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    導(dǎo)軌式膠輪電車(chē)運(yùn)行特性研究

    2022-06-28 08:02:08侯新英王志華曹華民
    都市快軌交通 2022年3期

    侯新英,王志華,馬 凱,曹華民

    (青島中車(chē)四方軌道車(chē)輛有限公司,山東青島 266111)

    1 研究背景

    導(dǎo)軌式膠輪電車(chē)系統(tǒng)起源于1985 年,當(dāng)時(shí)國(guó)際公共交通協(xié)會(huì)在比利時(shí)布魯塞爾的街區(qū)建設(shè)了一段較短的示范線。

    龐巴迪公司(BOMBARDIER)生產(chǎn)的高地板導(dǎo)軌式膠輪電車(chē)系統(tǒng)簡(jiǎn)稱(chēng)為GLT,低地板導(dǎo)軌式膠輪電車(chē)系統(tǒng)簡(jiǎn)稱(chēng)為T(mén)VR。1997 年在法國(guó)推出了低地板車(chē)輛,2001 年法國(guó)南錫成為世界上第一條正式商業(yè)運(yùn)行的線路,2000—2015 年導(dǎo)軌式膠輪電車(chē)在法國(guó)卡昂、美國(guó)內(nèi)華達(dá)州拉斯維加斯、意大利博洛尼亞等城市得到推廣應(yīng)用。

    NTL 生產(chǎn)的導(dǎo)軌式膠輪電車(chē)系統(tǒng)簡(jiǎn)稱(chēng)Translohr。2001 年在法國(guó)克萊蒙費(fèi)朗開(kāi)通了第一條Translohr 電車(chē)商業(yè)運(yùn)行線,2007 年在天津?yàn)I海、2009 年在上海浦東新區(qū)開(kāi)通了中國(guó)的Translohr 電車(chē)商業(yè)運(yùn)行線。近年來(lái),法國(guó)巴黎、哥倫比亞麥德林、意大利帕多瓦等均修建完成了Translohr 電車(chē)線路。截至2017 年底,Translohr 已經(jīng)提供了132 輛電車(chē),服務(wù)于5 個(gè)國(guó)家的8 個(gè)城市,共計(jì)86 km 線路。

    中車(chē)四方基于以上兩種車(chē)型的特點(diǎn),于2016 年研發(fā)出100%自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的帶鉤型裝置的雙輪緣導(dǎo)向方式的膠輪電車(chē)(GRT)。目前,已經(jīng)完成3 編組樣車(chē)的型式試驗(yàn)與試運(yùn)行試驗(yàn),完成了4 編組車(chē)載儲(chǔ)能式導(dǎo)軌式膠輪電車(chē)的試驗(yàn)驗(yàn)證,并完成16 列產(chǎn)品的生產(chǎn)和部分交付工作,即將服務(wù)于重慶市30 km 的城市公共交通線路。

    本文研究的導(dǎo)軌式膠輪電車(chē)以3 編組結(jié)構(gòu)為例,采用膠輪走行部和單元式鉸接車(chē)體結(jié)構(gòu),導(dǎo)向方式與GLT、Translohr 均不相同;采用DC750 V 車(chē)載儲(chǔ)能裝置供電;采用低地板設(shè)計(jì),客室內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)障礙貫通;車(chē)輛的最小轉(zhuǎn)彎半徑為15 m,最大爬坡能力為130‰,最高運(yùn)行速度為80 km/h;可以與社會(huì)車(chē)輛混合路權(quán)行駛。

    筆者基于都市道路高差較大(最大為12%)、曲線半徑小(城市主干道交叉口轉(zhuǎn)彎半徑為20~30 m,次干道交叉口轉(zhuǎn)彎半徑為15~20 m)、線路地形條件多變(平豎曲線疊加)、城市道路線網(wǎng)已經(jīng)固定的特征,研究在既有都市道路上多編組鉸接車(chē)輛正常通行的可行性。

