Respons dinamis dan kontrol getaran sistem pengikat
- Apa indikator utama dari respons dinamis dari sistem pengikat?
Akselerasi getaran adalah indikator inti. Akselerasi getaran sistem pengikat kereta api biasa harus kurang dari atau sama dengan 5 0 m/s², dan kereta api berkecepatan tinggi harus kurang dari atau sama dengan 3 0 m/s². Akselerasi yang berlebihan akan menyebabkan kelelahan komponen yang dipercepat. Misalnya, kehidupan bilah pegas akan dipersingkat 3 0% ~ 40% di bawah akselerasi tinggi. Frekuensi resonansi perlu menghindari frekuensi getaran kereta (10 ~ 50Hz). Frekuensi alami dari sistem pengikat harus kurang dari atau sama dengan 8Hz atau lebih besar dari atau sama dengan 60Hz, jika tidak resonansi akan terjadi dan amplitudo akan meningkat sebesar 2 ~ 3 kali. Sistem pengikat di area partisipasi perlu mengontrol frekuensi resonansi secara ketat. Amplitudo perpindahan harus kurang dari atau sama dengan 0,3mm ketika kereta lewat, dan kurang dari atau sama dengan 0,1mm untuk kereta api berkecepatan tinggi. Amplitudo berlebihan akan melonggarkan baut dan merusak batang pegas. Kereta api biasa memungkinkan amplitudo yang sedikit lebih besar (kurang dari atau sama dengan 0,5mm), tetapi mereka perlu diketapkan kembali secara teratur. Laju perubahan kekakuan dinamis (kekakuan dinamis / kekakuan statis) harus kurang dari atau sama dengan 1,3. Rasio yang terlalu besar menunjukkan kinerja buffering dinamis yang buruk. Sistem pengikat kereta api berkecepatan tinggi harus kurang dari atau sama dengan 1,2 untuk memastikan elastisitas yang baik di bawah beban dinamis dan mengurangi transmisi dampak.
- Apa dampak kecepatan kereta pada respons dinamis sistem pengikat?
Peningkatan kecepatan akan meningkatkan akselerasi getaran. Ketika kecepatan meningkat dari 120 km/jam hingga 200 km/jam, akselerasi dapat meningkat dari 30m/s² hingga 50m/s², yang dekat dengan batas atas kereta api biasa. Penting untuk memperkuat kinerja dinamis dari sistem pengikat, seperti menggunakan batang pegas elastis tinggi. Risiko resonansi meningkat dengan meningkatnya kecepatan. Ketika kecepatan 200 ~ 300 km/jam, frekuensi getaran kereta mudah tumpang tindih dengan frekuensi resonansi sistem pengikat. Penting untuk menghindari titik resonansi dengan mengoptimalkan struktur (seperti meningkatkan redaman). Kereta api berkecepatan tinggi sering menggunakan metode ini. Amplitudo perpindahan meningkat dengan kuadrat kecepatan. Amplitudo dengan kecepatan 300 km/jam adalah 4 kali lipat dari 150 km. Jika tidak dirancang dengan benar, itu akan melebihi nilai yang diijinkan, menghasilkan keausan komponen yang cepat. Bahan berkekuatan tinggi dan batang pegas dengan tekanan gesper besar diperlukan untuk menahan perpindahan getaran. Kekakuan dinamis meningkat pada kecepatan tinggi. Pada kecepatan 300 km/jam, kekakuan dinamis adalah 20% ~ 30% lebih tinggi dari kekakuan statis, dan kinerja buffering berkurang. Perlu menggunakan bantalan elastis tinggi-kedokteran untuk menyeimbangkan kinerja dinamis. Kekakuan dinamis dari bantalan rel berkecepatan tinggi dikendalikan pada 15 ~ 25kk/mm.
- Bagaimana cara menguji respons dinamis dari sistem pengikat?
