《铁道车辆工程》教学课件PPT
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二、摩擦式减振器 摩擦式减振器利用金属摩擦副相对运动产生的摩擦力,将车辆振动动能转化为热能,从而减少车辆振动。(一)变摩擦楔块式减振器1、结构及作用原理 结构如图所示,摇枕两端的减振装置由摇枕3、楔块1、磨耗板和双卷螺旋弹簧组成。作用原理如图所示,在车体作用力和弹簧反力作用下,楔块与摇振、楔块与侧架立柱磨耗板之间产生一定压力,在车辆振动过程中间产生相对位移,从而使振动动能转化为热能,实现车辆减振。各摩擦面的摩擦力与摇振上的载荷P有关,空车和重车时,减振阻力不同,称为变摩擦力减振器。2、阻力特性及计算(1)相对运动状况1z1z(2)受力状况(a)当车体向下运动时受力如图所示,由 Fx=0 Fy=0 求解后,得到:PaNlN1lF1lFl(b)当车体向上运动时受力如图所示,由:Fx=0 Fy=0求解后,得到:PaNuN1uF1uFu(3)阻力特性 系统向下和向上运动时与振动位移即弹簧挠度z1成正比,但上下行程的摩擦力不相等,不同摩擦面的摩擦力也不相等。阻力特性如图所示:fPOf0P1P2AB(4)两个摩擦面摩擦阻力做功的比较向下运动时向上运动时两摩擦面摩擦阻力所做功的比值为 通常=4555,=13,摩擦系数=0.250.35,1=0.350.40。现取=45,=1和3,和1取 不同值时的计算结果如下:摩擦系数和1摩擦力做功的比值(%)=45=1=45=3lulu=0.25,1=0.357.53.921.511.2=0.25,1=0.409.04.526.612.8=0.35,1=0.406.83.019.58.6 由于面的摩擦功大于面的摩擦功,所以称面为主摩擦面,面为副摩擦面。面磨耗情况严重,应采用易更换的耐磨的磨耗板。(4)相对摩擦系数 通常用相对摩擦系数来表示减振器摩擦力的大小,定义是悬挂装置中的摩擦力与垂向力的比值。楔块减振器相对摩擦系数一般只用面的摩擦力来计算。如转8A型转向架=45,=230,=0.30,1=0.37(5)磨耗导致减振力降低严格限定容许磨耗限度,及时更换增加减振弹簧预压缩量(二)常摩擦楔块式减振器1、结构特点 美国铸钢公司(ASF)生产的一种三大件式铸钢转向架上采用了一种Ride Control减振器,减振器由一个中间挖空的外形特殊的斜楔和一个控制弹簧等组成。结构如图所示:外形图装备示意图2、常摩擦力特性 减振器一旦装配完毕以后,它的变形量始终不变,因此弹簧给楔块的作用力、楔块与摇枕斜面间、楔块与侧立柱磨耗板之间的作用力维持不变,所以在转向架振动过程中楔块主摩擦与侧立柱磨耗板摩擦面之间的摩擦力不随转向架簧上载荷变化而是维持为一常数,故称为常摩擦减振器。PaFN1F13、优点性能稳定,可靠性好抑制转向架菱形变形,提高转向架的蛇行运动稳定性(三)利诺尔减振器1、结构特点 利诺尔减振器的结构如图所示:2、变摩擦力特性 车辆振动时,顶子与磨耗板之间以及轴箱左侧的导框与磨耗板之间便产生衰减振动的摩擦阻力。由于水平分力Fh与外圆弹簧所受的垂直载荷Fv成正比,故摩擦力与转向架所受载荷成正比,它属于变摩擦减振器。另外轴箱弹簧装置具有两级刚度,利诺尔减振器方便地实现了空重车两种不同的相对摩擦系数值。3、特点性能稳定,对垂向和横向都有减振作用增加了轮对纵向定位刚度,提高运行稳定性
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