不同制动工况下地铁车轮踏面磨耗研究

为研究不同制动方式对地铁车轮踏面磨耗的影响规律,联合ANSYS和SIMPACK软件,建立了车轮-闸瓦热机耦合有限元模型和含有柔性轮对的车辆动力学模型,同时考虑不同制动初速度和制动减速度对车轮踏面温度、踏面硬度、踏面与闸瓦间接触应力及制动距离的影响,分析了不同制动方式下车轮-闸瓦磨耗、车轮-钢轨磨耗和踏面总磨耗的变化规律。结果表明:踏面磨耗随着制动初速度的增大而增大;随着制动减速度的增大,车轮-闸瓦磨耗和总磨耗增大,车轮-钢轨磨耗减小;制动时踏面总磨耗主要受车轮-闸瓦磨耗影响。

C_(80EF)型通用敞车转向架基础制动装置孔位调整技术研究

文中简要介绍了C_(80EF)型通用敞车基础制动装置的结构。结合C_(80EF)型通用敞车基础制动装置运用检修实际,从转向架基础制动装置、ST2-250型闸瓦间隙调整器(简称“闸调器”,下同)关键参数等方面对轮瓦磨耗量的影响进行了详细分析,并得出了轮瓦磨耗量与支点、下拉杆及闸调器参数间的关系。根据C_(80EF)型通用敞车车轮磨耗调研数据,制定出适合该车型的转向架基础制动装置孔位调整规则,并适当验证了其分析的正确性。

船体表面作业机器人设计及运动特性

针对传统履带式壁面作业机器人在船体表面爬行过程中灵活度不高、变向相对困难的问题,设计一款基于永磁吸附的轮-履全向式壁面作业机器人,该机器人可有效减少运动过程中转向带来的能量损耗。为满足机器人常见失稳状态下的稳定吸附及带负载要求,对机器人进行静力学分析及运动状态分析,得到其在船体表面行走的安全吸附力。利用Ansoft Maxwell软件分析吸附单元结构参数对吸附力的影响规律,获得最佳区间设计参数。通过仿真与搭建试验样机,对机器人的吸附性能和运动性能进行验证。结果表明,该机器人在稳定吸附的同时能够完成不转向移动。

轮履式爬楼梯轮椅及轮履切换动力学分析

针对目前轮履复合式爬梯轮椅存在轮胎易干涉履带、爬梯时轮椅与顶端平台易发生碰撞等问题,设计了一种以关节型摆臂履带底盘为爬楼梯机构、新型轮履切换方式的轮履式爬楼梯轮椅。建立其数学模型,分析得出质心坐标、攀爬楼梯质心垂向位移曲线以及在轮履切换4个阶段时,摆臂电动机和电动推杆的动力学变化曲线;采用RecurDyn软件对轮椅的上下楼梯模式和轮履切换模式进行仿真,结果表明,轮椅在上下楼梯过程中平稳、安全,轮履切换4个阶段动力学的理论值与仿真情况相符。研究为该类爬梯轮椅的机械结构设计以及电动推杆选型、摆臂电动机选型提供了理论依据。

不同材质闸瓦和车轮滑动摩擦磨损试验及其结果分析

为了研究不同材质闸瓦和车轮滑动摩擦磨损性能,采用M2000型摩擦磨损试验机,针对4种材质闸瓦摩擦块与车轮钢摩擦环摩擦副,开展滑动摩擦磨损试验,试验结果表明,4种材质闸瓦摩擦块对车轮钢的体积磨损量由大到小对应的材质依次为钢轨钢、粉末冶金闸瓦、合成闸瓦、铸铁闸瓦。用扫描电镜观察4种材质闸瓦摩擦块和车轮钢摩擦环摩擦磨损试验后的摩擦环表面形貌,结果显示,摩擦环表面均出现磨粒磨损和疲劳磨损,LH2型高摩擦系数合成闸瓦和QU70型钢轨钢对车轮钢的磨损以磨粒磨损为主,高磷铸铁闸瓦和M型粉末冶金闸瓦对车轮钢的磨损以疲劳磨损为主。用能谱仪测试4种材质闸瓦摩擦块和车轮钢摩擦环摩擦磨损试验后的摩擦环表面元素,结果显示,摩擦环表面均发生氧化反应,出现闸瓦材料向车轮钢转移现象。

