動(dòng)車組動(dòng)力學(xué)性能暫規(guī)

1、動(dòng)力學(xué)性能試驗(yàn)鑒定方法及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤!未定義書簽 錯(cuò)誤!未定義書簽 錯(cuò)誤!未定義書簽 錯(cuò)誤!未定義書簽 錯(cuò)誤!未定義書簽 錯(cuò)誤!未定義書簽 錯(cuò)誤!未定義書簽 錯(cuò)誤!未定義書簽1 范圍. 2 術(shù)語和定義. 3 車輛坐標(biāo)系. 4 總則. 5 試驗(yàn)條件. 6 測量參數(shù). 7 評(píng)定指標(biāo). 8 評(píng)定 指標(biāo) 限度 值 、/. 前言為 2004 年采購 200km/h 電動(dòng)車組，特制定本 200km/h 電動(dòng)車組動(dòng)力學(xué)性能 試驗(yàn)鑒定方法及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) 。本規(guī)定制定中曾參考了以下文獻(xiàn)： GB5599 鐵道車輛動(dòng)力學(xué)性能評(píng)定和試驗(yàn)鑒定規(guī)范 TB/T2360 鐵道機(jī)車動(dòng)力學(xué)性能試驗(yàn)鑒定方法及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) UIC518 鐵

2、道車輛試驗(yàn)與鑒定 UIC513 鐵道車輛旅客振動(dòng)舒適性評(píng)定指南 prEN 14363 鐵路應(yīng)用 鐵路機(jī)車車輛運(yùn)行特性驗(yàn)收試驗(yàn) 運(yùn)行特性 試驗(yàn)和靜態(tài)試驗(yàn)本文件由鐵道部科學(xué)研究院車輛研究所負(fù)責(zé)起草。動(dòng)力學(xué)性能試驗(yàn)鑒定方法及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)1范圍1.1本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了采購200km/h電動(dòng)車組在中國鐵路線路上進(jìn)行動(dòng)力學(xué) 性能試驗(yàn)鑒定的方法和評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。2術(shù)語和定義2.1 鐵道車輛(Railway Vehicles )在軌道線路上運(yùn)行的車輛統(tǒng)稱，包括機(jī)車、客車、動(dòng)車組中的動(dòng)車、拖車等。2.2運(yùn)行參數(shù)最高運(yùn)營速度Vlim鐵道車輛運(yùn)營的最高速度；單位：km/h。Vm = 200km/h允許欠超咼h 0鐵道車輛通過曲線時(shí)

3、允許最大未被平衡的超高；單位： mm3車輛坐標(biāo)系3.1車輛動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)的坐標(biāo)系車輛動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)的坐標(biāo)系為右手坐標(biāo)系，如圖1所示。列車前進(jìn)方向?yàn)閤軸，車輛向上為z軸。在試驗(yàn)中，被試車輛試驗(yàn)運(yùn)行方向應(yīng)唯一規(guī)定，進(jìn)而可以分為正向運(yùn)行和反向運(yùn)行。運(yùn)行方向圖1車輛動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)的坐標(biāo)系3.2測點(diǎn)命名規(guī)則首先沿x方向，車輛縱向依次進(jìn)行順位命名，如圖1中的j。進(jìn)而依xz平面對(duì)稱,命名車側(cè)，如圖1中的k。動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)中，每個(gè)測點(diǎn)都以測點(diǎn)符號(hào)和下標(biāo)jk命名。女口 Pl2、Q2、等。4總則4.1 一般原則4.1.1 鐵道車輛動(dòng)力學(xué)性能的鑒定必須通過線路試驗(yàn)的方法進(jìn)行，不能 通過模擬試驗(yàn)的方法來代替。4.1.2 試驗(yàn)前應(yīng)確認(rèn)

4、下列參數(shù)： -線路等級(jí)、維修養(yǎng)護(hù)等級(jí)和幾何質(zhì)量特性。-車輛技術(shù)參數(shù)。-運(yùn)行試驗(yàn)區(qū)段特性；如直線、大半徑曲線和小半徑曲線。-車輛狀態(tài)；如空車、重車等。5試驗(yàn)條件試驗(yàn)運(yùn)行條件應(yīng)包括速度、欠超高、曲線半徑等各種組合。5.1試驗(yàn)區(qū)段試驗(yàn)區(qū)段分為：直線、大半徑曲線、小半徑曲線、正向通過道岔和側(cè)向通過道岔5.1.1 直線區(qū)段和特大半徑的曲線區(qū)段5.1.1.1 試驗(yàn)速度： 試驗(yàn)最高速度Vmax> ；試驗(yàn)應(yīng)在最高速度下分若干速度級(jí)，速度級(jí)增量為10km/h或20km/h速度控制容許偏差為5km/h。5.1.1.2 欠超高：h 40mm5.1.1.3 采樣段數(shù)：每個(gè)速度級(jí)采樣段數(shù) N 255.1.1.4

