面向钢轨修复的不同槽型接触轮砂带打磨接触行为及材料去除特性

为掌握不同槽型接触轮砂带对钢轨打磨接触行为及材料去除特性的影响规律,基于橡胶接触特性,建立X齿型、锯齿型和人字型3种典型接触轮砂带打磨仿真模型,模拟分析不同槽型特征对接触轮-钢轨静态接触行为和动态冲击应力的影响机制;通过钢轨砂带打磨试验,对比研究3种槽型接触轮的材料去除特性。结果表明:3种槽型接触轮与钢轨的接触区域整体均呈椭圆形态,符合赫兹接触理论,内部接触形态则随槽型特征呈现为块状分布;接触区域应力分布总体符合弹性半空间接触理论,但在接触块边缘会出现应力集中;X齿型接触轮和人字型接触轮因齿尖和齿槽结构的存在而具有较高的材料去除能力,同等打磨条件下X齿型接触轮较平型接触轮的材料去除能力提高了79%;顺磨条件下的材料去除能力高于逆磨,以X齿型接触轮为例,顺磨比逆磨的材料去除能力提高了22.7%;X齿型和人字型接触轮砂带打磨的噪声、振动、粗糙度、平均电流均较高,锯齿型接触轮具有较低的振动、粗糙度及平均电流,平型轮则具有较低的噪声和电流。

新型轻轨列车轮轨接触的数值分析

对于采用钢套橡胶轮的新型轻轨列车,其轮轨之间的力学行为有别于钢轮-钢轨、汽车轮胎-地面的力学行为。运用Ansys有限元程序,采用柔-刚面接触单元,模拟新型车轮与刚性钢轨之间的接触问题,分析轮缘橡胶的变形规律,建立橡胶变形与作用荷载之间的函数关系。引入等效刚度系数,将轮缘橡胶等效为三向弹簧,简化新型轻轨列车系统的力学模型。

复合气压砂轮有限元仿真与光整试验研究

为了提高气压砂轮针对激光强化模具的光整效率,解决加工过程中高频小幅振动及长时间交变应力作用引起的气压砂轮基体产生细微裂纹的问题,设计了芳纶浆粕(PPTA-pulp)增强丁苯橡胶的复合气压砂轮基体。通过对标准试样的轴向拉伸试验,得到了复合气压砂轮基体的应力—应变关系和弹性模量,利用ANSYS/LS—DYNA有限元仿真软件对复合气压砂轮的模态与应力分布特性进行了数值仿真,得到了各阶模态的频率与接触应力分布曲线;通过激光强化Cr12模具的光整加工试验,验证了仿真的正确性。研究结果表明,随着芳纶浆粕含量的增加,复合气压砂轮各阶频率得到了显著提高,且应力分布均匀性变好,提升了对高硬度、高耐磨性模具的高效加工能力;当添加3.3%的芳纶浆粕时,兼顾了仿形接触能力和应力分布的均匀性,因而能较好地满足激光强化曲面模具的光整加工。

压剪复合型弹性车轮轮轨接触关系研究

为分析压剪复合型弹性车轮轮毂与轮芯之间橡胶元件对轮轨接触关系的影响,基于Abaqus仿真软件建立弹性车轮轮轨接触应力分析有限元模型,建立分别采用弹性车轮和刚性车轮的车辆动力学模型,分析直线和曲线上橡胶元件变形及对轮轨接触位置分布的影响。结果表明:弹性车轮轮轨接触面积较刚性车轮轮轨接触面积增加16.87%,最大接触压力降低了3.54%,轮轨最大Mises等效应力降低4.50%。直线工况下弹性车轮橡胶元件变形对轮轨接触位置分布几乎没有影响。曲线工况下橡胶元件的轴向刚度和偏转刚度对轮轨接触关系影响较大。为了避免异常轮轨磨耗,建议轴向刚度取值20~40 MN/m,偏转刚度取值在1.5 MN·m/rad以上。

聚氨酯橡胶摩擦轮有限元及疲劳寿命分析

针对汽车滑板输送机聚氨酯橡胶摩擦轮的开裂问题,对摩擦轮与滑板之间的相互作用进行预压紧力和接触摩擦驱动有限元分析,获得摩擦轮的应力和变形分布等结果.在获得摩擦轮周向应力分布的基础上,根据疲劳裂纹扩展公式对聚氨酯橡胶部分进行疲劳寿命分析,验证是否满足设计要求.分析过程和结果能为聚氨酯橡胶摩擦轮的详细设计提供参考.

悬挂式单轨车辆实心橡胶走行轮径向静刚度研究

文章分析了实心橡胶走行轮悬挂式单轨车辆的结构特点,建立了实心橡胶走行轮的力学模型。运用ANSYS有限元分析软件对悬挂式单轨车辆实心橡胶走行轮的径向静刚度进行了研究分析;通过走行轮径向变形量与径向静载荷的关系,得出了走行轮的径向静刚度随径向变形量的变化趋势以及走行轮径向静载荷的极限值。

集装箱岸桥的轮轨箱梁噪声控制研究

针对集装箱岸桥的小车在轨道上运行时引起轮、轨和岸桥箱梁的辐射噪声问题,同时为了从噪声源及其主要传递路径上控制岸桥噪声,结合有限元和统计能量法建立了包括轮轨激励力、轮轨箱梁阻抗关系和轮轨箱梁声辐射估算的噪声预计模型。基于该模型的噪声预计分析,确定了轮轨粗糙度和轨下胶垫刚度是有效的噪声控制参数,并在某一典型岸桥上对这两种不同噪声控制参数进行了试验。研究结果表明,若轨道表面粗糙度降低到原来的30%,则钢轨、箱梁振动可减少44%;若岸桥起重机前大梁胶垫动刚度降低到原来的33%,则钢轨振动增加6%,而箱梁振动可减少26%。同时采用上述两种减振降噪控制策略后岸桥起重机整体噪声降低44%,对工程实践中岸桥轮轨-箱梁噪声的预计及控制具有一定的工程价值。

实验室摩擦和磨耗试验胶轮与路面间静态接触压强测试方法的开发

开发一种实验室摩擦和磨耗试验机在不同负荷下胶轮与路面间静态接触压强的测试方法。该方法设计一套可以装在万能材料试验机上的夹具,其适用于阿克隆磨耗试验机、兰伯恩磨耗试验机和RTM综合摩擦试验机等的胶轮与路面。测试过程如下:用上夹具固定试验胶轮,下夹具固定试验机的路面轮;在路面放置坐标纸,在胶轮与路面的接触部位涂上印泥,开启试验机,以一定负荷将胶轮压到路面上,在坐标纸上得到胶轮的接地印痕;利用显微镜测试印痕面积,通过负荷和印痕面积比得到胶轮与路面间在一定负荷下的静态接触压强。该方法适用范围广,可为实验室模拟轮胎行驶摩擦试验参数的设置提供重要指导。

寿山石砂带磨削性能的研究

探讨橡胶接触轮硬度、每次进给的磨削深度、磨削力和砂带磨损对工件表面粗糙度的影响．结果表明，砂带磨削是一种安全、高效的加工方法，工件加工表面光滑平整．可以取代原来的手工操作．