MATLAB列车称重监测系统设计及数据处理仿真(3)
对于列车称重监测系统的总体架构的确定是很重要的，利用转向架、传感器等进行分析确定总体架构，进行列车称重监测系统设计。要保证列车准点以及安全运行，必须有一个完整、相对独立的运行危险状态监测系统，实现对铁路运行车辆动态监控，确定列车称重监测系统总体架构的是很重要的。
列车称重监测系统，超载与偏载状态的在线监测系统，必须有一套完整的、可行的列车监称重监测系统的总体架构，这套总体架构在列车车辆在运行可监测超偏载状态，即实现超偏载超限报警，并能显示车辆实际载重量、超偏载程度。通过传感器的选用，安装电阻式应变传感器，以及利用称重平台，将信号放大调理后送入处理。对转向架进行分析，主要利用称重平台，以及安装电阻式应变传感器，处理信号。
在称重过程中利用列车通过称重平台，传感器输出信号，称重通道的输入信号为传感器输出信号。首先介绍车辆转向架的结构和列车称重监测总体架构，转向架的分析是很重要的，并针对组合列车中的一组单元列车，确定列车称重监测系统的软硬件方案。
2.1 转向架架构以及作用
对于列车称重监测系统中，转向架是关键的。转向架是轨道车辆结构中最重要的部件之一。高速和重载是铁路发展的两个重要的方向。转向架是一个关键的组成部分，它是保障列车运行安全及良好的动力学性能最为关键的组成部分。转向架上有一系悬挂装置、中央悬挂、减震装置、基础制动装置、侧架以及滚动轴承等组成，对列车起着很大的作用，起着支承上部车体的重要作用。转向架作为重要部位，是机车和车辆最重要的组成部件之一，它有支撑车体、承载车辆重量及外力的作用，引导车辆在线路上运行,车辆运行的平稳性得到很大提高；通过曲线,进行转弯时转向架起着关键作用，起到了减小阻力的作用。转向架的发展经过了很久远的发展过程，从最早的转8A型转向架，到提速重载转向架—转K系列，性能与结构方面有了很大的进步，25t轴重转K5、转K6、转K7型转向架均已装配在C80运煤专用敞车上，并在大秦线得到运用[5]。转K系列转向架可以有效减小重载列车轮轨之间的磨损，改善车辆垂向动力学性能，提高车辆的运行平稳性。符合了铁路高速以及重载的要求，转K系列转向架采用三大件转向架结构。三大件转向架由一个摇枕和两个侧架组成，侧架纵向安装在轮对轴箱上，一般是由一系悬挂系统支承， 缓和轮轨冲击，对高频冲击起着隔离的重要作用。转向架构架则是通过柔性较高的二系悬挂装置来支承上部车体，摇枕位于二系悬挂与车体间连接转向架和车体。转向架中的基础制动装置有很大的作用[6]。三大件转向架结构简图如图2.1所示。
图2.1 三大件转向架结构简图
三大件转向架的主要组成部分及其作用：构架或侧架的作用是通过它把转向架的零散部件组成一个完整的整体，各种载荷通过它起到承载和传递的作用。转向架支承车体装置，支承上部车体起到安全、可靠、稳定的作用，起到承载并传递各种作用力，保证车辆顺利通过曲线以及与车体配合使用。基础制动装置的作用是传递和放大制动缸的制动力，产生制动效果。弹性悬挂装置的作用是轮对运动对车体的各种影响、减小轨道不平顺，如横向振动、垂向振动等，分为一系悬挂轴箱悬挂装置和二系悬挂摇枕中央悬挂。包括承载装置，减震装置和定位装置。一系悬挂主要为缓和轮轨冲击并对高频冲击起隔离作用，二系悬挂装置中央柔性较高用来支承上部车体。轮对轴箱装置的作用是轮对沿钢轨滚动，钢轨间各种作用力靠它进行传递，包括车辆重量、牵引力和制动力。轮对的滚动转化为车体沿钢轨的平动是轴箱起到的作用。