铁路货车纵向冲击特性
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前言

在国民经济快速发展的带动下,我国铁路现有运营里程已达12万km,我国铁路货运量占世界铁路货运周转量的25%,是世界上最为繁忙的铁路货运线。铁路重载提速货车技术取得了长足发展,铁路货车已实现载重由60t级向70t级和80t级,时速由空车70km、重车80km向120km的技术升级,综合技术性能已达到世界先进水平。各型铁路货车在繁忙的运输周转中要经历大量的编组冲击及列车运行时的纵向冲击考验。实践表明,我国铁路货车的冲击性能基本能够满足重载提速货运要求,但货车冲击强度和车钩缓冲装置性能仍需研究改进、提高,以进一步改善车辆运行使用品质。

为适应国民经济社会持续发展的需要,我国正在研发轴重27t、30t的新型重载货车。货车轴重的大幅提高对车辆的纵向冲击性能提出了更高的要求,现行铁道车辆强度设计和试验标准已不能完全满足重载货车技术发展需要。在总结铁路货车运用经验和冲击试验数据的基础上,进一步提升货车冲击试验和冲击研究分析水平,更好地指导铁路货车的设计、制造,为修订和完善货车冲击强度设计和冲击试验标准提供科学依据,是撰写本书的主要目的。

在铁路货物运输过程中,编组站是车流集散和列车解编的基地。货车在一次全周转时间内,从装车到卸车,平均要进行5~6次调车作业。调车作业导致铁路货车承受纵向冲击力,在编组场机械化驼峰调车时,车辆间的相对速度远大于车辆在线路上运行时的相对速度,此时车辆间的纵向冲击力要比线路运行时大得多。研究车辆的纵向冲击性能、对货物的完整运输也是十分重要的。货车在冲击过程中所承受的纵向冲击力和纵向加速度既是车辆结构强度设计的重要输入条件,也是对车辆结构进行冲击强度试验鉴定的重要测试参数。

本书介绍了编组场作业方式,对车辆冲击过程中纵向冲击力和纵向加速度的形成进行理论分析,较全面地介绍了目前国内、外冲击试验的标准和方法,提出了新的摩擦型缓冲器数学模型,结合冲击过程数值仿真计算和大量翔实的试验数据,研究对货车冲击过程产生影响的因素,提出了后续研究方向。

本书收录了俄罗斯(苏联)、美国、加拿大、日本等国科研工作人员在该领域采用的理论及试验手段和方法所形成的有参考价值的文献和相关标准。通过本书介绍的内容,可以较为清晰地了解国外车辆冲击强度试验标准以及理论、试验研究方法等,为车辆的结构设计、仿真计算以及试验研究提供有价值的参考。

本书由王春山、金星、刘宏友、罗运康编著,郝伟、汤劲松参与编写。在本书的编写过程中,得到了青岛四方车辆研究所有限公司、中国铁道科学研究院、北京交通大学、西南交通大学、齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司、南车长江车辆有限公司、南车二七车辆有限公司、西安轨道交通装备有限责任公司、济南轨道交通装备有限责任公司、太原轨道交通装备有限责任公司、沈阳机车车辆有限责任公司、南车眉山车辆有限公司、包头北方创业股份有限公司、晋西铁路车辆有限责任公司等单位的大力支持,在核稿方面得到了曹志礼、邢澍、缪龙秀等老专家的帮助,在此为他们付出的辛勤劳动致以谢意。

由于编者水平以及编写时间所限,书中难免存在疏漏不妥之处,恳请广大读者和业内人士批评指正,并及时将使用中发现的问题告知我们。

作者

2015年10月