一次性演示最高速度[km/h]: 350
最大静轴重[t]: 17±4%
传动方式: 轴装式平行传动
传动比: 2.793
机械制动: 轮装盘形制动
转向架质量[kg]: ≤10000
图2.1原型车SF500动车转向架
2.2转向架测试点的选取
动车转向架构架的结构形式一般是非常复杂的,虽然每一点都有振动存在,但是也没有必要对模型上的每个点都进行测量,选取测试点的原则:根据车体的焊接模式和车体静强度的分析结果来选择测试点,其安全性通常主要考虑的是:静态关注点、结构关注点和运行关注点三个点。运行关注点是车辆运行时,之前发生裂纹的部位;静态关注点是静应力相比较下较大的部位;结构关注点是焊接接头部位,应力集中比较大的部位,特别是主焊缝区和结构复杂的部位[14]。
图2.2测试点布置是按照GB/T5599—1985铁道车辆动力学性能评定、标准TB/T2360—1993铁道机车动力学性能试验鉴定方法及评定标准和轨行机械动力学性能评定及试验方法来设置的[12]。本文总共选取了振动测试的13个点。选取的点为构架立板与上下盖板连接的的内外侧缝隙,如图2.2所示,1号、2号、3号位置为构架立板与下盖板连接的内侧焊缝;4号、5号、6号位置为构架立板与下盖板连接的外侧焊缝;7号、8号、9号位置为构架立板与上盖板连接的内侧焊缝;10号、11号、12号为构架立板与上盖板连接的外侧焊缝;13号位置为横梁与侧架连接的焊缝[14]。
2.3 测试传感器的选择
为了保证列车的安全运行,可以使用振动传感器来检测转向架在运行过程中的列车状态,尤其是在转向架垂直板与盖板之间的焊接间隙中。通过确定转向架的振动参数,可以与转向架的正常参数进行比较,以确定转向架是否有缺陷。然而,在测量实际转向架的振动时,应根据系统的振动特性合理地选择测量参数。所获得的参数能最直接地反映故障的严重程度。
振动传感器可以分为振动位移传感器、振动速度传感器和振动加速度传感器。振动测量的部位和振动频率大小都会影响传感器的选择。通常来说,在低频范围内,振动的强度与位移成正比关系;在中频范围内,振动的强度与速度成正比;在高频范围内,振动的强度与加速度成正比。在本文中,我们只对振动速度,位移,加速度进行测试。
2.3.1 加速度传感器
根据测试的要求,选择最合适的加速度传感器,才能得到与实际情况接近的的测试数据。重量,频率响应和灵敏度是影响选择传感器的十分关键的因素。
1.重量作为物体的附加质量,传感器将影响其运动状态。如果加速度传感器的质量接近被测物体的动态质量,则物体的振动会受到影响并明显减弱。所以,我们选择要传感器的质量ma远小于传感器安装点的动态质量m。2.频率响应特性
传感器用户手册给的下限频率是-10%的频响,上限频率为+10%的频响,大概是谐振频率安装时的1/3。如果能够使用合适的校正系数,在高的频率范围内也可以获得可靠的测试数据。
3.灵敏度灵敏度越高,系统的信噪比越大,抗干扰能力和分辨率也越强。因此灵敏度的选择会受到重量、频率响应和量程的影响。在满足频响、重量和量程的情况下,选择高灵敏度的高传感器,这样不仅能够降低信号调理器的增益,还提高系统的信噪比。