组线上运行安全有序。

时速250 km速度等级城际动车组用制动盘和闸片的研发

基于国内某时速250 km速度等级的城际动车组平台,开展了动车组用制动盘和闸片的研制。按照动车组用制动盘和闸片技术条件和标准的要求,对制动盘和闸片进行了方案设计,制动盘的金相组织、力学性能、内部缺陷和表面缺陷等均满足技术要求;通过制动盘热负荷计算,制动盘在最高制动初速度下的连续两次紧急制动工况下的最高温度未超过制动盘的许用温度;最后通过1∶1制动动力试验及疲劳试验,测试制动盘在不同制动工况下的最高温度,考核制动盘的疲劳性能并验证制动盘和闸片的匹配性,试验结果均满足相关技术条件和标准的要求。研制的制动盘和闸片在国内某时速250 km速度等级的城际动车组上历经2年时间完成了60万km的运用考核,期间经历了雨雪、风沙、高温和重载等复杂运用工况的考验,运用情况良好。

摩擦副摩擦半径计算之有限分割法研究

现有摩擦副摩擦半径的计算方法一般不考虑制动闸片的实际结构及压力分布,会导致计算结果存在偏差。为了研究制动闸片的实际结构及压力分布对摩擦半径的影响,基于Excel的VBA功能及有限分割法,开发了制动闸片数值模型导入、压力分布计算和摩擦半径计算的程序。该程序可以快速计算出各种制动闸片在不同安装参数下的摩擦半径,给制动闸片产品开发及产品应用提供了快捷、有效的工具。基于该工具对两种制动闸片在不同安装参数及摩擦副之间存在相对位移情况进行研究,结果表明,制动闸片的结构及压力分布对摩擦半径的影响较大,产品应用中应根据实际使用的制动闸片进行计算。

制动器Rattle噪音影响因素与试验分析

制动Rattle噪音是长期困扰整车车企和制动器供应商制动噪声、振动与声振粗糙度(NVH)难题。为分析和解决该项难题,文章以某制动器项目为载体,通过建立单自由度运动模型和力学模型,对该噪音制动器进行运动和受力分析,确定影响该制动器Rattle噪音的各项因素。同时通过整车验证和分析阐述了制动器各主要因素在实际噪音产生过程中起到的作用,分析结果表明噪音发生位置间隙控制是影响该噪音至关重要的内在因素。研究分析过程中对解决该噪音问题各项因素和方法也进行了梳理,为整车车企和制动器供应商解决类似噪音问题提供参考。

既有合成闸片匹配钢质制动盘的磨耗性能试验研究

为了在动车组上研究应用既有合成闸片,文中开展了既有合成闸片匹配钢质制动盘的磨耗性能试验研究。试验在1∶1制动动力试验台上进行,测试相同试验工况下,合成闸片和粉末冶金闸片匹配钢质制动盘的磨耗性能。试验数据显示既有合成闸片的磨耗量在各种工况下均较粉末冶金闸片大;在速度高、制动压力大时合成闸片的磨耗量会成近指数级增加;持续制动工况下闸片的磨耗量变化不大,但摩擦系数热衰退较明显。研究表明,新型合成闸片匹配钢质制动盘,需要提高耐磨、耐高温性能。

摩擦衬片包角对盘式制动器尖叫影响的仿真分析

摩擦衬片包角对制动尖叫具有重要影响。针对某通风盘式制动器,建立有限元复模态模型并通过尖叫台架试验进行了正确性验证。基于该模型针对5种包角水平的摩擦衬片,通过仿真计算分析其对制动尖叫倾向性的影响,并从制动块自由模态特性、盘块间接触压力分布、不稳定模态频率及模态耦合特性角度解释了不同摩擦衬片包角对制动尖叫的影响机制。分析表明:摩擦衬片包角的改变会同时引起制动块结构特性变化和接触压力分布的变化,进而引起不稳定模态数量、频率和模态耦合特性的改变。

摩擦副结构与制动盘温度关系的试验与模拟研究

摩擦副结构是影响制动盘温度分布的重要因素之一。针对闸片形状为圆形、三角形和六边形三种结构的摩擦副,采用制动试验台进行了速度为50~250 km/h的制动试验,并利用ABAQUS软件数值模拟了三种摩擦副不同工况条件下制动盘温度场的变化过程。结果表明：数值模拟温度场与试验测试结果具有良好的相似性。摩擦副结构对盘面温度分布的影响程度与制动条件密切相关,其结构形式对制动盘面温度的影响程度在制动初期最为明显,且随制动初速度和制动压力的增加而增加。这缘于闸片结构的不同导致了摩擦面摩擦弧长分布的不同,随制动速度升高和压力增加,摩擦弧长的差异起到了放大能量差别的作用,从而表现制动盘温度分布对闸片结构的敏感程度增加。

