粘着控制对列车动力学性能影响研究
发布时间：2022-01-25 16:37
随着经济的快速发展,货物运输任务日益繁重,重载铁路运输作为一种运量大、效益高的运输方式受到越来越多国家的重视,中国也不例外,先后在大秦线、朔黄线和晋豫鲁铁路等多条重载线路上开行了万t重载列车。重载列车由于总重较大,运行阻力也较大,通常需要采用一辆甚至多辆牵引性能良好的大功率机车牵引,而限制机车牵引性能的因素主要包括轮轨粘着和分相区。对于前者通常采用粘着控制,使机车在相同轨面条件下能够发挥出最大牵引力。对于后者需要尽可能缩短机车通过分相区时的断电惰行时长以及在通过分相区后尽可能快的恢复牵引力,以提高分相区列车通行效率。而牵引力变化对列车运行安全性能影响显著,故本文研究了粘着控制及通过分相区后牵引力恢复速率对列车纵向冲击和机车运行平稳性的影响。本文首先介绍了机车粘着控制原理以及国内外粘着控制、列车纵向动力学研究现状。并依据粘着控制理论和列车纵向动力学理论在MATLAB/Simulink中建立了粘着控制系统、空气制动系统、车钩缓冲器模型和车辆动力学模型,分析了空气制动系统主要参数对制动缸升压特性的影响。为了更好的模拟机车轮轨蠕滑特性,依据车辆系统动力学理论在SIMPACK中建立了机车多体动力...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
HXD2机车动力学模型
力计算模型内压缩空气先挤压制动缸活塞，再通过与活塞相连的基瓦，通过闸瓦与车轮踏面之间所产生的摩擦力来实现车在计算车辆制动力时通常都是先将制动缸中的空气压力压力，这其中需要考虑基础制动系统的力传递效率、放闸瓦压力通常可用以下公式计算：max6kzzz2z410PndnK 压力，kN；动缸直径，mm；础制动装置传动效率，机车闸瓦制动取 0.85，货车闸瓦动倍率；动缸数；瓦数量。
图 2-18 机车车体模型2.3.4 列车模型的建立重载列车都是由大量货车与一辆或以上机车通过车钩连接编组而成的，当列车由 1辆机车牵引 N 辆货车运行时，如图 2-19 所示。从图中可以看出，列车中除端部车辆外，其余各车受力完全相同，故列车的动力学方程可由下式表达：第一辆机车：F F F FM adrgdf1(2-22)中间第 i 辆货车：dfidf(i1)rigiiiF F F Fm a+(2-23)最后一辆货车（第 N 辆）：dfNrNgNNNF F Fm a(2-24)其中 m—货车质量，kg；a—机车车辆加速度，dv/dt，m/s2。
【参考文献】：
期刊论文
[1]重载机车轮轨黏着利用技术研究综述[J]. 何静,刘建华,张昌凡. 铁道学报. 2018(09)
[2]第三介质对轮轨最大静摩擦因数影响的试验[J]. 张军,王雪萍,马贺. 机械工程学报. 2018(18)
[3]交流传动电力机车黏着控制算法的研究与应用[J]. 王乃福,徐从谦,周鹏. 铁道机车与动车. 2018(04)
[4]重载机车滑模极值搜索最优粘着控制研究[J]. 赵凯辉,李燕飞,张昌凡,何静,李鹏. 电子测量与仪器学报. 2018(03)
[5]高速轮轨黏着机理的研究进展及其应用[J]. 常崇义,蔡园武,李兰,陈波. 中国铁路. 2017(11)
[6]重载列车空气制动特性多参数数学简化方法[J]. 孙树磊,李芾,丁军君,黄运华,倪文波. 铁道车辆. 2017(09)
[7]电力机车黏着控制研究[J]. 高翔,陆阳. 铁道机车车辆. 2017(03)
[8]机车编组方式对列车再充气特性的影响[J]. 胡杨,魏伟,张渊. 交通运输工程学报. 2017(03)
[9]牵引及制动操纵对重载机车轮轨动力作用的影响[J]. 刘鹏飞,王开云,张大伟. 中国铁道科学. 2017(02)
[10]重载机车粘着性能参数的极大似然辨识方法[J]. 何静,刘光伟,张昌凡,孙健,程翔. 电子测量与仪器学报. 2017(02)
博士论文
[1]机车黏着智能优化控制研究[D]. 李宁洲.西南交通大学 2015
[2]重载列车纵向冲动动力学研究[D]. 孙树磊.西南交通大学 2014
