前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇滚动车轮范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
河南华冠游乐设备厂张晓普总经理告诉记者:“在汽车未普及前,四轮马车是欧美等国家贵族阶层专属使用的一种交通工具,凡是能够乘坐四轮子马车的人,非富即贵。在大家耳熟能详的西方电影《人鬼情未了》、《魂断蓝桥》等影片中,我们经常可以看到故事中的男、女主人公乘车出行的场景,虽然时过境迁,汽车早已经成为百姓日常生活的必需品,但四轮马车仍旧作为一种行业类特殊的交通工具而给人一种高贵、典雅、浪漫的享受。这几年,咱中国老百姓的生活条件好了,以前结婚双方到照相馆照个相,全家人再一起吃个饭就算完事了,现在很多即将步入婚姻殿堂的青年人都希望在结婚时能留下最美好的瞬间,因此,我们看到在我们身边出现了大批婚纱影楼以及婚礼庆典服务公司。天气晴好的时候,很多新人都希望能进行婚纱照的外景拍摄,带有西式风格的教堂婚礼成为众多新人的最爱,而除了教堂之外,能体现欧式风格的婚庆用品莫过于欧式婚庆马车了,华冠游乐设备厂正是看重了这一巨大的市场切入点,花大力气重点开发满足中国人需要的马车业务。”
增加一辆婚庆马车
庆典业务多了好几倍
位于河南省南阳市的唐河天鑫婚庆礼仪服务有限公司是一家集婚庆服务、影视摄制、商务演出、开业庆典为一体庆典公司。刚开始的时候,公司生意非常不错,可后来,在公司周边又陆续出现了很多家婚庆服务公司,各家企业大打价格战,公司业绩急转直下,对于公司的经营现状,总经理李健先生也是非常着急。
谈及如何结识华冠四轮马车时,李总说:“很早以前就听说在国内有这么一家企业――河南华冠游乐设备厂,专门生产各种类型的四轮马车,产品还远销到日本、韩国、荷兰等国家,生意做得挺大,但因为忙,一直没有亲自去考察过。今年5月,公司为一对新人拍摄婚纱外景时,恰巧华冠公司张总正带着摄像师来到我们南阳市旅游景点拍摄四轮马车实景图片,准备放到网上供网友浏览考察,这对新人看到如此华贵、高雅的马车后,说啥也要坐在马车上再拍摄几张照片,张总说马车是为客户定做的,未经客户允许不能让其他人使用,这对新人当时就急了,为了能拍摄一张照片,愿意花300块钱的高价租赁一小时,旁边的几对新人也被四轮马车吸引过来,纷纷出价租赁马车,当时我就在想,要是我也有一辆这样的马车,那在当地不就能迅速抢回市场份额吗?”
2009年7月,唐河天鑫庆典公司的庆典马车租赁业务开始营运,很快,天鑫公司就在当地数十家庆典公司当中脱颖而出,尤其十一期间,大批新人排着队甚至是提前两周预约等候乘车拍婚纱照、拍摄外景。李总告诉记者:“四轮皇家马车上线不到3个月,业务总量就已经超过了前7个月的总收入,很多同行对四轮马车业务也是青睐有加,纷纷来我这租车拍外景。除了我自己公司正常使用之外,同行租赁我还可以收取一定佣金,本钱早就赚回来了。”
婚庆市场新亮点
小本创业蹲点也赚钱
对于未来的事业拓展,李总有着非常清醒的认识:“现在南阳市和全国很多城市一样,正在大规模地搞房地产开发建设,旅游产业在南阳当地也是异军突起。稍微细心一点的人会发现,现在的花园小区越来越漂亮,日式风格的、欧式风格的、地中海风格的、英伦风格的等等,这些西式风格的花园小区在售楼阶段都会在园区内安排一定数量的看房车供看房者搭乘,皇家马车无疑能为项目增添很多亮点,因此非常受到地产开发商的欢迎;而至于旅游景点选用旅游马车作为观光用交通工具自不必说,公司经过全面调查后,决定再增设几台,为大型房地产开发项目以及南阳市的旅游景点提供租车业务。”
河南华冠游乐设备厂张晓普总经理说:“目前像李健这样正从事庆典服务业的购买用户非常多,很重要一点在于,婚庆马车的出现为婚庆市场增添了一道更为绚丽的风景,也就更容易在竞争中胜出。同时对于一些小本创业者来说,四轮马车同样不失为一种明智的创业选择,投资不大,好经营。业务初期,可以和当地的所有的庆典服务公司挂钩,由创业者个人负责车辆及马匹的养护,然后在适当的时候租赁给影楼及庆典公司,每次都能收取至少1000元以上的佣金;另外一种方式就是在婚纱照外景拍摄集中的地方或者著名旅游景点,以“蹲点儿”方式吸引顾客的注意力,有顾客使用就像前面提到的那几对新人一样,向他们收取一定数量的租金,这样几单业务下来,本钱就全回来了。由于现在国内一线城市在养马问题上没有明确限制,因此,该项目特别适合城市、近郊以及中小县城的个人创业者采用。公司配有全套的服务指导技术,还可提供马匹,保证让您创业无忧、财源滚滚。”
在公司上下的共同努力下,目前设备及技术已发展为国内领先水平,其马车设计合理,材料均为特种钢焊接,坚固耐用,平均使用年限达到20年以上,公司严把产品质量关。承诺用户:整车3年免费维修。
河南华冠游乐设备厂
厂址:河南省许昌市襄城县南环路东300米
销售热线:0374-3672555
手机:1352374998515993628333
