Dinamični odziv in nadzor vibracij sistema pritrditve
- Kateri so glavni kazalniki dinamičnega odziva sistema pritrditve?
Vibracijski pospešek je jedro kazalnik. Vibracijski pospešek pritrdilnega sistema navadnih železnic mora biti manjši ali enak 5 0 m\/s², železnice z visokimi hitrostmi pa mora biti manj kot 3 0 m\/s². Prekomerni pospešek bo vodil do pospešene utrujenosti komponent. Na primer, življenjsko dobo spomladanskih palic bo skrajšano za 3 0% ~ 40% pod visokim pospeševanjem. Resonančna frekvenca mora preprečiti frekvenco vibracije vlaka (10 ~ 50Hz). Naravna frekvenca sistema za pritrditev mora biti manjša ali enaka 8Hz ali večji od ali enaka 60Hz, sicer se bo pojavila resonanca in amplituda se bo povečala za 2 do 3 krat. Sistem pritrditve na območju volilne udeležbe mora strogo nadzorovati resonančno frekvenco. Amplituda premika mora biti manjša ali enaka 0,3 mm, ko vlak prehaja, in manj kot 0,1 mm za železnice za visoke hitrosti. Prekomerna amplituda bo zrahljala vijake in deformirala vzmetne palice. Navadne železnice omogočajo nekoliko večjo amplitudo (manjšo ali enaka 0,5 mm), vendar jih je treba redno ponovno zategovati. Dinamična hitrost spremembe togosti (dinamična togost \/ statična togost) mora biti manjša ali enaka 1,3. Prevelik razmerje kaže na slabo delovanje dinamičnega puferja. Sistem pritrditve železnic za visoke hitrosti mora biti manjši ali enak 1,2, da se zagotovi dobra elastičnost pod dinamičnimi obremenitvami in zmanjšati prenos udarcev.
- Kakšen je vpliv hitrosti vlaka na dinamični odziv sistema pritrditve?
Povečanje hitrosti bo povečalo pospeševanje vibracij. Ko se hitrost poveča z 120 km\/h na 200 km\/h, se lahko pospešek poveča s 30 m\/s² na 50m\/s², kar je blizu zgornje meje navadnih železnic. Potrebno je okrepiti dinamično delovanje sistema za pritrditev, na primer z uporabo visoko-elastičnih vzmetnih palic. Tveganje za resonanco se poveča s povečanjem hitrosti. Ko je hitrost 200 ~ 300 km\/h, se je vibracijska frekvenca vlaka enostavno prekrivati z resonančno frekvenco pritrdilnega sistema. Izogibati se je treba resonančne točke z optimizacijo strukture (kot je povečanje dušenja). Železnice s hitro hitrostjo pogosto uporabljajo to metodo. Amplituda premika se poveča s kvadratom hitrosti. Amplituda s hitrostjo 300 km\/h je 4 -krat večja od 150 km. Če ni pravilno zasnovan, bo presegel dovoljeno vrednost, kar ima za posledico hitro obrabo komponent. Visoko trdna materiala in vzmetne palice z velikim tlakom zaponke so potrebni za uprjanje premikanju vibracij. Dinamična togost se poveča pri visokih hitrostih. S hitrostjo 300 km\/h je dinamična togost 20% ~ 30% višja od statične togosti, zmogljivost pufra pa se zmanjša. Za uravnoteženje dinamičnih zmogljivosti je treba uporabiti visoko-elastično blazinico z nizko vsebnostjo. Dinamična togost železniške blazinice visoke hitrosti je nadzorovana pri 15 ~ 25K\/mm.
- Kako preizkusiti dinamični odziv sistema za pritrditev?
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) za pravočasno vzdrževanje. Ta sistem za spremljanje je običajno nameščen na območjih z volilno udeležbo.
- Kakšni ukrepi lahko zmanjšajo vibracijski odziv sistema za pritrditev?
Povečajte tlak spomladanskega posnetka. Če se tlak posnetka poveča za 1 0%, se lahko pospešek vibracije zmanjša za 15%~ 2 0%. Na primer, povečanje tlaka vzmetne sponke z 8KN na 9KN lahko učinkovito zavira vibracijo železnic. Ta metoda se pogosto uporablja na težkih železnicah, vendar jo je treba uskladiti z vijaki z visoko trdnostjo. Z uporabo visokih elastičnih blazinic se elastični modul zmanjša za 20%, vibracijski pospešek pa se lahko zmanjša za 25%~ 30%. Blazinice 50 ~ 100MPa, ki se uporabljajo v tirnicah z visokimi hitrostmi, imajo manj vibracij kot pri običajnih železnicah (80 ~ 150MPA), udobje potnikov pa se bistveno izboljša. Optimizirajte prednapetost vijaka in nadzorujte odstopanje prednapetosti znotraj ± 5%, da bo sila vsake komponente enakomerna in zmanjšala relativno gibanje med vibracijo. Vibracijska amplituda vijakov z nezadostno prednapetostjo je dvakrat kvalificirana, za nadzor natančnosti pa je potreben inteligenten ključ. Dodajte napravo za blaženje in namestite gumijasto tesnilo med vzmetno palico in tlačno ploščo. Razmerje dušenja se lahko poveča z 0,05 na 0,1, vibracijska energija se absorbira in amplituda zmanjša za 10%~ 15%. Urban železniški tranzit se pogosto uporablja, ker je občutljiv na hrup.
- Kakšne so razlike v zahtevah za nadzor dinamičnega odziva pri pritrdilnih sistemih različnih železniških tipov?
Železnice s visokimi hitrostmi imajo najstrožje zahteve za dinamični odziv, z vibracijskim pospeševanjem manj kot 3 0 m\/s², resonančna frekvenca, manjša od ali enaka 8Hz ali večja od ali enaka 6 0 Hz, in amplitudo presejanja manj kot ali enaka {{19}. 1 mm. Za zagotovitev stabilnosti in udobja pri visoki hitrosti so potrebni visoko natančnost in visoko elastičnost, na primer vzmetne palice tipa III + blazinice z nizko zvezo. Težke železnice omogočajo nekoliko večje dinamične odzive, z vibracijskim pospeševanjem, ki je manjši ali enak 50m\/s², in amplitudo manj kot ali enaka 0,3 mm, vendar potrebujejo visok tlak (večji ali enaki 10K) in visoke trdne komponente, da se upirajo vibraciji, ki jih povzročajo velike obremenitve, in preprečijo sprostitev. Spiralni konici + blazinice z visoko devednostjo so običajna kombinacija. Navadne železnice imajo ohlapnejši nadzor, z vibracijskim pospeševanjem, ki je manjši od 60m\/s², in amplitudo manj kot ali enaka 0,5 mm. Ekonomičen sistem za pritrditev (spomladanske palice tipa I + navadne blazinice) se uporablja za nadoknacijo pomanjkanja dinamičnih zmogljivosti z rednim vzdrževanjem (kot je četrtletno ponovno zategovanje) za uravnoteženje stroškov in zanesljivosti. Urban železniški tranzit mora nadzorovati vibracijski hrup zaradi kratkih razmikov postaj in pogostih zagonov in zaustavitvah. Pospešek vibracij mora biti manjši ali enak 40m\/s². Za zmanjšanje vibracijskega prenosa in zmanjšanje vpliva na okoliško okolje je treba namestiti naprave za blaženje, kot so elastični vijaki in gumijaste blazinice.