[3]重载组合列车牵引及制动系统的试验与仿真研究[D]. 张波.中国铁道科学研究院 2009
硕士论文
[1]低粘着状态下机车粘着状态估计方法研究[D]. 王新霞.西南交通大学 2018
[2]钢轨廓形对机车车辆动力学性能的影响研究[D]. 李怡然.西南交通大学 2018
[3]重载机车多轴协调粘着控制的研究[D]. 张思宇.西南交通大学 2016
[4]车钩缓冲器装置对列车纵向冲动的影响[D]. 李奇桓.大连交通大学 2015
[5]电力机车的空转识别及防空转研究[D]. 陈鹏.西南交通大学 2013
本文编号：3608879
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
HXD2机车动力学模型
力计算模型内压缩空气先挤压制动缸活塞，再通过与活塞相连的基瓦，通过闸瓦与车轮踏面之间所产生的摩擦力来实现车在计算车辆制动力时通常都是先将制动缸中的空气压力压力，这其中需要考虑基础制动系统的力传递效率、放闸瓦压力通常可用以下公式计算：max6kzzz2z410PndnK 压力，kN；动缸直径，mm；础制动装置传动效率，机车闸瓦制动取 0.85，货车闸瓦动倍率；动缸数；瓦数量。
图 2-18 机车车体模型2.3.4 列车模型的建立重载列车都是由大量货车与一辆或以上机车通过车钩连接编组而成的，当列车由 1辆机车牵引 N 辆货车运行时，如图 2-19 所示。从图中可以看出，列车中除端部车辆外，其余各车受力完全相同，故列车的动力学方程可由下式表达：第一辆机车：F F F FM adrgdf1(2-22)中间第 i 辆货车：dfidf(i1)rigiiiF F F Fm a+(2-23)最后一辆货车（第 N 辆）：dfNrNgNNNF F Fm a(2-24)其中 m—货车质量，kg；a—机车车辆加速度，dv/dt，m/s2。
【参考文献】：
期刊论文
[1]重载机车轮轨黏着利用技术研究综述[J]. 何静,刘建华,张昌凡. 铁道学报. 2018(09)
[2]第三介质对轮轨最大静摩擦因数影响的试验[J]. 张军,王雪萍,马贺. 机械工程学报. 2018(18)
[3]交流传动电力机车黏着控制算法的研究与应用[J]. 王乃福,徐从谦,周鹏. 铁道机车与动车. 2018(04)
[4]重载机车滑模极值搜索最优粘着控制研究[J]. 赵凯辉,李燕飞,张昌凡,何静,李鹏. 电子测量与仪器学报. 2018(03)
[5]高速轮轨黏着机理的研究进展及其应用[J]. 常崇义,蔡园武,李兰,陈波. 中国铁路. 2017(11)
[6]重载列车空气制动特性多参数数学简化方法[J]. 孙树磊,李芾,丁军君,黄运华,倪文波. 铁道车辆. 2017(09)
[7]电力机车黏着控制研究[J]. 高翔,陆阳. 铁道机车车辆. 2017(03)
[8]机车编组方式对列车再充气特性的影响[J]. 胡杨,魏伟,张渊. 交通运输工程学报. 2017(03)
[9]牵引及制动操纵对重载机车轮轨动力作用的影响[J]. 刘鹏飞,王开云,张大伟. 中国铁道科学. 2017(02)
[10]重载机车粘着性能参数的极大似然辨识方法[J]. 何静,刘光伟,张昌凡,孙健,程翔. 电子测量与仪器学报. 2017(02)
博士论文
[1]机车黏着智能优化控制研究[D]. 李宁洲.西南交通大学 2015
[2]重载列车纵向冲动动力学研究[D]. 孙树磊.西南交通大学 2014
[3]重载组合列车牵引及制动系统的试验与仿真研究[D]. 张波.中国铁道科学研究院 2009
硕士论文
[1]低粘着状态下机车粘着状态估计方法研究[D]. 王新霞.西南交通大学 2018
[2]钢轨廓形对机车车辆动力学性能的影响研究[D]. 李怡然.西南交通大学 2018
[3]重载机车多轴协调粘着控制的研究[D]. 张思宇.西南交通大学 2016
[4]车钩缓冲器装置对列车纵向冲动的影响[D]. 李奇桓.大连交通大学 2015
[5]电力机车的空转识别及防空转研究[D]. 陈鹏.西南交通大学 2013
本文编号：3608879
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