GB T 17426-1998 铁道特种车辆和轨行机械动力学性能评定及试验方法.pdf
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1、ICS 45. 060.20 S 53 GB 中华人民共和国国家标准GB/T 17426-1998 铁道特种车辆和轨行机械动力学性能评定及试验方法Dynamic performance evaluation and test method for particular c1ass vehicles and tracked machine 1998- 07 -06发布1999 - 04 -01实施国家质量技术监督局发布GB / T 17426- 1998 目次前言. . . . . . . . I! l 范围2 总则.3 评定标准. . . 4 试验条件. . . . . 4 5 试验方法. .
2、 . . . . 4 6 试验数据处理方法. 附录A(提示的附录)平稳性指标W电算流程框图. . 13 附录B(提示的附录振动加速度A电算流程框图. . 14 附录C(提示的附录)弹簧动力系数、应力动力系数电算流程框图. . . 15 附录(提示的附录)脱轨系数、轮重减载率电算流程框图(测力轮对测量) . . 16 附录E(提示的附录)脱轨系数、轮重减载率电算流程框图构架力测量).GB/ T 17426-1998 前吉口本标准的主要用途是对准轨铁路的特种车辆长大货物车和有动力或无动力的轨行车辆)以及工程机械(架桥机、铺轨机、轨道起重机等、工务养路机械(清筛机、捣固机等等轨行机械进行动力学性能评
3、定和试验鉴定。本标准适应于试验鉴定国内或进出口的特种车辆和轨行机械。本标准的附录A-附录E均是提示的附录。本标准由中华人民共和国铁道部提出。本标准由铁道部标准计量研究所归口。本标准由铁道部科学研究院机车车辆研究所负责起草。本标准起草人崔银凤、余建军。E 1 范围中华人民共和国国家标准铁道特种车辆和轨行机械动力学性能评定及试验方法Dynamic performance evaluation and test method for particular c1ass vehicles and tracked machine GB/T 17426-1998 本标准规定了准轨铁路特种车辆(长大货物车和有
4、、无动力的轨行车辆)以及工程机械(架桥机、铺轨机、轨道起重机等)、工务养路机械(清筛机、捣固机等)等轨行机械的动力学性能评定和试验鉴定方法。本标准适用于铁路特种车辆和轨行机械的动力学性能评定和试验。2 总则2. 1 对铁路特种车辆和轨行机械的试验,须依本标准进行,并依试验结果将其作出动力学性能评定。2. 2 以上特种车辆和轨行机械列入动力学性能试验鉴定内容的有:运行平稳性(乘座舒适度或运送货物的完整性),运行稳定性(安全性)和走行部主要部件的动强度。2. 3 生产或使用部门若需增加其他试验项目,可与试验鉴定单位另行协商。3 评定标准对各种技术状态的特种车辆和轨行机械,其动力学性能都不应大于本标
5、准所列评定指标中的合格等级。3. 1 运行平稳性3. 1. 1 铁道特种车辆和轨行机械的运行平稳性采用最大振动加速度和平稳性指标进行评定。平均振动加速度只用于动力学性能的分析、对比。3. 1. 2 铁道特种车辆和轨行机械的最大振动加速度为其振动强度的极限值,对于垂直振动为6.87 m/ s2(0. 7剖,对于横向振动为4.91m/ s2(0. 5 g)。该极限值以特种车辆和轨行机械在100km试验区段内通过直线、曲线、车站侧线测定的振动加速度的极限个数来评定。规定超过极限个数不大于3个为合格,若不合格时,则以出现极限值的某最低速度级为该试验特种车辆和轨行机械的限制速度。3. i. 3 平稳性指
6、标按以下公式计算:式中:W一一平稳性指标;A二十振动加速度.m/s2; f一一振动频率,Hz;F(j)一一频率修正系数(列于表1)。国家质量技术监督局1998-07 -06批准W = 0.896抨二;二( 1 ) 1999- 04 -01实施G / T 17426 - 1998 表l频率修正系数垂直振动横向振动0. 5-5. 9 Hz F(j)=0.325尸O. 55. 4 Hz F(j)=0.8产5. 920 Hz F(j)=400/产5.4-26 Hz F(j)=650/尸 20 Hz F(j)= 1 26 Hz F (j) = 1 3. 1. 3. 1 依平稳性指标W确定长大货物车运行平
