現(xiàn)代輔助設(shè)備在轉(zhuǎn)向架設(shè)計方面的應(yīng)用

1、機電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計外文翻譯現(xiàn)代輔助設(shè)備在轉(zhuǎn)向架設(shè)計方面的應(yīng)用modern aids in the design of railway bogies學(xué)院：機電工程學(xué)院專業(yè)：車輛工程學(xué)生姓名：趙毅學(xué)號：201104209指導(dǎo)教師：商躍進完成日期：2015年4月19日蘭州交通大學(xué)lanzhou jiaotong university現(xiàn)代輔助設(shè)備在轉(zhuǎn)向架設(shè)計方面的應(yīng)用by a. w. manser, b.sc. (eng.) (member)本文對地鐵動車和拖車轉(zhuǎn)向架進行了說明并使用輕合金轉(zhuǎn)向架和車輛進行了實驗。引言雖然倫敦地鐵系統(tǒng)與主線鐵路相比可能規(guī)模比較小，但是許多機車車倆零部件的強度 和系

2、統(tǒng)的物理特性都有極高的要求。特別是對轉(zhuǎn)向架而言，其中，高速運行時的加速和制 動，頻繁的停車，曲線的數(shù)量和彎曲程度，與不尋常的高負(fù)載/皮重比一起，結(jié)合而產(chǎn)生了 一個在世界鐵路范圉內(nèi)同樣存在的問題，在隧道直徑只有約12英尺的臨界空間限制的情 況下，限界過小幾乎是唯一的缺點。這兩種動車和拖車轉(zhuǎn)向架，迄今為止前者在設(shè)計上明顯是更有挑戰(zhàn)性的問題，并呈現(xiàn) 出以較高比率持續(xù)發(fā)展的趨勢，動車轉(zhuǎn)向架已經(jīng)成為研究的焦點。因此，雖然這篇論文許 多結(jié)論也適用于拖車轉(zhuǎn)向架，但主要涉及的還是動車轉(zhuǎn)向架。轉(zhuǎn)向架的歷史倫敦交通運輸系統(tǒng)轉(zhuǎn)向架的歷史經(jīng)驗可以總結(jié)為：直到近期，只有那些結(jié)構(gòu)穩(wěn)定(重 型)的轉(zhuǎn)向架在就結(jié)構(gòu)缺陷情況下有

3、適當(dāng)擺脫困境的記錄，即便是在重量的設(shè)計上，結(jié)構(gòu)問 題自由度的獲取也是經(jīng)過大量的修正才開始主要線路設(shè)計的基木可靠性驗證。在一個系統(tǒng)中，由于站間距的原因，去除信號檢查，要求平均每英里的三分之二是停 止，更多的浪費是耍推動周圍不必耍的質(zhì)量。很明顯，隨著目前能源和原材料成本的提高, 如輪胎和制動塊，價錢和折舊率，車輛重量的資本化價值城市運行中并不會考慮?？紤]到這一點，輕量化一直是設(shè)計者多年的目，并且出于這樣的考慮所生產(chǎn)的輕合金 車輛已經(jīng)是倫敦運輸服務(wù)的主力軍。許多早期的嘗試輕量化的轉(zhuǎn)向架不能被視為絕對的成功，因為結(jié)構(gòu)裂縫發(fā)生在許多位 置。1930年和1939年之間的焊接技術(shù)的發(fā)展，采用全焊接設(shè)計管材動

4、車轉(zhuǎn)向架結(jié)合徑向 橫距的實踐被視為是實現(xiàn)輕量化的重要一步。但是這種設(shè)計經(jīng)驗是不幸的，因為相對服務(wù) 幾年后框架裂縫出現(xiàn)在多個位置。圖2顯示了裂紋的位置，隨著時間的推移，慢慢的被發(fā) 現(xiàn)。從作為事后自作聰明的角度，現(xiàn)在這是很清楚的，問題源于以下不利條件的組合：圖2（1）一些不理想的設(shè)計，因為它更像是釧接結(jié)構(gòu)，釧接肘管并且省略肘板，主要組 成部分在臨近點焊接在一起。（2）以今天的標(biāo)準(zhǔn)來看，焊接技術(shù)的應(yīng)用是低劣的。（3）在結(jié)構(gòu)制造后沒有消除應(yīng)力。（4）設(shè)計強度不足的必須考慮在運行時承受力量的增加，嚴(yán)重的已經(jīng)影響到性能。 雖然上面提到的前三點都可以深入研究，但作者希望在本文中研究第四點，因為運行條件下記錄

5、的應(yīng)變計測量調(diào)查的經(jīng)驗顯示轉(zhuǎn)向架構(gòu)架在運行中有極大的設(shè)計價值。嘗試使用橡膠模型的技術(shù)一種技術(shù)是近年來在橡膠模型被用來研究由一種眾所周知的方向力操作系統(tǒng)產(chǎn)生的 變形類型。該技術(shù)已經(jīng)在在諾丁漢大學(xué)最近的一篇論文中提到了。此技術(shù)似乎在揭示負(fù)載 下變形的方式如此令人信服，而且結(jié)果是，在增強結(jié)構(gòu)上成為最有前景的手段，并r嘗試 將此技術(shù)應(yīng)用于轉(zhuǎn)向架的設(shè)計。不幸的是，可以發(fā)現(xiàn)，對于這種類型的結(jié)構(gòu)，這是一種在 附加荷載作用下具有足夠明顯的柔性形變程度的材料，在止常重力加載下變形過量。施加相同技術(shù)的另一種方法是通過試用薄彈簧鋼的結(jié)構(gòu)，足以承受垂向載荷不變形卻 容易偏離水平面.用這種方式制成的模型進行實驗尚未任何實際的結(jié)論，圖10顯示岀這種 類型的模型的輸入曲線。構(gòu)架的彎曲點與轉(zhuǎn)向架構(gòu)架在運行中的裂紋點是重合的。倫敦交通系統(tǒng)在運行中加載的嚴(yán)重程度在曲線中是菲常重要的，在原來的系統(tǒng)，本世紀(jì)的第一個 十年期間建造的大部分鐵路，可以相當(dāng)貼切描述成曲線是由幾個短直軌道連接在一起的。圖10此外，應(yīng)該指出的是這些舊的隧道在直線和曲線部分之間的沒有驅(qū)動的轉(zhuǎn)換過渡，這 樣不僅施加了額外的橫向加速度，而且土木工程師由于開始在該斜面被應(yīng)用有限的速率而 沒有機會來應(yīng)用正確的斜率。因此，該系統(tǒng)可以被視為是一種轉(zhuǎn)向架持久程度的測試，它 不是非常的的令人驚訝，由