基于车轮磨耗寿命预测的轨道参数研究.pdfVIP

第 10卷 第4期 铁道科学与工程学报 VOI．10 No．4 2013年 8月 JOURNALOFRAIL＼～AYSCIENCEAND ENGlNEERING Aug．2013 基于车轮磨耗寿命预测的轨道参数研究 丁军君。李芾，周张义，黄运华，孙树磊 (西南交通大学 机械工程学院，四川 成都610031) 摘 要：为研究轨道参数对车轮磨耗寿命的影响，以C80型货车为例在SIMPACK软件 中建立车辆一轨道动力学模型，利用 傅里叶逆变换将轨道不平顺的功率谱密度从频域转换为时域 ；基于半赫兹接触理论、FASTSIM算法和Zobory磨耗模型在 MATLAB中编制车轮磨耗仿真程序，分析轨道曲线半径、轨距、钢轨轨底坡、钢轨型面、轨道不平顺和轮轨摩擦 因数对车轮 磨耗的影响。计算结果表明：曲线半径从400Ill增加到2000m后，段修磨耗寿命增加5．1倍；轮缘磨耗减小13．4倍；当轨 距从 1430mm增加到1435mm和 1440mm时，磨耗寿命分别增加 了12．6％和27．5％；轨底坡从 1／20减小为 1／30，1／40 和 1／50时，段修磨耗寿命分别增加3．7％，7．4％和6．9％；采用CN75钢轨和UIC60时的磨耗寿命较 CN60钢轨分别增加 20．1％和 13．9％；五级谱、六级谱和三大干线谱时磨耗寿命较四级谱时分别增加21．4％，35．9％和26．O％；轮轨摩擦系数 为0．25、0．4和O．55时，磨耗寿命较摩擦因数为0．1分别减少24．2％，24．8％和22．3％。 关键词：车轮磨耗 ；半赫兹接触；曲线半径；轨距；钢轨轨底坡；钢轨型面；轨道不平顺；轮轨摩擦 因数 中图分类号：U260 文献标志码：A 文章编号：1672—7029(2013)04—0013—06 Parametricstudyoftherailwaybasedonwheelwearlifetimeprediction DINGJunjun，LIFu，ZHOUZhangyi，HUANGYunhua，SUNShulei (SchoolofMechanicalEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China) Abstract：Inordertostudytheinfluenceofrailway’sparametersonwheelwear，C80freightcar’sdynma ical modelwasbuiltinSIMPACK softwrae，andthepowerspectrum densityoftrackirregularitywas transformedfrom frequency—domaintotime—domainbyinversefouriertransfonn．Program ofwheelwera simulationwasdevel- opedinMATLABbasedonwheel／railsemi—Hertziancontacttheory．FASTSIM algorithm nadZobory ’swera model，andhteeffectsofcurveradius，railgauge，railcnat，railprofile，trackirreug larity，andwheel／railfric· tioncoefficientonwheelwearwereanalyzed．，I’}leresultsindicatehtatwhencurveradiusincreasesfrom400m to 2000m．htewheelwera lifetimeincreases5．1timesandflangewearreducedby13．4times；Whenrailgauge increasesfrom 1430mm to1435mm and1440mm．thewheelwera lifetimeincreasesby12．6％ and27．5％ ， respectively．Whenrailcnatdecreasesfrom 1／20to