7、稳性的等级列于表2。表2长大货物车运行平稳性等级平稳性等级i平定平稳性指标W1级优P1的条件下,是否会因一侧车轮减载过大而导致脱轨。3. 2. 3. 1 特种车辆和轨行机械其轮重减载率筝应符合以下条件:!:P 第一限度士O. 65 . ( 6 ) P 第二限度!:P 7运0.60. . . ( 7 ) 式中:!:P-轮重减载量,kN;F一一左右侧车轮的平均轮重,kN。3. 2. 3. 2 上项中的第一限度为评定特种车辆和轨行机械运行安全的合格标准,第二限度为增大了安全裕量的标准。3. 2. 4 推荐应用轮轴横向力的允许限度,鉴定特种车辆和轨行机械在运行过程中是否会导致轨距扩宽(道钉拨起或线路产
8、生严重变形(钢轨和轨枕在道床上出现横向滑移或挤翻钢轨)。按特种车辆和轨行机械通过时对线路的影响,其轮轴横向力的允许限度采用以下标准。线路严重变形限度:P,t1 P2 H0.85(15 + :.!.!.一一一)(H为最大值).(8 ) 2 P,t1 +P叫H运0.85(15+一一丁一一)(H为平均值) . .( 9 ) 式中:H一一轮轴横向力(构架力),kN;p .tl PSt2一一车轮静载荷,kN。特种车辆和轨行机械通过直线、曲线和9号或12号道岔时,其横向力的允许限度不应超过式(8)的规定值。式(9)用于运行稳定性的分析、对比。3.2.5 倾覆系数用于鉴定特种车辆和轨行机械在侧向风力、离心力
9、、横向振动惯性力同时作用下是否会导致车辆倾覆,其倾覆的临界条件为:D=去=1 .( 10 ) 式中:D一一倾覆系数;Pd 一一车辆或转向架|司一侧车轮的动载荷,kN;P,-一相应车轮的静载荷,kN。3.2.5. 1 特种车辆和轨行机械的倾覆系数应满足下列要求:D 0.8 ( 11 ) 3. 2. 5. 2 倾覆系数应在特种车辆和轨行机械以线路容许的最高速度通过时的运行状态下测试。3.2.5.3 特种车辆和轨行机械同一侧车轮或一台转向架同一侧车轮,其倾覆系数D同时达到或超过O. 8时,方可确认为有倾覆危险。3.3 特种车辆和轨行机械主要部件的动强度3. 3. 1 特种车辆和轨行机械走行部主要部件
10、的动强度试验,包括测定转向架的摇枕、构架或侧架等主要承载部件的动力系数,以及鉴定这些部件在交变应力下工作是否会导致疲劳破坏。3.3. 2 在进行动力学试验前,转向架的摇枕、构架(或侧架须进行静强度试验,确定其危险断面的静应力。动力学试验时测定该危险断面的动应力,并按下式求算动力系数:K.=旦. . . .( 12 ) t 3 GB/T 17426 - 1998 式中:们一一动应力,MPa;刷一一静应力,MPa。3. 3. 3 转向架的摇枕、构架或侧架)、轴箱、导框等承载部件(平均应力m手的系在非对称循环、非等帽应力下工作,特种车辆和轨行机械动力学试验时,其动力系数以不大于O.5为宜。4 试验条
11、件4. 1 试验车辆4. 1. 1 申请试验的单位或厂家在试验前应向试验鉴定单位提出特种车辆和轨行机械及走行部(转向架)的组装总图、主要尺寸和有关特性参数。4. 1. 2 试验前试验鉴定单位需会同被试车辆的单位或厂家对欲进行试验的特种车辆和轨行机械进行检查,确认其技术状态符合设计要求及有关技术标准、规程的规定后方可进行试验。4.1.3 试验鉴定的特种车辆和轨行机械应按其实际运行状态进行整备。4. 1. 4 对于新造的特种车辆和轨行机械宜运行5000 km的磨合后再提交试验。4. 2 试验线路4.2. 1 特种车辆和轨行机械的试验鉴定应在I级线路或E级线路上进行。4.2.2 试验鉴定报告须载明试
12、验线路的主要技术特征及维护保养状态。其中包括钢轨型式、钢轨长度、轨枕类型、每公里轨枕数、道床种类、维护保养状态等等。4.2.3 为确保特种车辆和轨行机械的数据采集具有足够的数量和代表性,试验线路的长度(单方向运行)应不少于50km。4.2.4 试验应分别在直线、曲线、道岔区段进行。通过曲线地段的曲线半径应在300600m之间取值,通过车站侧线道岔的最小号数为9号或12号单开道岔。4. 3 试验速度4. 3. 1 特种车辆和轨行机械试验时的最高速度应较其构造速度高510km/h。自最高速度以下,分若干速度级,各速度级差为1020km!h。4. 3. 2 特种车辆和轨行机械在曲线上试验时,按该曲线