5、每段采樣長度：若 Viim200km/h,則 =250m ;若 Viim200km/h,則 =500m ;每段采樣長度容差為10%。5.1.1.5 由所采樣段組成的區(qū)段最小長度：L = N -> 10 km5.1.2 大半徑曲線區(qū)段圓曲線和緩和曲線分別處理。5.121 試驗(yàn)速度： 試驗(yàn)最高速度Vmax> ；試驗(yàn)應(yīng)在最高速度下分若干速度級(jí)，速度級(jí)增量為10km/h或20km/h速度控制容許偏差小于5km/h。5.1.2.2 欠超高：5.1.2.3欠超高容許偏差應(yīng)小于采樣段數(shù)圓曲線區(qū)段:每個(gè)速度級(jí)采樣段數(shù)N > 25。緩和曲線區(qū)段：5.1.2.4所有選定曲線上的全部緩和曲線都進(jìn)行

6、采樣 每段采樣長度圓曲線區(qū)段:V lim若若 160km/h < V im160km/h,200km/h,=100m ;=250m ;若每段采樣長度容差為lim200km/h,10%。=500m。由所采樣段組成的區(qū)段最小長度：L = N > 10 km。緩和曲線區(qū)段5.1.3每條緩和曲線作為一個(gè)采樣段。 小半徑曲線區(qū)段曲線按照其半徑分為兩類分別處理。曲線半徑R范圍：400m < R 600m為一類;曲線半徑 R范圍：250m < R 400m為另一類。圓曲線和緩和曲線分別處理。5.1.3.1 試驗(yàn)速度：試驗(yàn)最高速度Vmax> ；試驗(yàn)應(yīng)在最高速度下分若干速度級(jí)，速度

7、級(jí)增量為10km/h。速度控制容許偏差應(yīng)小于5km/h。5.132 欠超高：h < h o欠超高容許偏差小于 。5.133 采樣段數(shù)圓曲線區(qū)段：采樣段數(shù) N > 50。緩和曲線區(qū)段：所有選定曲線上的全部緩和曲線都進(jìn)行采樣。5.1.3.4 每段采樣長度圓曲線區(qū)段：=100m ;每段采樣長度容差為10%。緩和曲線區(qū)段： 每條緩和曲線作為一個(gè)采樣段。5.1.4 正向通過道岔5.141 試驗(yàn)速度：試驗(yàn)最高速度Vmax > ；試驗(yàn)應(yīng)在最高速度下分若干速度級(jí)，速度級(jí)增量為10km/h或20km/h速度控制容許偏差應(yīng)小于5km/h。5.1.4.2 采樣段數(shù)：每個(gè)速度級(jí)采樣段數(shù) N 155.

8、1.4.3 每段采樣長度：正向通過的每一個(gè)道岔區(qū)作為一個(gè)采樣段。5.1.5 側(cè)向通過道岔5.1.5.1 試驗(yàn)速度：試驗(yàn)最高速度Vmax> ； 速度控制容許偏差應(yīng)小于5km/h。5.1.5.2 采樣段數(shù)： 所有選定的側(cè)向通過道岔上全部都進(jìn)行采樣 采樣段數(shù)N 10。5.1.5.3 每段米樣長度:側(cè)向通過的每一個(gè)道岔區(qū)作為一個(gè)采樣段。5.2試驗(yàn)車輛5.2.1 機(jī)械特性（靜態(tài)和動(dòng)態(tài)）521.1 鑒定試驗(yàn)時(shí)所使用的車輛特性應(yīng)經(jīng)過核查，確認(rèn)其狀態(tài)正常、 符合規(guī)定的特性要求。必要時(shí)在試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行預(yù)先試驗(yàn)，以檢查主要的 參數(shù)（剛度、磨擦力矩、阻尼、相對(duì)摩擦系數(shù)、等），保證車輛狀 態(tài)在容差范圍之內(nèi)。5.2

9、.1.2 對(duì)于空氣彈簧懸掛車輛，出于安全的考慮，應(yīng)補(bǔ)充進(jìn)行空氣簧 放氣后的運(yùn)行試驗(yàn)，以確認(rèn)空氣彈簧無氣狀態(tài)的限速值。5.2.2 載荷狀態(tài)5.2.2.1 機(jī)車試驗(yàn)應(yīng)在整備狀態(tài)下進(jìn)行。5.222客車和動(dòng)車組車輛試驗(yàn)應(yīng)在空車狀態(tài)下進(jìn)行。5.2.3 車輪踏面做鑒定試驗(yàn)時(shí)，采用設(shè)計(jì)確定的和正常磨耗的車輪踏面，5.3編組和運(yùn)行方向5.3.1 原則5.3.1.1 試驗(yàn)列車編組和運(yùn)行方向應(yīng)能覆蓋被試車運(yùn)營當(dāng)中所有可能 遇到的運(yùn)用工況。為簡化試驗(yàn)可以只進(jìn)行經(jīng)過試驗(yàn)證明是最不利的運(yùn)用 工況。5.3.1.2 試驗(yàn)列車為專列方式運(yùn)行。5.3.2 在列車中的位置對(duì)于動(dòng)車組或無法改變編組的列車組，應(yīng)在報(bào)告中說明被試車輛種

