一种吊挂式单轨列车吊杆载荷模拟装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种吊挂式单轨列车吊杆载荷模拟装置及方法，包括吊挂式单轨列车吊杆约束座，吊挂式单轨列车吊杆约束座的顶端设置有吊挂式单轨列车吊杆，吊挂式单轨列车吊杆的底部两侧对称设置有减振器工况载荷模拟机构，吊挂式单轨列车吊杆的顶端设置有垂向载荷模拟机构，吊挂式单轨列车吊杆顶部横向对称设置有横向载荷模拟机构，吊挂式单轨列车吊杆的顶部纵向对称设置有纵向载荷模拟机构。本发明专利技术通过在约束吊挂式单轨列车吊杆约束座的基础上，能够有效的模拟更多的线路工况，载荷施加真实、方法可靠，能够有效模拟线路运营中出现的载荷工况，使得该吊挂式单轨列车吊杆载荷模拟装置试验方便快捷，针对性更强，试验效率更高。试验效率更高。试验效率更高。

【技术实现步骤摘要】
一种吊挂式单轨列车吊杆载荷模拟装置及方法


[0001]本专利技术涉及吊挂式单轨列车吊杆载荷模拟试验装置
，具体来说，涉及一种吊挂式单轨列车吊杆载荷模拟装置及方法。

技术介绍

[0002]随着轨道交通运输的发展，吊挂式单轨交通成为中小型城市解决交通拥堵问题的首选。吊挂式单轨交通属于新型轨道交通，随其运行里程的增加，单轨运行的振动加剧，各部件的服役环境恶化，暴露在车体等的结构问题逐渐增多，特别是在单轨交通所要求的结构轻量化后，结构问题将更加突出。为了更好的模拟单轨车体的服役装置，建立吊挂式单轨车体的强度试验装置，在其上进行模拟服役性能，已是迫在眉捷。
[0003]单轨交通部件大量出现问题的原因,是和我们目前的研究和试验手段以及对问题的认识不够分不开的。目前吊挂式单轨车辆结构的试验思路较为落后，不能真实的反应车辆在线路运行中的真实状况。主要有无法真实反应车辆的自由度，某些关键部位的载荷无法进行施加，施加的载荷是否能真实的反映到车辆上等问题，目前现有的技术中无法完全模拟实际车辆运行中遇到的复杂工况及运行状态，对单轨列车吊杆承载方式认识不足，不能尽可能多的模拟单轨列车吊杆试验工况，不能进行单轨列车吊杆疲劳试验。
[0004]针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0005]针对相关技术中的问题，本专利技术提出一种吊挂式单轨列车吊杆载荷模拟装置及方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
[0006]为此，本专利技术采用的具体技术方案如下：
[0007]根据本专利技术的一个方面，提供了一种吊挂式单轨列车吊杆载荷模拟装置，包括吊挂式单轨列车吊杆约束座，所述吊挂式单轨列车吊杆约束座的顶端设置有吊挂式单轨列车吊杆，所述吊挂式单轨列车吊杆的底部两侧对称设置有减振器工况载荷模拟机构，所述吊挂式单轨列车吊杆的顶端设置有垂向载荷模拟机构，所述吊挂式单轨列车吊杆顶部横向对称设置有横向载荷模拟机构，所述吊挂式单轨列车吊杆的顶部纵向对称设置有纵向载荷模拟机构。
[0008]进一步的，所述减振器工况载荷模拟机构、所述垂向载荷模拟机构、所述横向载荷模拟机构及所述纵向载荷模拟机构均由两个球铰及液压作动器构成，且两个所述球铰之间与所述液压作动器的两端相连，其中一个所述球铰均与所述吊挂式单轨列车吊杆相连。
[0009]根据本专利技术的另一方面，提供了一种吊挂式单轨列车吊杆载荷模拟方法，该方法包括以下步骤：
[0010]S1、通过所述球铰将载荷模拟与所述吊挂式单轨列车吊杆连接；
[0011]S2、利用所述吊挂式单轨列车吊杆约束座的约束摇枕自由度将其固定；
[0012]S3、对实际工况中的载荷进行模拟。
[0013]进一步的，所述载荷模拟包括垂向载荷模拟工况、横向载荷模拟工况、纵向载荷模拟工况、救援工况载荷、减振器工况载荷及电机启动工况载荷。
[0014]进一步的，所述垂向载荷模拟工况包括所述垂向载荷模拟机构通过球铰与所述吊挂式单轨列车吊杆连接，约束摇枕自由度使其固定，模拟实际工况中的垂向载荷，所述垂向载荷按满载计算的公式为：
[0015][0016]其中，F
zmax
表示吊挂式单轨列车吊杆垂向载荷；
[0017]nb表示表示吊挂式单轨列车转向架数量；
[0018]g表示垂向加速度；
[0019]m
v
表示吊挂式单轨列车装备状态重量；
[0020]p1表示吊挂式单轨列车最大有效载重；
[0021]m
+
表示吊挂式单轨列车转向架重量。
[0022]进一步的，所述横向载荷模拟工况包括所述横向载荷模拟机构通过球铰与吊挂式单轨列车吊杆连接，约束摇枕自由度使其固定，模拟实际工况中的横向载荷，按满载计算车体给构架的横向力的公式为：
[0023][0024][0025]其中，F
y横风max
表示吊挂式单轨列车横风引起的横向载荷；
[0026]F
y曲线max
表示吊挂式单轨列车通过曲线引起的横向载荷；
[0027]A表示吊挂式单轨列车横向投影面积；
[0028]P
MAX
表示吊挂式单轨列车横向受到的风压；