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关键词: 阻尼车轮; 振动特性; 辐板车轮; 模态试验; 有限元
中图分类号: U270.3.3文献标志码: B
Abstract: The vibration characteristics of three types of webbed wheels with or without a new webmounted noise shield are analyzed by the method of combining test with simulation. The results show that, the vibration reduction effect of the three types of wheels which are installed with the webmounted noise shield is significant in the whole frequency range of 0~6 400 Hz; the couplings between the radial vibration and the onenodalcircle axial vibration of the curved webbed wheels and the doubleS webbed wheels are easier to appear than that of the straight wheels; as to the three types of webbed wheels, the webmounted noise shield can not only reduce the radial vibration and the zeronodal circle axial vibration, but also alleviate the coupling between the radial vibration and the axial vibration. According to the vibration characteristics of the damped wheels, it can be predicted that the webmounted noise shield can effectively reduce the rolling and the curve squeal noise.
Key words: damped wheel; vibration characteristic; webbed wheel; modal test; finite element
引言
列车常见的噪声主要包括轮轨噪声、弓网噪声、牵引噪声和空气动力学噪声等.轮轨噪声主要包括轮轨滚动噪声、曲线啸叫噪声和轮轨冲击噪声等.[1]由于车轮本身材料阻尼非常低,大约为10-4,当机械结构发生共振时,机械系统的阻尼是可以起到减振作用的最关键因素之一[2],因此增加车轮阻尼会有效降低车轮振动声辐射.在列车实际运行中,车轮与钢轨的滚动接触状态会对车轮产生一定的附加接触阻尼.接触阻尼通常会使车轮阻尼从10-4增加到大于10-3.因此,增加的车轮阻尼必须超过车轮本身和由于轮轨接触产生的附加阻尼才会有效抑制车轮的振动声辐射.[3]
约束阻尼处理技术是一种有效的减振降噪方案,被广泛用于列车低噪声车轮技术中.该技术将一层薄的高阻尼的黏弹性阻尼材料粘贴于车轮(一般是辐板区域)与一层刚性约束层(通常是钢和铝合金等)之间.由于黏弹性阻尼层粘贴于基层(车轮辐板)与约束层(刚性层)之间,因此被称为约束阻尼处理.JONES等[4]研究一种采用辐板约束阻尼处理的车轮,计算表明该车轮降低车轮滚动噪声约3 dB.意大利ETR 500高速列车现场测试一种采用1 mm厚铝板作为约束层的约束阻尼处理车轮表明,在列车运行速度为200~300 km/h时,可降低滚动噪声4~5 dB.[56]BRACCIALI等[5]基于多目标优化实验设计方法对横截面声学优化的车轮进行约束阻尼处理,通过仿真计算认为该方法对车轮滚动噪声产生近10.0 dB(A)的降噪效果.
RONA项目设计一种1 mm厚的金属屏蔽板,将其弹性安装于车轮的辐板区域,对辐板辐射噪声进行屏蔽.现场测试结果表明,在列车运行速度分别为150和300 km/h时,该辐板屏蔽车轮较标准车轮振动声辐射分别降低5.0和6.0 dB(A).[7]在SILENT FREIGHT项目中将类似的辐板屏蔽装置安装在形状优化后的车轮上,与标准车轮相比,这种车轮能够降低车轮辐射噪声约8 dB.[78]肖新标等[9]结合辐板屏蔽式车轮与约束阻尼车轮的优点研发一种列车车轮辐板降噪阻尼设备,仿真结果表明辐板降噪阻尼设备能有效降低高速列车车轮在运行中的宽频带滚动噪声.
