基于红外线探测系统的热轮探测应用

随着铁路货物列车运输实施重载、提速战略,货车车辆制动机的作用愈发凸显。货物列车单列牵引总重增加以后,若编组中的某一车辆制动机缓解或制动性能失效,特别是出现基础制动别劲、制动阀故障等,不仅会浪费机车牵引力,还会导致车轮热裂、甚至崩轮事故的发生;相反,如果列车中制动失效车辆数量过多或关键位置车辆制动失效,会使整列车无法正常制动、停车,造成重大安全事故。因此,研制红外线车轮检测系统,对运行中的货物列车制动机状态自动进行实时监测非常重要。     

半挂车汽车列车制动性能的预测与分析

本文在分析一辆三轴半挂车汽车列车的动态制动性能的基础上,建立了该列车的数学模型.本模型既考虑了道路-轮胎的摩擦状况,悬架的弹性特性,也考虑了车架的扭转变形.最后,运用数字计算机对该列车的动态制动过程和制动稳定性进行了预测和分析.分析的结果与实验数据是吻合的.     

列车制动盘通风散热的数值仿真

对流换热是降低制动盘摩擦面温度的重要散热形式.针对带散热筋结构的列车制动盘,采用CFD-ACE软件,对不同散热筋结构及布置形式下的制动盘内部通道速度场、温度场和对流换热系数等的变化规律进行了研究,提出了用体积换热量评估制动盘的有效换热效率.结果发现:制动盘通风通道对流换热系数沿着内径到外径不断降低,迎风面换热系数明显高于背风面;径向筋板的间断分布可以提高7.4％的制动盘与空气的平均对流换热系数;在长筋板间增加短筋板将增强17.2％的制动盘换热量.     

EP电磁阀剩磁对轨道车辆制动系统的影响及改进分析

<正>一、前言EP电磁阀作为轨道车辆制动系统电空控制的关键部件,是把制动系统控制逻辑转换成空气制动预压力的部件,也是制动系统闭环控制的关键一环。当EP电磁阀发生故障后可能会出现制动力不足、制动无法缓解等故障,从而导致列车无法停稳、列车冲标、轮对踏面抱死、踏面擦伤、闸瓦烧损、甚至列车脱轨等严重事故发生,所以EP电磁阀的可靠性、稳定性必须得到保障。本文中对轨道车辆运用的其中一个项目中发生的典型的因EP电磁阀故障导致制动无法缓解故障进行了分析,对该项目的EP电磁阀进行了普查,并制定出多个方案以解决该问题,最终通过严密的试验和现场运用验证肯定了新型产品,使该项目中因EP电磁阀故障导致的问题     

地铁车轮踏面横向裂纹微观实验分析

地铁用CL60车轮在运行接近7万公里入库检查时发现踏面存在横向裂纹3处,为了确定失效车轮踏面横向裂纹性质及产生原因,利用热酸浸装置、金相显微镜及扫描电子显微镜等方法对CL60车轮踏面裂纹进行了微观实验分析。结果表明,地铁车轮踏面裂纹产生的原因为踏面存在超常制动热,容易在踏面表层形成较深的热影响层,同时造成表面拉应力,从而导致产生热疲劳裂纹。     

低地板车辆的踏面外形设计及动力学仿真

针对一实际运行中的低地板面轻轨车辆及其轮轨磨耗问题 ,采用接触角反推法设计了优化的独立轮踏面外形 ,并建立了多车体的整列车动态仿真模型及基于SIMULINK的计算模块 ,分析了踏面外形及轮对内侧距对车辆动力学性能的影响 .通过实际运用证明了用接触角设计方法获得的新踏面外形的有效性 .在仿真计算模型中对带摩擦旁承的摇枕模型进行了改进 ,以利于数值处理速度和保证计算精度     

准高速内燃机车车轮热应力分析

在轴对称模型基础上,本文运用ANSYS软件分别模拟计算了内燃机车轮箍式车轮组装应力,列车制动时因摩擦热而引起的应力,并模拟计算在不同过盈量组合下轮箍式车轮因过盈装配而引起的组装应力和列车制动时引起的热应力,并得出相应的结论,为确定车轮过盈量、组装工艺,了解机车运用中轮对工作状况提供了依据。     