13、允许的最高速度(取决于曲线半径和外轨超高度)通过。试验时若无该曲线允许通过的最高速度资料,可按下式计算:V _. = . / h + ho)R I ( 13 ) mu v 11. 8 式中:V max一一曲线允许通过的最高速度,km/h;R一一曲线半径,m;h一一外轨超高度,mm;h,) . -允许最大未被平衡的超高度。5 试验方法5. 1 特种车辆和轨行机械随机采样的一般规定5. 1. 1 特种车辆和轨行机械在直线上运行,一般情况下每一速度级的随机采样段数为810段。每段的采样时间为1820S . 5. 1. 2 特种车辆和轨行机械通过曲线时不分速度级,不规定采样时间,其通过曲线的速度按曲线
14、允许通过的最高速度确定。采样段应自试验车辆驶入曲线的第一缓和曲线前开始,至驶出曲线的第二缓和曲线后结束。对于长曲线区段,可在曲线两端包括缓和曲线和部分圆曲线间断采样。在试验线路全程内,采样段数为35段。5. 1. 3 特种车辆和轨行机械侧线通过车站道岔时不分速度级,不规定采样时间。其通过道岔的最高速度按道岔号数确定,9号道岔为30km!h,12号为45km/h。道岔采样段应自试验车辆驶入道岔前的轨4 GB/T 17426-1998 道开始,至驶出道岔后的轨道结束,即包括道岔全长道岔前后两轨缝中心线的距离。在试验线路全程内,采样段数(进行采样的道岔数)为3-5段。5.2 特种车辆和轨行机械的测点
15、布置特种车辆和轨行机械试验中测定的各项参数包括以下内容:一一车体垂直振动和水平振动加速度;一一轮轨间的相互作用力或走行部转向架)的构架力(垂直力和横向力); 一一走行部主要部件的动应力;一一摇枕弹簧、轴箱弹簧动挠度。5.2.1 车体振动加速度5. 2. 1. 1 测定特种车辆和轨行机械草体垂直和水平振动加速度的传感器,安装在距1位或2位心盘车辆运行的前进方向内侧,距心盘中心线1000 mm以内的地板面上,如图1所示。一-一-图1特种车辆和轨行机械振动加速度测点布置5.2.1.2 对于具有动力装置的特种车辆和轨行机械,其车体垂直和水平振动加速度传感器安装在距司机(车辆运行的前进方向座椅中心500
16、mm半径内的地板面上(或座椅的支柱上).如图2所示。o i EM ; 一二十图2具有动力装置的特种车辆和轨行机械振动加速度测点布置5.2. 1. 3 各测点测得的垂直、水平振动加速度,用于统计计算特种车辆和轨行机械最大振动加速度、平均最大振动加速度以及垂直、横向平稳性指标。5.2.2 轮轨作用力或构架力(垂直力和横向力)轮轨作用力系指车轮作用于钢轨上的垂直力、横向力。可用测力轮对或构架力两种测量方法进行测定。5.2.2.1 利用测力轮对测定轮轨间的垂直力、横向力时,可采用辐条间断测量方法,如图3所示。试验时测力轮对应安装在前转向架车辆运行的前进方向)的前一位轮轴位置上。5.2.2.2 利用走行
17、部(转向架的构架或侧架测定轮轨垂直力和横向力时,根据其结构特点分别采用不同的布点方法进行测量。对于转向架具有铸钢侧架的特种车辆和轨行机械,垂直力测点布置在转向架两侧架上部距轴箱中心线180200mm处,横向力测点布置在转向架两侧架上部距轴箱中心线390400mm处的内、外侧面上,如图4所示。在图4中,括号内的数字为所测量转向架另一侧侧架的测点。5 6 GB / T 17426-1998 A 垂直力贴片位置垂直力桥路A 横向力贴片位置横向力桥路1 ( 1 ) v 2(2 ) 图3测力轮对测量1 ( 1 ) 2(2 ) 图4铸钢侧架转向架构架力测量A 垂直力桥路A 横向力桥路D D D D GB/
18、 T 17426 - 1998 对于转向架构架具有H型结构的特种车辆和轨行机械,垂直力和横向力的测点布置在侧梁悬臂部分近根部的同一断面上。如图5所示。对于其他类型或较为复杂的特种车辆和轨行机械,应根据其结构特点。可采用其他测量方式测力饼或弹簧贴片等其他方法)测量垂直力和横向力,但垂直力和横向力的输出应有较高的灵敏度和较低的影响系数。垂直力、横向力测量用于统计计算特种车辆和轨行机械的脱轨系数、轮重减载率、横向力和倾覆系数。A 兴,J1叭峭1 . 1 = 2 . 2 2 v = 2 . r? 图5H型构架转向架构架力测量5. 2.3 走行部转向架)主要部件动应力垂直力桥路A r 横向力桥路D /
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