和谐号动车组基础制动装置

和谐号动车组基础制动装置是高速列车在制动系统其他制动措施失效情况下的最后一道安全保障。在分析高速动车组基础制动装置基本要求的基础上,介绍了和谐号动车组基础制动装置的工作原理、组成、选型原则及试验方法。

汽车制动颤鸣现象的仿真分析

汽车的制动颤鸣现象是制动盘与摩擦块间的相对运动引起的两个摩擦表面间的粘滑运动,且由于其非线性振动的特性导致高自由度下的粘滑运动难以进行解析计算。建立了一个6自由度的制动颤鸣模型,通过数值仿真分析了汽车低速时制动压力、初始时刻制动盘与摩擦块之间的相对运动速度对制动颤鸣现象的影响,并指出通过合理控制这两个要素,可抑制制动颤鸣现象的产生。

浅谈附盘图书的管理及附盘的处理技术

根据附盘图书的特点 ,阐述了对附盘图书的管理和利用。着重介绍了对附盘的处理技术。

现代轨道交通刹车材料的发展与应用

分析了轨道交通车辆用盘形制动装置中闸片/制动盘组成的摩擦副的工作条件及其对材料的要求,介绍了铸铁闸片、树脂基闸片、铁基和铜基粉末冶金闸片的性能特点及适用领域,重点分析了粉末冶金闸片各组元的功能及摩擦磨损性能调控机制.基于制动盘热斑形成机理,阐明了闸片形状与排布对制动盘热源分布的影响规律.阐述了铸铁、铸钢、锻钢、金属基复合材料和C/C复合材料制动盘的研究进展,并指出了现代轨道交通刹车材料设计与制造的研究热点及研究方向.

一种汽车刹车盘铸件缩松缺陷的解决方法

汽车刹车盘作为汽车重要的保安零件,不允许出现缩松缺陷,刹车盘风道的宽度尺寸设计偏小是铸件产生缩松缺陷的主要原因。运用均衡凝固技术,在铸件的补缩通道上局部增加补贴,可以解决缩松问题,但给机械加工带来麻烦。建议汽车制造商合理增大风道宽度的设计尺寸,是解决问题的最好办法。

无钢纤维摩擦材料的振动噪声试验研究

对自行研制的无钢纤维混杂增强摩擦材料的振动噪声性能进行研究。从频域和时域多个方面,探讨材料的阻尼系数及其他因素对摩擦材料振动及制动噪声的影响;通过对信号的对比分析,研究振动和噪声的关系;探讨汽车刹车片产生振动与噪声的机理及其有效的控制途径。

摩擦块形状对制动盘摩擦温度及热应力分布的影响

列车制动产生的摩擦热在制动盘表面的分布与闸片结构密切相关,并影响到制动盘的耐热疲劳程度。基于实际应用的圆形、六边形、三角形3种形状摩擦块的制动闸片,利用有限元分析软件ABAQUS,模拟制动时制动盘的温度及热应力分布情况。结果显示:制动盘摩擦表面温度及热应力呈环形带状分布,沿周向变化不明显,在径向上分布的均匀程度差异较大;其变化程度与摩擦块形状和位置有关,摩擦块为圆形时,盘面的温差和热应力最小,摩擦块为三角形时,盘面的温差和热应力最大;摩擦块的位置分布影响到摩擦副接触弧长度,接触弧长度增加,对应的摩擦环带温度升高;各环带对应的接触弧长度偏差越小,制动盘温度越低,分布也越均匀。

汽车盘式片热压成型方式的对比分析

介绍了我国现有汽车盘式制动片的3种成型方式和压制成型设备,并针对这3种成型方式压制成型的产品进行了测试分析。结果表明,采用单缸单腔等比压压制方式成型的汽车盘式制动片,其密度和压缩率均优于另2种压制方式成型的产品。介绍了一种基于等比压原理研制的新型盘式制动片的结构特点。

优化结构闸片对制动盘温度及热应力的影响

为了研究列车制动产生摩擦热对制动盘的耐热疲劳性能的影响,分析了摩擦热流分布与闸片结构的关系,提出一种优化闸片摩擦块固定位置,达到改善制动盘摩擦热分布的方法,采用有限元软件ABAQUS对优化前后的闸片制动过程进行了数值模拟,结果表明:与闸片优化前相比,闸片优化后制动盘最高温度和热应力分别下降的17%和23%,沿制动盘径向分布更均匀.