实验法求解汽车鼓式制动器对流换热系数

在传热学理论基础上，结合汽车鼓式制动器的结构和工作原理，建立了鼓式制动器热平衡关系式，分析了影响对流换热系数的主要因素。依据对流换热过程的3个相似准则，进行鼓式制动器恒定制动力持续制动实验，测试不同车轮转速条件下的温升过程，并利用最小二乘法拟合曲线，得到汽车鼓式制动器对流换热系数的求解公式。结果表明：实验法求解鼓式制动器的对流换热系数是可行的，运用量纲分析法和相似理论指导实验，能够有效简化实验程序，减少实验工作量。     

基于改进k-means聚类算法的车轮踏面损伤检测研究

为提高列车车轮踏面检测效率,设计了一套基于机器视觉的车轮踏面动态检测系统,分析了k-means聚类算法,通过加权欧式距离对该算法进行改进,利用聚类法具有保持最大相似性的特性,将基于加权欧式距离的k-means聚类算法用于机器视觉的图像处理。先对原始图像作图像增强、图像灰度化等预处理,再以特征聚类思想对图像作阈值分割,使图像中的各部分特征更加突出。图像处理结果显示,基于加权欧式距离k-means聚类算法的车轮踏面损伤视觉检测系统可以有效地检测出踏面损伤。     

车轮踏面擦伤的集成粗糙神经网络预示诊断

车轮踏面擦伤的预示诊断对列车安全运行具有重要意义。在分析粗糙集和神经网络特点的基础上,结合预示诊断中多传感器、多特征的要求,提出了一种粗糙集与多个神经网络相结合的车轮踏面擦伤预示诊断方法。该方法采用时频域都具有高分辨率的小波分析从车轮振动信号中提取擦伤特征,利用粗糙集的数据约简确定神经网络的初始拓扑结构,通过网络训练建立故障特征与故障之间的映射关系,从而实现踏面擦伤的多传感器融合诊断。实验结果表明该方法具有良好的预示诊断性能。     

门座式起重机制动轮的热处理工艺改进

制动轮是门座式起重机制动装置的关键零件，制动轮在生产制造和使用过程中的早期失效及热处理缺陷是影响生产成本及效率的重要因素．通过对制动轮显微组织观察，制动轮失效原因主要是由于预先热处理工艺不当造成组织粗大以及产生重复表面淬火所致．在此基础上对制动轮的热处理工艺进行了改进，并且用试验进行了检验，有效地提高了制动轮的寿命．     

单向自增力制动器热—结构耦合分析

通过静力学分析,建立地面制动力与轮缸促动力之间的映射关系,作为车型匹配和确定有限元分析力边界条件的基本依据;以ANSYS的WORKBENCH模块为开发环境,就给定车型进行了热-结构耦合分析,准确的找到了制动器在力和温度共同影响下的变化规律。这对于改善制动器热衰退性能和延长使用寿命提供了技术基础。     

基于随机过程的盘式制动器闸瓦温升研究

盘式制动器闸瓦的温升直接影响工作效率和制动系统的可靠性，由于各种不确定性因素的影响，闸瓦热流输入是一个随机过程，本文把随机热传导应用于研究闸瓦温升问题，进行了闸瓦温度场的一维解析分析，较好的描述了在制运过程中时刻闸瓦沿厚度方向的温度分布以及温度场的随机特性，得出了有实际意义的结论。     

紧急制动工况下汽车通风盘式制动器瞬态温度场分布的研究

以某乘用车前轮采用的通风盘式制动器为研究对象,建立其热-结构耦合的3维有限元分析模型.在此基础上采用直接耦合法对该通风盘式制动器在紧急制动工况下的瞬态温度场进行仿真分析,获得整个通风式制动盘和摩擦片在紧急制动过程中温度场的分布情况及变化特性.结果显示:在整个紧急制动过程中,制动盘温度场的分布不是轴对称的,其在径向、周向及轴向3个方向上均存在着一定的温度梯度; 制动盘的最高温度出现在1.91 s,最高温度为227.1 ℃.同时对该通风盘式制动器进行了与仿真分析相同制动工况下的台架试验,所获得的实验结果与仿真计算结果基本一致,从而验证了仿真分析的有效性,为通风盘式制动器的设计及优化提供了理论基础.     