地铁车轮踏面异常磨耗原因分析

介绍车轮磨耗的预测方法。考虑轮轨动态接触状态,采用数值分析方法分析异常磨耗的地铁车轮和新钢轨作用情况,且对导致地铁车轮踏面异常磨耗的原因作了简单分析。分析结果表明,地铁车轮踏面经闸瓦磨耗后在凸起处的接触频率较高,磨耗率大,因而车轮磨耗后踏面凸起不是轮轨接触作用引起的;闸瓦压力过大、压力不均匀、闸瓦晃动量大、频繁制动等因素容易导致滚动圆内侧和踏面外侧的双凹槽磨耗,双凹槽处磨耗速度远远大于轮缘处的磨耗速度;轮缘磨耗主要是轮轨相互作用的结果,而踏面上的凹槽磨耗可能主要由闸瓦制动引起。

大型履带行走装置支重轮和履带板接触分析

为研究大型履带支重轮与履带板间接触问题,基于赫兹接触理论建立了支重轮履带板的接触分析数学模型,并通过ABAQUS建立的支重轮履带板非线性接触有限元模型进行验证。在此基础上,应用所建立的数学模型探讨了载荷、几何参数对最大接触压力及接触椭圆的影响。结果表明:接触区域影响范围很小;最大接触压力在接触区域中心,并随着载荷、两接触面曲率变化呈非线性变化;接触椭圆随各曲率变化而变化,但椭圆离心率不随载荷变化。该研究可为大型履带支重轮和履带板设计提供参考。

滚轮罐耳胶轮动态热物性能及瞬态温度场研究

为研究聚氨酯(PU)和尼龙复合材料(PA1010+20%PTFE+5%MoS2)两种滚轮罐耳胶轮材料的动态热物性能,以及在矿井提升过程中的温度场,利用DSC-TG和LFA对其进行了热分析实验。结果表明:随着温度升高,聚氨酯和尼龙复合材料的比热容快速增大,热扩散系数呈指数规律下降,导热系数变化较为平稳;尼龙复合材料的热扩散系数和导热系数明显低于聚氨酯。结合胶轮使用工况,基于热传导理论,得到了胶轮温度场理论模型。根据理论模型对胶轮温度场进行数值仿真计算,结果表明:胶轮进行周期性吸热和放热循环,在交替循环中温度不断升高;胶轮截面温升主要分布在接触表层,接触表层温度变化剧烈且分布不均匀;尼龙复合材料温升较聚氨酯低,随着速度的增加,两者的温差迅速增大。即尼龙复合材料具有更好的耐热性能,能有效降低胶轮的摩擦温升。

基于变位齿轮的轮履复合变形轮结构设计与越障能力分析

针对复杂地面约束的特点,结合履带车辆与轮式车辆各自的运动特点与优势,提出了一种可在轮式与履带式之间相互转化的新型轮履复合变形车轮结构方案。该变形轮可根据不同的地面特点,通过自我形态的改变以实现轮式与履带式之间的切换。分析了轮履复合车轮的工作原理,应用数学推导对各构件进行参数化建模,并利用遗传算法,求解出变形轮各构件的参数对履带长度的相对变化量影响的最优解。对搭载了此变形轮的底盘在不同运动模式下的越障性能进行理论分析,结果表明与轮式运动模式对比履带式运动模式的越障性能更加优越。同时利用多体动力学分析软件ADAMS对机构参数的合理性进行检验;并进一步对轮履复合底盘车辆在坡路、壕沟及台阶等障碍路面进行了仿真分析,检验了其越障性能。仿真结果表明该轮履复合车轮可以通过自我形态的变化来实现履带式与轮式的转化,同时具备高的机动性与高的越障性。

利用有限元软件Ansys对防爆电梯制动轮与闸瓦摩擦能量及温升的分析

分绍了利用有限元软件Ansys,建立有限元法热力学计算模型,对防爆电梯制动轮、闸瓦摩擦能量及温升进行了分析。

铁路货车制动梁对车轮磨耗影响的调查分析

铁路货车提速后车轮磨耗加剧,把握磨耗规律,采取有效减磨措施是亟待解决的课题。通过对铁路货车中拉杆式制动梁在缓解状态的理论受力分析及制动状态横移的调研统计,发现制动时固定杠杆与游动杠杆侧制动梁反向横移,1、4、6、7位轮瓦磨耗位置贴近轮缘;通过车轮磨耗调研发现,车轮踏面先于轮缘磨耗,且支点侧的2、4、6、8位车轮磨耗量偏大;固定杠杆侧轮对因制动梁横移引起轮瓦磨耗区域不对称,加剧支点侧车轮磨耗,形成轮径差后影响游动杠杆侧轮对横移,导致支点侧车轮磨耗偏重。从结构上消除制动梁未平衡横向力,并在运用中监控轮径差可减缓车轮磨耗的发展。