    在本文中,介紹導(dǎo)軌式膠輪電車(chē)平曲線和豎曲線以及組合曲線通過(guò)能力仿真分析與試驗(yàn)情況,重點(diǎn)分析導(dǎo)軌式膠輪電車(chē)的結(jié)構(gòu)組成和運(yùn)動(dòng)原理,利用MSC ADAMS 多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)計(jì)算模型(動(dòng)力學(xué)分析在本研究范圍以外),校核車(chē)輛在15 m 最小平曲線半徑、S型曲線及最小緩和曲線半徑(R=200 m)爬坡(坡度13%)工況下結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)自由度及結(jié)構(gòu)部件之間的干涉情況,并計(jì)算鉸接位置的相對(duì)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)角;利用1∶1 的模型車(chē)進(jìn)行曲線通過(guò)驗(yàn)證。將仿真分析與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比,確認(rèn)仿真計(jì)算與試驗(yàn)情況相符。

    2 車(chē)輛架構(gòu)分析

    3 模塊電車(chē)基本編組形式為“Mc1+Tp+Mc2”。其中,Mc 為帶司機(jī)室的動(dòng)車(chē),Tp 為帶受電弓的拖車(chē)。端部車(chē)體底部布置動(dòng)力走行部,中間車(chē)體與端部車(chē)體之間布置非動(dòng)力走行部。3 編組鉸接式膠輪電車(chē)架構(gòu)見(jiàn)圖1,主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1。

    圖1 車(chē)輛編組架構(gòu) Figure 1 Architecture of tram marshalling

    表1 導(dǎo)軌式膠輪電車(chē)主要技術(shù)參數(shù) Table 1 Main technical parameters of rubber-wheeled tram

    車(chē)體由多模塊通過(guò)鉸接機(jī)構(gòu)連接而成,搖架和鉸接機(jī)構(gòu)組成車(chē)體模塊的鉸接連接單元,同時(shí)也是車(chē)體與非動(dòng)力轉(zhuǎn)向架的連接單元。端部車(chē)體與中間車(chē)體通過(guò)鉸接連接單元連接,形成一個(gè)鉸接式編組,如圖2所示。

    走行部分為動(dòng)力走行部和非動(dòng)力走行部,前者由軸橋和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)組成,后者由門(mén)式承載橋和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)組成。動(dòng)力走行部導(dǎo)向機(jī)構(gòu)通過(guò)轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)軸橋連接,轉(zhuǎn)向臂與軸橋的轉(zhuǎn)向節(jié)連接,如圖3 左側(cè)所示;非動(dòng)力走行部導(dǎo)向機(jī)構(gòu)直接與門(mén)式軸橋連接,如圖3右側(cè)所示。

    圖2 車(chē)體編組結(jié)構(gòu)原理 Figure 2 Schematic of carbody marshalling structure

    圖3 走行部與車(chē)體關(guān)系 Figure 3 Diagram of relation between running gear and car body

    從圖3 中可以看出,對(duì)于端部車(chē),端部車(chē)體通過(guò)懸掛裝置坐落在動(dòng)力走行部;當(dāng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向輪進(jìn)入曲線導(dǎo)軌后,在導(dǎo)向輪與鋼軌橫向力作用力下,使導(dǎo)向機(jī)構(gòu)圍繞轉(zhuǎn)軸相對(duì)軸橋轉(zhuǎn)動(dòng);在轉(zhuǎn)向臂的作用下,橡膠車(chē)輪也發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的轉(zhuǎn)向。對(duì)于中間車(chē),搖架通過(guò)懸掛裝置坐落在非動(dòng)力走行部;當(dāng)導(dǎo)向輪對(duì)著端部車(chē)進(jìn)入軌道曲線后,在導(dǎo)向輪與鋼軌橫向力作用力下,通過(guò)門(mén)式承載橋使橡膠車(chē)輪產(chǎn)生側(cè)向力,從而實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的轉(zhuǎn)向。也就是說(shuō),該車(chē)架構(gòu)下的動(dòng)力走行部為主動(dòng)轉(zhuǎn)向,非動(dòng)力走行部為被動(dòng)轉(zhuǎn)向。

    根據(jù)自由度模型看出,該架構(gòu)轉(zhuǎn)向控制力(4 個(gè))等于導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)自由度數(shù)(4 個(gè)),保證各車(chē)體模塊處于靜定受力狀態(tài),相鄰車(chē)體運(yùn)動(dòng)解耦,不會(huì)出現(xiàn)競(jìng)態(tài)和失穩(wěn)現(xiàn)象。