机轮刹车振动破坏的仿真分析及优化设计

为了解决刹车机轮振动给机轮组件和刹车装置造成的严重破坏,以刹车机轮为研究对象,建立机轮刹车振动系统力学模型,采用ABAQUS软件对该振动过程进行仿真,提取机轮的固有频率,将仿真结果与试验结果进行对比,得出机轮试验系统出现共振是其产生严重振动的原因。据此提出了改变卡槽数量和增加垫片等优化方案,减小或隔离振动的传递,减轻了刹车力矩的波动,减缓了机轮的振动,并改变静盘受力和组合受力频率,避开机轮的固有频率,避免机轮试验系统出现共振,使机轮的气缸座振动加速度减小了8倍,位移减小了6倍,大幅度减弱了振动程度,提高了该型机轮的使用寿命。     

山区公路长下坡路段货车鼓式制动器温升规律数值分析

结合龙岩典型长下坡事故黑点路段,建立鼓式制动器温升规律有限元热分析模型,对货车鼓式制动器在紧急和持续制动工况下的温升规律和具体路段下重复制动货车鼓式制动器的温升规律进行了深入分析,并进行了实车试验验证.研究结果表明:车辆载重、车辆运行速度、道路坡度、制动鼓比热容是影响制动鼓温升规律的主要因素;实车制动行为与驾驶员心理、车辆运行速度及道路线形条件有密切关系,只有结合具体路段车辆运行状况及制动方式才能相对准确地进行模拟分析实际制动鼓的温升规律;基于运行速度的长下坡路段制动鼓重复制动温升规律模拟是一种可参考使用的方法.     

某乘用车制动盘冷却特性的研究

基于某SUV的整车环境,利用数值计算和热环境风洞(CWT)试验的方法,探索了重复制动工况下制动盘的温升和冷却过程,分析了制动盘冷却过程中的散热方式以及冷却特性.结果表明,计算流体力学(CFD)得到的温升和冷却特性曲线与试验结果的一致性较好;对流散热是影响制动盘冷却性能的主导因素;制动盘的温度随冷却时间呈指数关系下降,冷却系数随汽车来流速度呈幂律关系增长.     

防抱制动系统转鼓试验台架的研制

文中设计并研制的防抱制动系统转鼓试验台架可以对车轮转速、车身速度、垂直载荷、制动管路压力、制动器扭矩等参数进行测量 ,并对由此衍生出的车轮角加速度及减速度、滑移率、地面附着系数、地面制动力等参数进行推算 同时设计了单轮防抱死系统 ,在此台架上进行了试验 ,达到了较好的效果     

非对称方法对回旋振动稳定性的影响

振动问题作为长期制约航空机轮领域发展的主要因素之一,严重影响着飞行起降安全,提出一种非对称的设计方法来解决飞机刹车过程中产生的回旋振动问题。该方法利用非对称的概念,将两个频率相同的摩擦耦合对称模态分离,从而改善飞机刹车振动稳定性。首先构建飞机刹车振动的动力学方程,其次通过对静盘进行打孔,考虑等体积和等大小的非对称孔对回旋振动的影响,使用复模态分析和瞬态动力学的方法对机轮刹车回旋振动问题进行了分析。最后用仿真模拟结果验证了该方法对减小飞机刹车振动的有效性,对实际工程设计具有一定的指导意义。     

长下坡工况中通风制动盘热性能的仿真分析

汽车在长下坡工况中,驾驶员需要通过轻踩刹车,使得汽车维持安全稳定的速度下坡,此时的制动盘处于拖磨的状态,温度会不断上升,极有可能产生制动热衰退的风险.为了研究在长下坡工况中制动盘的温升情况,本文基于fluent仿真软件,对几种不同的坡度、车速和车重的长下坡工况中的通风制动盘的热性能进行仿真分析,得出了制动盘在长下坡拖磨工况中的盘体温度场及温升曲线,确定了坡度、车速和车重增大均使制动盘温升速率增大,而车速增大会使制动盘对流换热加强,最终制动盘温升速率会随时间推移逐渐减小,对设计汽车长下坡工况中制动器性能有参考作用.