按照文献[9]专利的技术要求,西南交通大学牵引动力国家重点实验室设计研发一种“辐板屏蔽阻尼器”,将其安装在国内现有的3种辐板形式的地铁车轮上,并对其振动特性进行仿真和试验研究.
1辐板屏蔽阻尼车轮简介
1.1辐板屏蔽阻尼车轮原理
辐板屏蔽阻尼车轮结合辐板屏蔽车轮与约束阻尼车轮的优点,能够在降低车轮振动的同时屏蔽辐板区域的辐射噪声.
在车轮辐板区域加装屏蔽板相当于在传播路径上对车轮辐板区域的辐射噪声进行控制,声波通过中间层的原理[10]见图1.
单侧的辐板屏蔽阻尼器由6个角度为60°等分的扇形阻尼结构组成,每个扇形阻尼结构由4层金属板和3层阻尼材料组成,金属板和阻尼材料的厚度选用2 mm等厚,阻尼材料选用ZN03型.将金属约束层和阻尼层用特制工装定位后,分层相互黏结并固化成型.选第1和3约束层与大安装环连接固定,第2和4约束层与小安装环固定,从而在两端形成交替约束结构,见图4(a).在车轮的轮辋与轮毂部位,制作相应的定位环和锁紧螺丝孔.在单个扇形阻尼环片组装完成后,逐一均匀地安装到车轮的轮辋与轮毂之间,根据不同的试验工况要求,选择覆盖车轮单侧或双侧辐板区域,见图4(b).
2.2仿真计算结果
车轮振动模态与圆盘振动模态相似,分为面内径向振动模态、周向振动模态和面外轴向振动模态.面内振动可以用节径数表征,表示为径向模态(r,n)和周向模态(c,n),面外振动模态表示为(m,n),其中m代表节圆数,n代表节径数.节径是指在振动过程中圆板过圆心的一条或多条直径位移保持为0;节圆则是在振动过程中圆板上一个或多个与边界圆同心的圆的位移保持为0.基于上述有限元计算模型,给出3种辐板车轮显著振动模态振型及其固有频率,见图7~9.由上述分析可知,对于直型辐板车轮,可以通过减小其径向振动和轴向振动降低振动声辐射;对于斜型和双S型辐板车轮,还可以通过减小径向振动和1节圆轴向振动的耦合降低其振动声辐射.
由图7~9可知,在车轮振动声辐射显著的频带内,车轮受到激励时会出现一系列0节圆轴向振动和径向振动.0节圆轴向振动是曲线啸叫噪声的易发模态,而径向模态由于踏面位置变形较大且容易被轮轨垂向力所激发,因此是滚动噪声的显著模态.由图7~9中径向模态振型还可看出,与直型辐板车轮相比,斜型和双S型辐板车轮径向模态与1节圆轴向模态容易耦合,导致径向模态与1节圆轴向模态振型的判断较困难.径向模态与1节圆轴向模态容易发生耦合的原因有2点:一方面因为这2种模态的固有频率较接近;另一方面是非直型辐板形式和轮辋与辐板处的过渡较“尖锐”.值得注意的是,径向模态与1节圆轴向模态的耦合也是轮轨滚动噪声最为显著的模态之一,因为这种耦合振动使得车轮踏面位置发生相对较大变形,同时车轮辐板产生较大振动也会向外界辐射声能量.
3车轮振动特性试验分析
3.1车轮振动频响函数测试
振动频响函数是振动系统频域的重要参数,也是识别车轮模态参数的重要依据.为得到3种辐板形式车轮和对应的阻尼车轮关键位置的振动频响函数,采用B&K公司型号为8206002的力锤对车轮进行激励,采用型号为4508的加速度传感器采集振动信号,见图10.以直型辐板车轮为例,对应的阻尼车轮测点布置示意见图11,从左至右依次是未安装阻尼器的参考车轮、外侧辐板区域安装辐板屏蔽阻尼器车轮、内侧辐板区域安装辐板屏蔽阻尼器车轮和双侧辐板区域安装辐板屏蔽阻尼器车轮,分别将后3种阻尼车轮简称为外侧阻尼车轮、内侧阻尼车轮和双侧阻尼车轮.在测试中,分别将标准车轮和阻尼车轮用弹性绳悬挂于悬臂梁上,近似模拟自由状态.激励位置分别为径向激励踏面名义滚动圆位置F1和轴向激励轮缘位置F2,响应测点分别为踏面位置径向振动响应和轮辋位置轴向振动响应.