    3 關(guān)鍵結(jié)構(gòu)分析

    3.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用原理

    導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由平行四連桿組成,其原理如圖4 所示,在自由狀態(tài)時(shí)連桿可以繞其鉸接點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng);當(dāng)需要導(dǎo)向時(shí),作動(dòng)器推滑塊1、1’向前運(yùn)動(dòng)與2、2’接觸,如圖5 所示將相應(yīng)連桿機(jī)構(gòu)鎖死。在連桿機(jī)構(gòu)上安裝轉(zhuǎn)向臂,使轉(zhuǎn)向臂與膠輪轉(zhuǎn)向器相連,實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向及控制轉(zhuǎn)向的功能。

    圖4 自由狀態(tài)原理 Figure 4 Schematic of free state

    圖5 導(dǎo)向原理 Figure 5 Schematic of guiding mechanism

    3.2 鉸接機(jī)構(gòu)的作用原理

    由于電車(chē)主要在城市或郊區(qū)的道路上行駛,道路的路況相比鋼軌就要復(fù)雜。當(dāng)橡膠輪胎經(jīng)過(guò)凹凸不平的坑道時(shí),對(duì)于3 編組的單元式鉸接車(chē)體,前、中、后3 節(jié)車(chē)體會(huì)先后出現(xiàn)側(cè)滾,3 節(jié)車(chē)體之間會(huì)形成較大的扭轉(zhuǎn)角度,這就要求前、中、后3 節(jié)車(chē)體之間在鉸接點(diǎn)處讓縱向軸具有一定旋轉(zhuǎn)自由度,以緩解鉸接處的受力。同時(shí),電車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)經(jīng)過(guò)坡道,當(dāng)前、中、后3 節(jié)車(chē)體有1 節(jié)車(chē)體已經(jīng)進(jìn)入坡道時(shí),另外2 節(jié)車(chē)體仍處于水平路面上,使兩節(jié)車(chē)體之間形成一個(gè)夾角,這就要求前、中、后3 節(jié)車(chē)體之間在鉸接點(diǎn)處橫向軸具有一定的旋轉(zhuǎn)自由度。因此,車(chē)體與貫通道之間的連接軸承需要選用以垂直軸旋轉(zhuǎn)為主要的旋轉(zhuǎn)自由度,同時(shí)在縱向軸和橫向軸也允許一定量的旋轉(zhuǎn)自由度,這樣才能保證車(chē)輛順利通過(guò)彎道、坑道、坡道等復(fù)雜線路。

    車(chē)體下部采用如圖6 所示的鉸接軸承連接機(jī)構(gòu),兩端與車(chē)體連接,為固定結(jié)構(gòu),中部安裝在搖架上。保證固定鉸座通過(guò)鉸接軸承1 繞垂直軸自由旋轉(zhuǎn),與中間搖架之間通過(guò)鉸接軸承2 繞垂直軸自由旋轉(zhuǎn),在水平和橫向軸上有一定的旋轉(zhuǎn)自由度,滿足電車(chē)通過(guò)復(fù)雜線路的裝配自由度要求。

    圖6 下部固定鉸結(jié)構(gòu) Figure 6 Lower articulated structure

    在車(chē)體端部與搖架之間安裝抗側(cè)滾裝置,以減小端部車(chē)體與貫通道之間的側(cè)滾角度;由于中間車(chē)體兩端連接的軸承都存在側(cè)滾方向的自由度,因此安裝三角拉桿式彈性抗側(cè)滾裝置,以限制中間車(chē)體與搖架之間的側(cè)滾自由度;而端車(chē)與搖架之間可以允許車(chē)體發(fā)生點(diǎn)頭方向的運(yùn)動(dòng),設(shè)置具有抗測(cè)滾裝置的自由鉸,如圖7 所示。

    圖7 上部鉸接結(jié)構(gòu) Figure 7 Upper articulated structure

    彈性鉸一端與車(chē)體連接,另一端通過(guò)關(guān)節(jié)軸承與搖架相連。車(chē)體在水平曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),彈性鉸圍繞搖架上的關(guān)節(jié)軸承1 轉(zhuǎn)動(dòng);車(chē)體在豎曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),彈性鉸圍繞車(chē)體端的關(guān)節(jié)軸承2 轉(zhuǎn)動(dòng)。

    4 車(chē)輛運(yùn)動(dòng)分析

    4.1 機(jī)構(gòu)運(yùn)行分析

    機(jī)構(gòu)中間連桿的最大偏轉(zhuǎn)位置如圖8 中的紅色線條所示,其最大偏轉(zhuǎn)角α 可以通過(guò)式(1)求得:

    式中:L1~L7參數(shù)如圖9 所示。

    圖8 連桿機(jī)構(gòu)極限位置 Figure 8 Limit position of connecting rod mechanism

    圖9 L1~L7 參數(shù) Figure 9 L1-L7 parameter diagram

    如圖10 所示,當(dāng)機(jī)構(gòu)鎖死時(shí),從自由度角度分析把左端框架認(rèn)為機(jī)架,機(jī)構(gòu)中共有6 個(gè)自由構(gòu)件、10個(gè)低副,自由度計(jì)算公式如下:

    式中,n 為活動(dòng)構(gòu)件數(shù),PL為低副約束數(shù),Ph為高副約束數(shù)。

    根據(jù)式(2),可以求出機(jī)構(gòu)自由度為-2,這說(shuō)明該機(jī)構(gòu)無(wú)法自由運(yùn)動(dòng)。

    圖10 機(jī)構(gòu)鎖死 Figure 10 Locking diagram of mechanism

    4.2 車(chē)體運(yùn)動(dòng)分析

    當(dāng)端部車(chē)體進(jìn)入水平曲線而第一個(gè)非動(dòng)力走行部未進(jìn)入曲線時(shí),端部車(chē)體的上部與彈性鉸圍繞關(guān)節(jié)軸承1 共同旋轉(zhuǎn),端部車(chē)體下部與固定鉸圍繞鉸接軸承1 共同旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)了車(chē)體轉(zhuǎn)動(dòng),如圖11所示。

    圖11 車(chē)體曲線轉(zhuǎn)動(dòng)原理1 Figure 11 Schematic I of carbody curve rotation

    當(dāng)端部車(chē)體與非動(dòng)力走行部全部進(jìn)入水平曲線時(shí),搖架在走行部的作用力下將搖架轉(zhuǎn)動(dòng),形成搖架與車(chē)體端部平行的姿態(tài),如圖12 所示。以此類(lèi)推,車(chē)輛進(jìn)入水平曲線;反之,離開(kāi)水平曲線。

    圖12 車(chē)體曲線轉(zhuǎn)動(dòng)原理2 Figure 12 Schematic II of carbody curve rotation

    當(dāng)端部車(chē)體進(jìn)入豎曲線時(shí),固定鉸座圍繞鉸接軸承2 轉(zhuǎn)動(dòng),彈性鉸圍繞著關(guān)節(jié)軸承2 轉(zhuǎn)動(dòng),自由鉸的Z 字型結(jié)構(gòu)在外力作用下發(fā)生垂向方向的轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)端部車(chē)體相對(duì)中間車(chē)的垂向轉(zhuǎn)動(dòng),車(chē)輛進(jìn)入豎曲線。以此類(lèi)推,車(chē)輛進(jìn)入豎曲線;反之,車(chē)輛離開(kāi)豎曲線,如圖13 所示。

    圖13 車(chē)體曲線轉(zhuǎn)動(dòng)原理3 Figure 13 Schematic III of carbody curve rotation

    5 車(chē)輛運(yùn)動(dòng)仿真

    5.1 走行部與車(chē)體連接

    走行部與車(chē)體之間通過(guò)空氣彈簧、垂向液壓減振器等連接,車(chē)體和走行部之間采用雙拉桿牽引方式,如圖14 所示。

    圖14 走行部與車(chē)體連接 Figure 14 Connection between trailer running gear and carbody

    5.2 走行部運(yùn)動(dòng)仿真

    利用SIMPACK 建立導(dǎo)向機(jī)構(gòu)模型,在鎖死塊與兩側(cè)連桿使用PCM 接觸力元模擬鎖死塊與連桿間的接觸,在轉(zhuǎn)向臂兩側(cè)使用約束使其無(wú)法自由運(yùn)動(dòng)。

    由于動(dòng)力走行部和車(chē)體直接連接完成導(dǎo)向,所以對(duì)非動(dòng)力走行部的導(dǎo)向性能進(jìn)行分析。建立非動(dòng)力走行部的動(dòng)力學(xué)模型,如圖15 所示,因前段導(dǎo)向裝置鎖定的時(shí)候無(wú)法運(yùn)動(dòng),故將其簡(jiǎn)化為桿。