[0029]amax表示吊挂式单轨通过曲线时车体的横向加速度。
[0030]进一步的，根据力矩平衡，对所述吊挂式单轨列车吊杆载荷进行分配的公式如下：
[0031]F
y曲线max
+F
y横风max
+F
y1
＝F
y2
[0032][0033]其中，F
y1
表示吊挂式单轨列车吊杆上部吊挂点的横向载荷；
[0034]F
y2
表示吊挂式单轨列车吊杆枕梁位置的横向载荷；
[0035]l2表示吊挂式单轨列车吊杆上部吊挂点和枕梁位置之间的距离；
[0036]l3表示吊挂式单轨列车吊杆上部吊挂点和车辆重心位置之间的距离；
[0037]l4表示吊挂式单轨列车吊杆上部吊挂点和车辆形心位置之间的距离。
[0038]进一步的，所述纵向载荷模拟工况包括所述纵向载荷模拟机构通过球铰与吊挂式单轨列车吊杆连接，约束摇枕自由度使其固定，模拟实际工况中的纵向载荷，紧急制动时车体给构架的纵向力计算公式为：
[0039][0040][0041]其中，F
x1max
表示吊挂式单轨列车吊杆由于车辆纵向制动引起的纵向载荷；
[0042]a
max
表示吊挂式单轨列车纵向加速度；
[0043]F
x11
表示吊挂式单轨列车吊杆上部吊挂点的纵向载荷；
[0044]F
x12
表示吊挂式单轨列车吊杆枕梁位置的纵向载荷。
[0045]进一步的，在单轨列车紧急制动时电池小车给构架的纵向力为计算公式为：
[0046]F
x2max
＝1.3
×
a
max
×
m
电池车
[0047]其中，F
x2max
表示吊挂式单轨列车吊杆由于车辆制动时电池小车引起的纵向载荷；
[0048]m
电池车
表示吊挂式单轨列车电池小车的质量。
[0049]进一步的，所述救援工况载荷在救援工况车体连挂时，电池小车构架的纵向力的计算公式为：
[0050]F
x电
＝a
电
×
m
电池车
[0051]其中，F
x电
表示吊挂式单轨列车电池小车引起的纵向载荷；
[0052]a
电
表示吊挂式单轨列车电池小车的纵向加速度。
[0053]本专利技术的有益效果为：
[0054]1、本专利技术通过在约束吊挂式单轨列车吊杆约束座的基础上，能够有效的模拟更多的线路工况，并且该吊挂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种吊挂式单轨列车吊杆载荷模拟装置，包括吊挂式单轨列车吊杆约束座(1)，其特征在于，所述吊挂式单轨列车吊杆约束座(1)的顶端设置有吊挂式单轨列车吊杆(2)，所述吊挂式单轨列车吊杆(2)的底部两侧对称设置有减振器工况载荷模拟机构(3)，所述吊挂式单轨列车吊杆(2)的顶端设置有垂向载荷模拟机构(4)，所述吊挂式单轨列车吊杆(2)顶部横向对称设置有横向载荷模拟机构(5)，所述吊挂式单轨列车吊杆(2)的顶部纵向对称设置有纵向载荷模拟机构(6)。2.根据权利要求1所述的一种吊挂式单轨列车吊杆载荷模拟装置，其特征在于，所述减振器工况载荷模拟机构(3)、所述垂向载荷模拟机构(4)、所述横向载荷模拟机构(5)及所述纵向载荷模拟机构(6)均由两个球铰(7)及液压作动器(8)构成，且两个所述球铰(7)之间与所述液压作动器(8)的两端相连，其中一个所述球铰(7)均与所述吊挂式单轨列车吊杆(2)相连。3.一种吊挂式单轨列车吊杆载荷模拟方法，用于实现权利要求2所述的吊挂式单轨列车吊杆载荷模拟装置的载荷模拟操作，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1、通过所述球铰(7)将载荷模拟与所述吊挂式单轨列车吊杆(2)连接；S2、利用所述吊挂式单轨列车吊杆约束座(1)的约束摇枕自由度将其固定；S3、对实际工况中的载荷进行模拟。4.根据权利要求3所述的一种吊挂式单轨列车吊杆载荷模拟方法，其特征在于，所述载荷模拟包括垂向载荷模拟工况、横向载荷模拟工况、纵向载荷模拟工况、救援工况载荷、减振器工况载荷及电机启动工况载荷。5.根据权利要求4所述的一种吊挂式单轨列车吊杆载荷模拟方法，其特征在于，所述垂向载荷模拟工况包括所述垂向载荷模拟机构(4)通过球铰(7)与所述吊挂式单轨列车吊杆(2)连接，约束摇枕自由度使其固定，模拟实际工况中的垂向载荷，所述垂向载荷按满载计算的公式为：其中，F
zmax
表示吊挂式单轨列车吊杆垂向载荷；nb表示表示吊挂式单轨列车转向架数量；g表示垂向加速度；m
v
表示吊挂式单轨列车装备状态重量；p1表示吊挂式单轨列车最大有效载重；m
+
表示吊挂式单轨列车转向架重量。6.根据权利要求4所述的一种吊挂式单轨列车吊杆载荷模拟方法，其特征在于，所述横向载荷模拟工况包括所述横向载荷模拟机构(5)通过球铰(7)与吊挂式单轨列车吊杆(2)连接，约束摇枕自由度使其固定，模拟实际工况中的横向载荷，按满载计算车体给构架的横向力的公式为：
其中，F
y横风max
表示吊挂式单轨列车横风引起的横向载荷；F<...

【专利技术属性】
技术研发人员：金鑫，胡定祥，朱程，宋烨，李东东，杨陈，肖遥，
申请(专利权)人：中车南京浦镇车辆有限公司，
类型：发明
国别省市：