对比固有频率实测结果与仿真结果发现,实测结果轴向模态固有频率较仿真结果低,径向模态固有频率较仿真结果偏高或偏低.产生上述差异主要有3个原因:第一,车轮模态试验采用弹性绳悬挂近似模拟自由状态会引起误差;第二,实测标准车轮为安装阻尼装置,在轮辋与轮毂之间进行部分材料的切削和安装螺栓孔的加工导致车轮刚度变小;第三,铁路车轮辐板厚度的设计加工精度通常存在误差,因此实测车轮与用于仿真计算的采用标准图纸建模的仿真模型存在误差.
基于上述仿真结果与试验结果较好的一致性,结合图7~9的车轮模态振型仿真结果和车轮频响函数测试可得到阻尼车轮频响函数及其峰值对应的模态振型,见图12~14.结合图12~14得到阻尼车轮减振效果显著的频段和该频段对应的模态振型,分析辐板屏蔽阻尼器的减振原因.(a)径向激励(b)轴向激励图 12直型辐板车轮振动频响函数
由图12~14可知,在整个频带范围内,阻尼车轮在共振频率处的频响函数幅值明显低于无阻尼参考车轮,说明该阻尼车轮在较宽的频带范围具有良好的减振效果.阻尼车轮对踏面位置的振动抑制效果主要是因为阻尼装置包含两端交替约束结构,当车轮轮辋与轮毂沿径向产生相对变形时,带动黏弹性阻尼层两侧的金属板相对运动,在黏弹性阻尼层形成周期性剪应变,将机械能转变为热能而耗散振动能量,从而抑制屏蔽板及与其相连的车轮轮辋和车轮整体的径向振动.因此,辐板屏蔽式阻尼装置具有良好的径向减振效果.阻尼车轮对轮辋轴向振动抑制效果主要因为阻尼装置包含两端交替约束结构,当车轮轮辋与轮毂沿轴向产生相对变形时屏蔽板发生弯曲,轮辋和轮毂分别带动黏弹性阻尼层两侧的金属板相对运动,与径向错动类似,在黏弹性阻尼层形成周期性剪应变,将机械能转变为热能而耗散振动能量,从而抑制屏蔽板和与其相连的车轮轮辋及车轮整体轴向振动.因此,辐板屏蔽式阻尼装置对轴向振动具有良好的抑制效果.
斜型和双S型辐板参考车轮的径向和轴向振动频响函数共振峰值数量较直型辐板参考车轮多,因为斜型和双S型辐板车轮较直型辐板车轮的径向振动和轴向振动更容易发生耦合,尤其是1节圆轴向模态与径向模态振动频率较接近的时候.因此,图13和14中参考车轮的振动频响函数包含径向模态与1节圆轴向模态共同的作用,相比直型辐板参考车轮峰值数量多.通过对比3种阻尼车轮的频响函数可以发现,斜型和双S型辐板阻尼车轮频响函数显著峰值数目明显减少,与直型辐板车轮相当,说明加装辐板屏蔽阻尼装置后能有效抑制斜型和双S型辐板车轮径向振动与1节圆轴向振动的耦合,进而说明辐板屏蔽阻尼装置能有效抑制轮轨滚动噪声.
4结论
(1)斜型和双S型辐板参考车轮的径向模态振动和一节圆轴向模态振动较直型辐板参考车轮更容易发生耦合.
(2)车轮径向振动与一节圆轴向振动的耦合产生较大的踏面位置径向振动和辐板区域的轴向振动,此耦合振动会对车轮辐射噪声有较大的贡献.
(3)辐板屏蔽阻尼装置在较宽频带范围内(0~6 400 Hz)对3种辐板形式的车轮均具有良好的减振效果,对车轮共振峰值的减振效果尤为明显.