    導(dǎo)向裝置通過(guò)轉(zhuǎn)彎半徑為15 m 的曲線時(shí)的運(yùn)行軌跡如圖16 所示,動(dòng)力走行部與非動(dòng)力走行部通過(guò)曲線時(shí)的狀態(tài)如圖17 所示。

    圖15 非動(dòng)力走行部動(dòng)力學(xué)模型 Figure 15 Dynamic model of trailer gear

    圖16 曲線通過(guò)時(shí)走行部狀態(tài) Figure 16 State of running gear when negotiating a curve

    圖17 曲線通過(guò)狀態(tài) Figure 17 Curve passing state

    通過(guò)上述分析可知,該機(jī)構(gòu)具有導(dǎo)向能力,滿足使用要求。但是,不同連桿間需要有一定的長(zhǎng)度配合關(guān)系,才可以完成一定角度的導(dǎo)向。

    5.3 車(chē)體運(yùn)動(dòng)仿真

    利用MSC ADAMS 多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)軟件,建立多單元系統(tǒng)模型,如圖18 所示。點(diǎn)線運(yùn)動(dòng)副簡(jiǎn)化模型模擬導(dǎo)向輪與軌道的嚙合關(guān)系,旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)副模擬縱向牽引桿的連接關(guān)系,接觸單元模擬橡膠輪胎與地面的摩擦滾動(dòng),彈簧單元模擬空氣彈簧的連接關(guān)系,球鉸模擬彈性鉸與自由鉸的連接關(guān)系。

    計(jì)算時(shí)其端部車(chē)體下部的橡膠輪可以繞輪軸自轉(zhuǎn),還可以在導(dǎo)向輪的作用下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向,且假設(shè)橡膠輪的方向與其下部的導(dǎo)向輪方向一致。

    圖18 整車(chē)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型 Figure 18 Kinematics model of the tram

    6 曲線通過(guò)分析

    計(jì)算時(shí)假設(shè)直線段線路為平直路段、無(wú)激勵(lì),曲線段線路無(wú)外側(cè)超高。導(dǎo)向輪始終保持與軌道的切線方向一致,兩端部車(chē)輛的橡膠輪胎保持與其對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向裝置方向一致。曲線通過(guò)速度按照15 km/h 設(shè)定。

    6.1 小平線通過(guò)分析

    為考察車(chē)體結(jié)構(gòu)是否滿足小半徑平曲線(R15 m)通過(guò),在MSC ADAMS 中設(shè)計(jì)半徑15 m、1/4 圓模擬該車(chē)拐直角彎,如圖19(a)所示。在通過(guò)過(guò)程中,檢查曲線主要部件之間的干涉情況及最大轉(zhuǎn)動(dòng)角。

    圖19 小曲線通過(guò)模擬仿真計(jì)算 Figure 19 Calculation of small curve negotiating simulation

    通過(guò)仿真計(jì)算可以得出,車(chē)體與走行部之間、車(chē)體與搖架之間均沒(méi)有干涉發(fā)生;通過(guò)圖19(b)、(c)可以 看出,車(chē)體與走行部之間的最大轉(zhuǎn)角為16.7°,兩車(chē)體之間的最大轉(zhuǎn)角為27.6°,這為車(chē)體尺寸優(yōu)化提供依據(jù)。

    6.2 豎曲線通過(guò)分析

    為考察車(chē)體結(jié)構(gòu)是否滿足小半徑豎曲線通過(guò),在MSC ADAMS 中設(shè)計(jì)半徑200 m 的豎曲線軌道,坡道的坡度為13%。根據(jù)相切原理,曲線長(zhǎng)度為25.87 m、坡度為13%的坡道長(zhǎng)取60 m,進(jìn)行模擬計(jì)算。如圖20(a)所示。檢查車(chē)體及搖架之間的轉(zhuǎn)角和排障器最小離地間隙。

    通過(guò)仿真計(jì)算可以得出,車(chē)體與走行部之間沒(méi)有干涉發(fā)生;通過(guò)圖20(b)、(c)可以看出,排障器最小離地間隙為10.4 mm,端部車(chē)體相對(duì)于搖架的扭轉(zhuǎn)角度最大,為2.03°。這為關(guān)節(jié)軸承的選擇以及車(chē)體尺寸的優(yōu)化提供依據(jù)。