SF－3102型电动轮自卸汽车半金属刹车片的研制

本研究根据国内外有关刹车片研制的经验，确定了半金属刹车片的成分和干法生产工艺，产品经实验室测试和工业试验证明，其内摩擦性能良好，刹车安全可靠，使用寿命长，是石棉材质刹车片的三倍，减轻了工人的劳动强度，提高了设备的作业率．

闸瓦踏面制动热过程的仿真研究

建立了闸瓦与机车车轮的踏面制动摩擦接触数学模型,确定了模型的初始条件,位移、力学等边界条件,并计算了制动过程中车轮对外换热系数,最后利用Marc有限元软件,采用热-机耦合方法对闸瓦踏面制动热过程进行了仿真计算。仿真计算后得出的车体动能变化、制动距离、车轮踏面温升变化曲线等结果与理论分析相符,并基本接近于1:1制动试验结果,验证了所构建模型和所选用计算方法的正确性。

一起铁路货车典型抱闸故障的原因分析

针对北方地区铁路线2013年3、4月间发生的多起货车制动阀作用不良现象,取一典型抱闸故障分析,发现来自于副风缸内的残留物在春季融化,制动时随压力空气侵入制动阀阀体内,从而造成制动阀作用不良;列车的制动主管不通畅,这些问题都可能会导致列车出现抱闸故障。该分析便于制定针对性的纠防措施,有利于降低北方地区春季时的制动系统故障、保障铁路行车安全。

不同地铁车轮结构几何参数下踏面制动热负荷分析

针对频繁踏面制动产生的热负荷易导致地铁车轮损伤失效的问题,从制动热负荷分析的角度研究车轮设计.采用有限元法建立地铁车轮的踏面制动热负荷分析的数值模型,分析闸瓦宽度、轮辋厚度和辐板形式等结构参数对车轮的三维瞬态温度场及热应力场的影响,提出基于较小制动热负荷的车轮结构几何参数设计建议.

履带起重机行走部件尺寸匹配方法研究与仿真

分析研究行走部件中驱动轮与履带板的尺寸链与公差带关系,推导考虑公差带的不啃齿的评判条件,通过算例及运动仿真,验证评判条件的合理性,为履带行走平稳性提供设计基础与依据。

新型擦鞋机结构设计与仿真

基于摆动摇杆机构、连杆滑块机构以及槽轮机构,设计了一款适合所有鞋码使用,仅需伸脚轻踩踏板就能实现五个方位同时擦鞋的新型擦鞋机。实验与仿真结果表明,擦鞋机使用方便,效果良好,达到设计要求。

复合电镀制备磨低拱高磁瓦金刚石砂轮

采用镍-钴合金镀液电镀出磨低拱高磁瓦的金刚石砂轮。针对弧面砂轮的形状特点,在上砂和加厚时采用阴极绝缘屏蔽,防止砂轮的凸出部位因电力线过分集中造成镀层过厚,从而提高了砂轮镀砂的均匀性,使磨削出产品的尺寸达到了客户的要求。

阶跃不平顺下接触刚度对受流质量影响分析

接触轨不平顺直接作用于受流器并影响中低速磁浮列车的受流质量。为研究接触轨不平顺及接触刚度对受流器的动力学响应,本文建立了中低速磁浮列车动力学模型与刚柔耦合靴-轨动力学模型,定义离线率、接触力合格率为受流质量的评价指标,通过仿真计算了阶跃不平顺工况下靴轨接触刚度对受流质量的影响。研究表明:离线率随接触刚度的增加而减小,接触力合格率先随接触刚度的增加而增加,后随接触刚度增加而减小。为保证中低速磁浮列车线路运行时的受流质量,靴轨接触刚度应取1×10^(7)N/m。

低阻力中拉杆式转向架基础制动装置应用技术研究

为满足我国铁路货运“速、密、重”并举的发展目标以及货运增量需求,应优化列检布局,减少列检作业,目前更换闸瓦是列检主要工作之一,延长闸瓦使用寿命、减少闸瓦更换频次成为铁路货车列检主要技术目标之一。随着重载运输的推进和发展,车轮磨耗仍是亟待解决的技术难题之一。文章论述了转向架直制动杠杆基础制动装置的研究,理论分析、室内试验及运用考验结果表明,直制动杠杆较既有折弯制动杠杆可降低缓解阻力,改善轮瓦关系,减少轮瓦磨耗,能够更好地满足三年货运增量以及重载货车技术发展的要求。