(4)辐板屏蔽阻尼装置能有效抑制3种车轮的径向振动和0节圆轴向振动.同时,辐板屏蔽阻尼装置能有效减小斜型和双S型辐板车轮的径向模态与1节圆轴向模态的耦合.因此,可以预测辐板屏蔽阻尼车轮能有效抑制车轮滚动噪声和曲线啸叫噪声.参考文献:
[1]金学松, 张雪珊, 张剑, 等. 轮轨关系研究中的力学问题[J]. 机械强度, 2005, 27(4): 408418.
JIN Xuesong, ZHANG Xueshan, ZHANG Jian, et al. Mechanics in performance of wheelrail[J]. J Mech Strength, 2005, 27(4): 408418.
[2]刘棣华. 黏弹阻尼减振降噪应用技术[M]. 北京: 宇航出版社, 1990: 2022.
[3]THOMPSON D J. Railway noise and vibration[M]. Amsterdam: Elsevier, 2009: 3032.
[4]JONES C J C, THOMPSON D J, FRID A, et al. Design of a railway wheel with acoustically improved crosssection and constrained layer damping[C]//Proc 29th Int Congress Noise Contr Eng. Nice, 2000: 673678.
[5]BRACCIALI A, BIANCHI M. Lucchini CRS Syope damped wheels noise qualification[C]//Proc 13th Int Wheelset Congress. Roma, 2001.
[6]CERVELLO S, DONZELLA G, POLA A, et al. Analysis and design of a lownoise railway wheel[C]//Proc Institution Mech Eng. Firenze, 2001: 179192.
[7]THOMPSON D J, GAUTIER P E. A review of research into wheel/rail rolling noise reduction[C]//Proc Institution Mech Eng. Paris, 2006: 385408.
[8]HEMSWORTH B, GAUTIER P E, JONES R. Silent freight and silent track projects[C]//Proc 29th Int Congress Noise Contr Eng. Nice, 2000: 714719.
[9]肖新标, 王超. 一种车轮辐板降噪阻尼设备: 中国, ZL 2009 2 0266593.0[P]. 20100707.
关键词:汽车制动;防抱死系统;技术分析
1 附着系数与车轮滑移率的关系
1.1 车轮滑移率
汽车正常行驶时,车速(即车轮中心的纵向速度)与车轮速度相同,可以认为车轮在路面上作纯滚动。当驾驶员踏下制动踏板时,由于地面制动力的作用,使车轮速度减小,车轮处在滚动及滑动的状态,实际车速与车轮速度不再相等,人们将车速棚车轮速度之间出现的差异称为滑移。随着制动系压力的增加,车轮滚动成分越来越小,滑移成分越来越大。当车轮制动器抱死时,车轮已不再转动,而是在地面上作完全滑动。
S=×100%=×100%
式中:S-车轮滑移率;v-车速(车轮中心纵向速度,m/s);vw-车轮速度(车轮瞬时圆周速度,vw=r?棕,m/s);r-车轮半径(m);?棕-车轮转动角速度(rad/s)。
车轮在路面上纯滚动时,v=vw,车轮滑移率S=0;当车轮抱死在地面上滑动时,vw=0,车轮滑移率S=100%;车轮在路面上边滚动边滑动时,v>vw,车轮滑移率0
1.2 附着系数与滑移率的关系