    圖20 小半徑豎曲線通過(guò)模擬仿真計(jì)算 Figure 20 Calculation of small radius vertical curve negotiating simulation

    6.3 S 型曲線通過(guò)分析

    為考察車(chē)體是否滿足S 型曲線通過(guò),在MSC ADAMS 中設(shè)計(jì)半徑15 m 的S 型曲線,軌道為兩個(gè)1/2 圓相切連接,如圖21(a)所示(注:計(jì)算時(shí)不設(shè)S 型曲線的夾持線)。檢查S 型曲線通過(guò)過(guò)程中主要部件之間的干涉情況,以及相對(duì)的最大轉(zhuǎn)角。通過(guò)仿真計(jì)算可以得出,車(chē)體與走行部之間沒(méi)有干涉發(fā)生;通過(guò)圖21(b)、(c)可以看出,車(chē)體與走行部的相對(duì)轉(zhuǎn)角出現(xiàn)在前端部車(chē)體,最大轉(zhuǎn)角為16.8°;兩車(chē)體的最大扭轉(zhuǎn)出現(xiàn)在后端部車(chē)體與中間車(chē)體之間,最大為28.0°。

    圖21 小半徑S 型曲線通過(guò)模擬仿真計(jì)算 Figure 21 Calculation of small radius S-shaped curve negotiating simulation

    7 曲線通過(guò)試驗(yàn)

    車(chē)輛編組后,分別在平直道、15 m 曲線、S 型曲線和200 m 豎曲線的線路上進(jìn)行試驗(yàn),如圖22 所示。

    圖22 車(chē)輛曲線通過(guò)試驗(yàn) Figure 22 Curve negotiation testing

    限界測(cè)試位置如圖23 所示,空車(chē)平直道限界試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2 所示;重車(chē)平直道限界的試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表3所示;空車(chē)R15 m 小曲線測(cè)試數(shù)據(jù)如表4 所示。

    試驗(yàn)結(jié)果表明,在15 m 小半徑曲線線路通過(guò)時(shí),車(chē)體與走行部無(wú)干涉,且端部車(chē)體與橡膠車(chē)輪之間的最小間隙為100 mm。在S 型曲線線路通過(guò)時(shí),車(chē)體與走行部無(wú)干涉,端部車(chē)體與橡膠車(chē)輪之間的最小間隙為85 mm。在豎曲線線路通過(guò)時(shí),車(chē)體與走行部無(wú)干涉,車(chē)體轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)異響。

    圖23 限界測(cè)試位置 Figure 23 Test position of gauge

    表2 空車(chē)平直道限界試驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)記錄 Table 2 Record of gauge test on a straight line of the assembly mm

    表3 重車(chē)平直道限界試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄 Table 3 Record of gauge test on straight line of the heavy-duty working circumstances mm

    表4 空車(chē)R15 m 小曲線測(cè)試數(shù)據(jù)記錄 Table 4 Record of gauge test on R15 m curve negotiation mm

    在試驗(yàn)完成后,對(duì)固定鉸、自由鉸和彈性鉸進(jìn)行了拆解檢查,鉸接裝置無(wú)損傷。

    8 結(jié)語(yǔ)

    導(dǎo)軌式膠輪電車(chē)采用膠輪走行部和單元式鉸接車(chē)體結(jié)構(gòu),導(dǎo)向方式為中央鋼軌導(dǎo)向,可以在既有都市道路上運(yùn)行。

    本研究利用SIMPACK 和MSC ADAMS 多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)軟件,分別對(duì)走行部和車(chē)體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。對(duì)主要因素采取模擬實(shí)際情況的方法,對(duì)一些次要因素進(jìn)行相應(yīng)的假定或簡(jiǎn)化。分析結(jié)果表明,導(dǎo)軌式膠輪電車(chē)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,滿足運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系。

    利用MSC ADAMS 多體系統(tǒng)建立仿真模型,校核得出各曲線時(shí)車(chē)體與走行部之間的最大轉(zhuǎn)角。利用3 編組樣車(chē)進(jìn)行曲線通過(guò)驗(yàn)證,確認(rèn)車(chē)輛滿足運(yùn)行需求。

    將仿真分析與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比,確認(rèn)仿真計(jì)算與試驗(yàn)情況相符。

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