10、類及其在列車中的位置。5.3.3 運(yùn)行方向一般試驗(yàn)應(yīng)在兩個(gè)運(yùn)行方向上進(jìn)行。如果不能在兩個(gè)方向進(jìn)行試驗(yàn)，則按照轉(zhuǎn)向架走行方向進(jìn)行試驗(yàn)。裝備有測試傳感器的轉(zhuǎn)向架放在已經(jīng)過試驗(yàn)表明是最為不利的位置。5.3.4 鋼軌狀態(tài)鋼軌表面狀態(tài)一般應(yīng)是干燥的。鋼軌的狀態(tài)、氣候條件、試驗(yàn)時(shí)間都必須在試 驗(yàn)報(bào)告中說明。6測量參數(shù)6.1輪軌力輪軌接觸的橫向力Q和垂向力P采用測力輪對(duì)方法測量，測力輪對(duì)應(yīng)安裝在一個(gè)轉(zhuǎn) 向架兩個(gè)端軸上。6.2加速度6.2.1 車體橫向加速度A和垂向加速度A621.1 機(jī)車安裝在車體端梁中央。621.2 司機(jī)室安裝在司機(jī)座椅下地板上?？蛙嚢惭b在1、2位轉(zhuǎn)向架中心偏向車體一側(cè)1000mm的車內(nèi)地

11、 板上。6.2.2 轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫向加速度AyG6.2.2.1 安裝在測量輪軌力轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上，位置在對(duì)應(yīng)一個(gè)軸箱之上的構(gòu)架端部。6.2.3 部件上的橫向加速度Ay*、垂向加速度Az*6.2.3.1 牽引電機(jī)加速度安裝在其重心線附近的殼體上。6.2.3.2 齒輪箱加速度安裝在其重心線附近的殼體上。6.3彈簧動(dòng)撓度D6.3.1 一系彈簧垂向動(dòng)撓度Dzf6.3.1.1 測量一系彈簧動(dòng)撓度的位移傳感器安裝在一系彈簧垂直方向 兩側(cè)。6.3.1.2 測力輪對(duì)兩側(cè)都應(yīng)安裝。6.3.2 二系彈簧橫向動(dòng)撓度DyB和垂向動(dòng)撓度Dzb6.3.2.1 測量二系彈簧橫向動(dòng)撓度的位移傳感器安裝在車體和轉(zhuǎn)向架 構(gòu)架之間6.3

12、22測量二系彈簧垂向動(dòng)撓度的位移傳感器安裝在二系彈簧垂直方向兩側(cè)。6.3.2.3 裝有測力輪對(duì)的轉(zhuǎn)向架都應(yīng)安裝。6.4輔助測量參數(shù)為描述車輛的走行安全和動(dòng)態(tài)性能以及在必要時(shí)解釋車輛的某些特性，還可以進(jìn)行一些輔助的測試。應(yīng)按照每種情況的需要確定輔助測試點(diǎn)，并在試驗(yàn)大綱和試 驗(yàn)報(bào)告中詳細(xì)說明。6.5測試參數(shù)的記錄所有測試信號(hào)原始數(shù)據(jù)都應(yīng)記錄，記錄信號(hào)可以是模擬量或數(shù)字量，記錄媒介可以是磁帶機(jī)、計(jì)算機(jī)等。7評(píng)定指標(biāo)7.1運(yùn)行穩(wěn)定性車輛運(yùn)行穩(wěn)定性指標(biāo)按脫軌系數(shù)、輪重減載率、橫向力允許限度和 輪軌最大垂向力等指標(biāo)評(píng)定。7.1.1 脫軌系數(shù)7.1.1.1 脫軌系數(shù)用于評(píng)定車輛的車輪輪緣在橫向力作用下是否會(huì)