车轮滑移率的大小对车轮与地面间附着系数有很大影响。通常,当滑移率S由0%-10%增大时,纵向附着系数?准x迅速增大。当滑移率处于10%-30%的范围时,附着系数有最大值。该最大值称为峰值附着系数,用?准p表示,此时与其相对应的车辆滑移率称为峰值附着系数滑移率,用Sp表示。当滑移率继续增大时,附着系数逐渐减小。当车轮抱死时,即完全滑动时的附着系数,一般称为滑动附着系数。车轮抱死时的滑动附着系数一般总是小于峰值附着系数?准p。
随着力F?准与附着系数?准的关系为F?准=Fz?准,当地面对车轮法向反作用力一定时,滑移率S大约在20%左右时具有最大附着力,因而也只有此时车轮与路面之间才能获得最大地面制动力,具有最佳制动效果。通常,称纵向附着系数最大时的滑移率S,为理想滑移率,也有的叫最优滑移率。如果滑移率超过理想滑移率时,附着力和地面制动力反而逐渐减小,使制动效能变差、制动距离增长,因此一般称从理想滑移率到车轮抱死完全滑动阶段为非稳定区。横向附着系数越大,汽车制动时方向稳定性和保持转向控制能力越强。当滑移率5:0时,横向附着系数最大;随着滑移率的增加,横向附着系数越来越小;当车轮抱死时,横向附着系数几乎为零,此时导致横向附着力几乎为零,其危害是很大,主要体现为以下两方面:(1)方向稳定性。由于横向附着力很小,汽车失去抵抗横向外力的能力,后轮很容易产生横向滑移和使汽车发生地层、调头等危害,使汽车失去方向稳定性。(2)失去转向控制能力。在汽车转向行驶时,尽管驾驶员此时操纵转向盘,但由于轮维持汽车转弯运动能力的横向附着力已丧失,汽车仍将按原来惯性方向滑动,汽车就可能冲出路面,汽车不能按驾驶员的意愿行驶,使汽车失去转向控制能力。
2 ABS的优缺点
2.1 ABS的优点是
(1)制动时保持方向稳定性;(2)制动时保持转向控制能力;(3)缩短制动距离,在冰雪路面上,可以缩短制动距离10%;(4)减少轮胎磨损,提高轮胎的使用寿命6%-10%;(5)减少驾驶员紧张情绪;(6)提高汽车行驶的平均速度大约15%。
2.2 ABS的缺点是
(1)不能提供超越车轮路面所能承受的制动效果;(2)其性能的好坏受整车制动系统状况的影响;(3)不能取代驾驶员的制动,只能在驾驶员制动时,帮助其达到制动效果;(4)在平滑的路面上制动,熟练驾驶员制动距离可能比ABS工作时制动距离要短,这主要是由于ABS允许滑移率降低到10%左右;(5)在松散的砂土和积雪较深的路面制动,车轮抱死制动要比ABS工作时的制动距离短。因为在这些路面上车轮制动抱死时,其表面物质如积污会被铲起并堆在车轮前面,形成一种阻力,使制动距离变短,由于车轮不会抱死,反而没有这种效果,所以在装备ABS的汽车上一般在仪表盘上装有一个开关,以便在这种路面上关闭ABS,使其不起作用。
3 ABS系统的结构与工作原理
3.1 ABS系统的结构
无论是液压制动系统还是气压制动系统,控制制动防抱死系统均由传感器电控单元和执行器三部分组成。下面以一汽红旗CA7220型轿车装用的ABS系统为例说明其工作原理。该系统主要由前、后车轮转速化感器和液压调节器、电子液压控制单元和ABS警报灯等组成。ABS系统采用美国凯尔塞一海斯公司生产的EBC430型电子液压控制单元(简称EHCU),它将液压调节器和电控单元组合在一起,形成一个总成。
3.2 ABS系统工作原理
车轮转速传感器信号传给电控单元后,电控单元通过运算,计算出车轮的速度、滑移率、汽车减速度,并根据不同车轮的不同工作状态,通过分祈、比较和判定,对液压调节器发出控制指令、控制制动力的大小,使滑移率保持在规定的范围内。ABS系统的工作过程可以分为常规制动、制动压力保持、制动压力减小和制动压力上升阶段。下面分别进行说明。
3.2.1 常规制功阶段
ABS不进行压力控制,液压调节器各阻断阀处于开启状态,各减压阀(常闭阀)处于关闭状态,液压调节器的管路是畅通的,各轮缸制动压力随制动主缸的压力输出而变化;制动液通过常开的阻断阀芯中心,流到阻断阀芯四周,进入制动轮缸。这时电动泵不工作,蓄能器和衰减器是空的,虽然常规制动时ABS不工作,但ECU,持续监视车轮俏号的输入,判断是否有必要进入ABS状态。如果ABS由于出现了某种故障被切断工作。驾驶员还可以进行常规制动。