The accelerometer used for field testing is installed on components such as spring bars and bolts. The vibration acceleration is recorded when the train passes. The sampling frequency is ≥1000Hz to ensure that high-frequency vibration is captured. The data needs to be collected continuously for more than 10 trains and the average value is taken for analysis. The laboratory uses a vibration table to simulate, apply sinusoidal or random loads (10~100Hz), measure the amplitude and acceleration at different frequencies, draw the amplitude-frequency characteristic curve, find the resonance point, and provide a basis for optimizing the design, such as determining the optimal stiffness of the spring bar. Dynamic strain testing measures dynamic stress, calculates stress amplitude and number of cycles, and evaluates fatigue life by pasting strain gauges on bolts and pressure plates. Heavy-duty railway fastening systems must be able to withstand more than 10 million cyclic loads. Long-term monitoring Install wireless sensors in key sections to transmit dynamic response data in real time, analyze changing trends, and alarm when vibration acceleration exceeds the threshold (such as high-speed rail>30m/s²) Untuk pemeliharaan yang tepat waktu. Sistem pemantauan ini biasanya dipasang di area partisipasi.
- Langkah -langkah apa yang dapat mengurangi respons getaran sistem pengikat?
Tingkatkan tekanan klip pegas. Jika tekanan klip meningkat sebesar 1 0%, akselerasi getaran dapat dikurangi sebesar 15%~ 2 0%. Misalnya, meningkatkan tekanan klip pegas dari 8kN ke 9KN dapat secara efektif menekan getaran rel. Metode ini sering digunakan di kereta api tugas berat, tetapi perlu dicocokkan dengan baut berkekuatan tinggi. Dengan menggunakan bantalan elastis tinggi, modulus elastis berkurang 20%, dan akselerasi getaran dapat dikurangi sebesar 25%~ 30%. Bantalan 50 ~ 100mpa yang digunakan dalam rel berkecepatan tinggi memiliki getaran yang lebih sedikit daripada kereta api biasa (80 ~ 150mpa), dan kenyamanan penumpang secara signifikan meningkat. Mengoptimalkan preload baut, dan mengontrol deviasi preload dalam ± 5% untuk membuat gaya masing -masing komponen seragam dan mengurangi gerakan relatif selama getaran. Amplitudo getaran baut dengan preload yang tidak mencukupi adalah dua kali yang memenuhi syarat, dan kunci pas yang cerdas diperlukan untuk mengontrol akurasi. Tambahkan perangkat redaman dan pasang paking karet di antara bilah pegas dan pelat tekanan. Rasio redaman dapat ditingkatkan dari 0,05 menjadi 0,1, energi getaran diserap, dan amplitudo berkurang 10%~ 15%. Urban Rail Transit sering digunakan karena sensitif terhadap kebisingan.
- Apa perbedaan dalam persyaratan kontrol respons dinamis dari sistem pengikat dari berbagai jenis kereta api?
Kereta api berkecepatan tinggi memiliki persyaratan yang paling ketat untuk respons dinamis, dengan akselerasi getaran kurang dari atau sama dengan 3 0 m/s², frekuensi resonansi kurang dari atau sama dengan 8Hz atau lebih besar atau sama dengan 6 0 Hz, dan amplitudo perpindahan lebih dari atau sama dengan {{19}. Sistem pengikat presisi tinggi dan elastisitas tinggi diperlukan, seperti batang pegas tipe III + bantalan rendah, untuk memastikan stabilitas dan kenyamanan pada kecepatan tinggi. Kereta api tugas berat memungkinkan respons dinamis yang sedikit lebih besar, dengan akselerasi getaran kurang dari atau sama dengan 50m/s² dan amplitudo kurang dari atau sama dengan 0,3mm, tetapi membutuhkan tekanan gesper tinggi (lebih besar atau sama dengan 10kN) dan komponen kekuatan tinggi untuk menahan getaran yang disebabkan oleh beban besar dan mencegah longgar. Paku spiral + bantalan rigiditas tinggi adalah kombinasi umum. Kereta api biasa memiliki kontrol yang lebih longgar, dengan akselerasi getaran kurang dari atau sama dengan 60m/s² dan amplitudo kurang dari atau sama dengan 0,5mm. Sistem pengikat yang ekonomis (bilah pegas tipe I + bantalan biasa) digunakan untuk menebus kurangnya kinerja dinamis melalui pemeliharaan rutin (seperti pengencangan ulang triwulanan) untuk menyeimbangkan biaya dan keandalan. Urban Rail Transit perlu mengontrol kebisingan getaran karena jarak stasiun pendek dan sering mulai dan berhenti. Akselerasi getaran harus kurang dari atau sama dengan 40m/s². Perangkat redaman seperti baut elastis dan bantalan karet harus dipasang untuk mengurangi transmisi getaran dan mengurangi dampak pada lingkungan sekitarnya.