13、爬 上軌頭而脫軌。7.1.1.2 脫軌系數(shù)定義為爬軌側(cè)車輪作用于鋼軌上的橫向力Q與其作用 于鋼軌上的垂向力P的比值；即脫軌系數(shù)二Q/ P。7.1.2 輪重減載率7.1.2.1 輪重減載率是評(píng)定在特定工況下因輪重減載過大而引起脫軌 的另一種脫軌安全指標(biāo)。7.1.2.2 輪重減載率定義為輪重減載量厶P與該軸平均靜輪重P的比 值。即：P輪重減載率二;式中：P Pd P ;7.1.3 輪軸橫向力7.131 輪軸橫向力用于評(píng)定車輛在運(yùn)行過程中是否會(huì)因?yàn)檫^大的橫向力而導(dǎo)致軌距擴(kuò)寬或線路產(chǎn)生嚴(yán)重變形等7.132輪軸橫向力用H表示7.1.4 橫向穩(wěn)定性采用轉(zhuǎn)向架構(gòu)架橫向加速度評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)向架的運(yùn)行穩(wěn)定性。7.1.5

14、 輪軌最大垂向力7.1.5.1 輪軌最大垂向力用于評(píng)定車輛在運(yùn)行過程中是否會(huì)因?yàn)檫^大的輪軌垂向力而導(dǎo)致鋼軌破壞或線路產(chǎn)生嚴(yán)重變形等。7.1.5.2 輪軌最大垂向力用Pmax表示7.2運(yùn)行平穩(wěn)性運(yùn)行平穩(wěn)性分別按舒適度指數(shù)Nm或平穩(wěn)性指標(biāo)W舒適度指標(biāo)NMv【1】7.2.1.1 乘坐舒適度用于評(píng)定旅客和司機(jī)的舒適性。7.2.1.2 乘坐舒適度指標(biāo)按下式計(jì)算：Nmv 6丿籍95)2 (黑95)2 丸5)2式中：Nmv 舒適度指標(biāo)；a加速度的均方根值；w dWb 此上標(biāo)與按加權(quán)曲線d,b的頻率加權(quán)值有關(guān)；iP95這些下標(biāo)與界面及統(tǒng)計(jì)概率有關(guān)：i=X,Y,Z表示加速度傳感器縱向，橫向，垂向的敏度方向；P表

15、示地板面；95表示分布概率分位點(diǎn)95%。7.2.1.3 舒適度指標(biāo)等級(jí)表1舒適度等級(jí)劃分表舒適度等級(jí)舒適度指標(biāo)評(píng)定1級(jí)N V 1非常舒適2級(jí)K Nv 2舒適3級(jí)2 < Nv 4還算舒適4級(jí)4< Nv 5不舒適5級(jí)N > 5非常不舒適722平穩(wěn)性指標(biāo)【2】7.221 平穩(wěn)性指標(biāo)按下式計(jì)算:式中:W 7.08W 平穩(wěn)性指標(biāo)；(28)A 振動(dòng)加速度，g;振動(dòng)頻率，Hz;F(f) 頻率修正系數(shù)，見表6。表6頻率修正系數(shù)表垂直振動(dòng)橫向振動(dòng)Hz2F(f)=0.325f 2Hz2F(f)=0.8f2F(f)=400fF(f)=650f 2>F(f)=1>F(f)=1平穩(wěn)性指標(biāo)等

16、級(jí)表7平穩(wěn)性指標(biāo)等級(jí)表平穩(wěn)性等級(jí)平穩(wěn)性指標(biāo)W評(píng)定客車、動(dòng)車組車輛機(jī)車1級(jí)<<優(yōu)2級(jí)良好3級(jí)合格7.3運(yùn)行品質(zhì)7.3.1 車輛的運(yùn)行品質(zhì)用車體振動(dòng)加速度Ay、Az進(jìn)行評(píng)價(jià)7.3.2 車體振動(dòng)加速度A、Az是車輛振動(dòng)特性的客觀度量參數(shù)8評(píng)定指標(biāo)限度值8.1運(yùn)行穩(wěn)定性各指標(biāo)應(yīng)小于下列限值：8.1.1 脫軌系數(shù)評(píng)定限值(Q/ P ) lim =8.1.2 輪重減載率評(píng)定限值P當(dāng)速度 < 160km/h時(shí)： （豐）lim =P當(dāng)速度 > 160km/h時(shí)： （下）lim =（準(zhǔn)靜態(tài)）P _（動(dòng)態(tài)）) limp8.1.3 輪軸橫向力評(píng)定值Him= B（ 10+ P0/3 ）其中P。是靜軸重，單位為kN;對(duì)于機(jī)車、客車、動(dòng)車組車輛：B=1；8.1.4 輪軌最大垂向力的限值Pim= 170kN8.1.5 橫向穩(wěn)定性評(píng)定8.1.5.1 評(píng)定原理橫向穩(wěn)定性評(píng)定是用構(gòu)架橫向加速度來監(jiān)測轉(zhuǎn)向架是否發(fā)生了不能迅速衰減 的連續(xù)橫向振蕩。對(duì)于不同型式的轉(zhuǎn)向架發(fā)生不能迅速衰減的連續(xù)橫向振蕩的加速 度幅值可能不同。8.1.5.2