3.2.2 制动压力保持阶段
如果驾驶员踩制动踏板过重,会造成制动器制动力大干车轮与路面之间的附着力,使汽车制动减速度很大。这时,车轮速度传感器把车轮将抱死的信号传给ECU,ECU控制ABS处于触发状态,使制动轮缸的制动压力进入保压状态,ECU首先给阻断阀通电,使电枢向下移动,关闭阻断阀,制动轮缸压力和制动主缸压力隔绝,防止制动轮缸的压力继续增加。
3.2.3 制动压力下降阶段
在制动轮缸内制动压力被隔绝后,车轮滑移率逐步增加,将要超出ABS工作范围(一般滑移率在8%-35%之间),这时需要降低制动轮缸内的压力,使车轮滑移率减小。它是通过在制动轮缸中泄出-部分制动液到低压蓄能器而实现的。在这一过程中,ECU使减压阀线圈通电,打开减压阀,允许制动液从制动轮缸进入蓄能器。这个过程是由一组极短的通电脉冲信号控制的,每个脉冲作用于减压阀,使减压阀打开马上又关闭,这样制动轮缸中的压力被逐步的降低,使车轮滚动成分增加。另外,从制动轮缸中泄出的制动液推动蓄能器的弹簧回缩,并储存在蓄能器中。当蓄能器中的制动液达到一定量时,ECU起动回流泵把蓄能器中的制动液泵回制动主缸。
参考文献
1、静摩擦力通过传动装置成为驱动力
我们先从汽车的驱动轮受力情况分析.一般汽车的前轮为导向轮,后轮为驱动轮.以无滑滚动为例,由于发动机带动传动装置使后轮受到一个驱动力矩的作用,产生转动,使后轮与地面接触处相对地面有向后运动的趋势,于是路面对后轮产生向前的静摩擦力,这个力就成为车辆前进的直接动力.那汽车的驱动力矩与什么因素有关呢?在发动机内部,当离合器接合飞轮与变速箱之后,引擎的动力就传达至变速箱,简单而言,变速箱内部就是两排不同大小的齿轮,驾驶人在座舱内进行换档动作时,拨动排档杆,排档杆连结的连杆会衔接至齿轮箱内,改变两排齿轮的相对位置,藉着不同齿轮之间的搭配,完成变速的目的。两个齿轮之间,如果被带动齿轮与带动齿轮的齿轮比越高,那么被带动齿轮的旋转速率越低、但是输出扭力越高;反之,齿轮比越低,那么被带动齿轮的旋转速率越高、但是输出扭力越低。用公式表示即为:
F×R=M×N1×N2×η
F:驱动力;R:车轮半径;M:扭矩;N1:变速箱齿轮比;N2:最终齿轮比;η:机械效率
发动机产生的扭矩并不一定全部能转化成为汽车前进的动力,如果地面比较光滑,路面与轮胎间的最大静摩擦力小于理论驱动力,就不能使驱动轮做单纯滚动而是边滚边滑,甚至原地转动不能前进。
2、静摩擦力做功问题的讨论
【关键词】 铁路 货车轮轴 检修 常见故障
铁路货车轮对的作用主要是能够保证货车在钢轨上的运行和转向,承受来自货车的所有静载荷和动载荷,把载荷传递给轨道,并把因线路不平顺产生的载荷传递给货车各零部件。 此外,货车的制动也是通过轮对起作用的。轮对的主要构件包括车轴、车轮和轴承以及其它附属件,笔者接下来从轮对和轴承两个较大的方面的常见故障进行探析。
1 轮对的常见故障分析
轮对故障在日常货车检修过程中最为常见,具体来说有踏面磨耗(剥离、擦伤或局部凹陷)、轮缘磨耗及车轮、车轴裂纹等情况。
1.1 踏面磨耗、踏面剥离、踏面擦伤或局部凹陷的原因与危害
(1)踏面磨耗。由于货车的整个静动载荷都是通过滚动的车轮传递给钢轨的,形成轮轨之间的长期摩擦导致了车轮踏面磨耗。车轮踏面磨耗后就会加大钢轨与车轮的接触面积,从而导致摩擦变大,形成更大的运行阻力;也会破坏踏面的斜度,使货车运行时的频率变高、波长变小,使车辆缺乏平衡性;更严重的还可能撞击到轨道连接螺栓,导致车辆脱轨事故。(2)踏面擦伤或局部凹陷。这种故障大多是由于车轮抱闸滑行不良、制动力过强引起的。也有部分是因为材质不好、局部缩孔不足等原因造成的。一旦形成这种故障会使货车的车轮滚动圆周不圆,从而加剧冲击和振动,造成轴承损伤乃至燃轴情况的发生。(3)踏面剥离。踏面剥离故障产生的原因是材质不好或者有夹渣,这些夹渣在货车运行中被反复碾压,久而久之就容易出现剥落的现象,同时,受热胀冷缩的物理作用影响容易在剥面上形成许多细小的裂纹,导致踏面的金属也被剥落。这种踏面的情况一旦超过必要限度就会使车轮的冲击力和振动力加剧。
1.2 轮缘磨耗的原因与危害
货车车轮在轨道上运行的过程中,轮缘的内外侧易发生冲撞,特别是在曲线运动时,冲撞会更加剧烈,也会造成磨耗加剧。轮缘磨损程度越高,货车行车就越不安全除轮缘厚度正常磨耗外,还有轮缘垂直异常磨耗,当这种磨耗超过一定限度时,会造成轮缘外形与钢轨内侧的形状相一致,这无疑会增大两者的接触面积,既加大了货车的运行阻力,又进而加速轮缘的磨耗,导致货车脱轨。
1.3 车轮裂纹
车轮裂纹出现的部位在踏面、整体轮轮辋与辐板交界处及辐板孔附近以及轮缘根部时必须引起高度的关注。车轮踏面出现裂纹的原因是制动抱闸后部分轮辋厚度太薄或者过冷过热造成的;轮辋与辐板交界处和辐板孔附近出现裂纹的原因是因为应力不够集中或者材质问题造成的;轮缘根部出现裂纹主要是转向架的横向力太大引起的。不管是那种裂纹都会对货车的运行造成阻碍和危害,严重时可能造成重大交通事故。
1.4 车轴裂纹
车轴裂纹主要原因是由于货车载重过多导致车轴发生弯曲,使车轴上部产生空隙,下部受到压迫,这样就容易形成一些疲劳裂纹。在轴颈和防尘板座衔接的地方产生裂纹主要是由于圆弧过渡不良引起的。如果车轴的中央部分出现裂纹就可能是意外打击以及杠杆磨伤等原因造成的。车轴的故障还包括轴身磨伤、轴身碰伤与轴身弯曲等其它损伤。首先,轴身磨伤主要是因为货车轮对的车轴和制动拉杆组装不良造成的。其次,车轴碰伤在货车轮对运行过程中,其轴身易被碰到或者打击到。另外,还有一种车轴断裂的情况,就是滚动轴承的破损和崩裂所造成的切轴。
2 车轮故障的处理方法
对于在货车轮对检修过程中发现的上述车轮故障,在轮对收入时必须用检测器具或自动测量设备测量故障程度。踏面故障和轮缘故障要进行旋修处理,旋修后各部尺寸和状态必须符合技术要求方可装车使用;对于辐板孔裂纹故障,在规定限度之内的可继续使用,超出限度的须送轮厂处理;对于车轴故障,轴身磕碰伤或磨损小故障可通过打磨,符合技术限度后继续使用,对于轴身弯曲等严重故障,需要送轮厂处理或报废。
3 轴承的常见故障分析
铁
路货车故障除了车轮故障外,最常见的就是轴承故障,主要有剥离、保持架裂损等。
3.1 轴承剥离故障产生原因
剥离是轴承零件工作表面在高接触应力的循环作用下产生的金属片状剥落现象,具有一定的深度和面积;表面呈凹凸不平鳞状;具有尖锐的沟角,通常呈现疲劳扩展特征的海滩状条纹。剥离形式主要有条状剥离、点状剥离、片状剥离、块状剥离等。其产生的原因有:(1)滚动接触疲劳损伤。(2)轴承承受过高的接触载荷或冲击载荷等异常载荷。(3)轴承组件材料纯净度低或热处理工艺不当。(4)轴承组装不当、不良。
3.2 保持架裂损故障产生原因
保持架伤损可表现为磕碰伤、变形、磨损、断裂、熔化等,伤损主要原因有:(1)保持架受到频繁的振动和冲击,造成变形或断裂。(2)保持架受到滚动体的磨摩擦和磨损。(3)轴承温度过高,达到保持架软化点或熔点,引起保持架变形或熔化。(4)在轴承组装或轴承清洗过程中保持架受外力被损伤。(5)保持架材料中存在杂质,造成强度下降。
在轮轴检修作业时,尤其是要加强轴承收入盘动检查,重点检查判断轴承是否有异音、卡滞的现象,剥离、保持架裂等轴承内部故障如不能及时发现,就会在车辆运行中造成高温、热轴甚至可能演变为热切轴事故。
4 结语
总之,要想了解货车轮轴的常见故障就要从轮对和轴承两个方面下功夫。我们要想进一步解决这些故障就必须分析这些故障产生的原因,了解这些故障的危害,才能研究出有针对性的检修加强措施,才能做到防患于未然。
参考文献:
[1]铁道科学研究院金属及化学研究所编.铁路货车轮轴典型伤损图册.北京:中国铁道出版社,2006(6).
[2]刘吉远,陈雷编著.铁路货车轮轴技术概论.北京:中国铁道出版社,2009(11).