轨道车辆振动平台及控制系统设计
轨道工程设计中的振动与噪音控制

轨道工程设计中的振动与噪音控制在城市交通发展中,轨道交通系统被广泛应用于大城市的公共交通网络中。
然而,由于高速运行、车辆冲击和车轮与轨道之间的接触等因素,轨道交通系统会产生振动和噪音问题,给周围居民和建筑物带来不适与干扰。
因此,在轨道工程设计中,振动与噪音控制是至关重要的一个方面。
为了控制轨道工程中的振动与噪音,我们首先需要了解其产生原因。
振动与噪音可以追溯到轨道工程中车辆、轨道和地下结构之间的相互作用。
在高速运行过程中,车辆与轨道之间的摩擦、不平衡运动和车轮对轨道的压力都会产生振动与噪音。
此外,当车辆通过弯道或道岔时,也会产生较大的振动与噪音。
为了控制这些振动与噪音问题,有几种方法可以采用。
首先,轨道工程设计中可以使用减震措施来降低振动和噪音的传播。
减震措施如使用弹性缓冲带和减震垫等能够有效地缓解振动与噪音的传播。
其次,可以采用隔音材料来减轻噪音的传播,例如在轨道周围的建筑物中使用隔音窗、隔音墙等。
此外,为了降低振动和噪音产生的源头,可以对轨道和车辆进行优化设计,例如通过使用更好的材料、采用减振装置和平衡车轮等。
另一个重要的振动与噪音控制方法是通过正确的轨道工程规划来减少振动和噪音的产生。
例如,在规划轨道线路时,可以避免将轨道线路安排在住宅区附近或敏感建筑物附近。
此外,当车辆将要通过敏感区域时,可以采取缓冲措施来减轻振动和噪音的影响,例如在某些区域设置噪音屏障或减速段。
此外,轨道工程设计中的振动与噪音控制还需要与相关标准和规范保持一致。
不同地区和国家都有自己的标准和规范来指导轨道工程的振动与噪音控制。
例如,美国联邦铁路管理局(FRA)制定了严格的振动与噪音控制标准,规定了轨道工程设计中所需采取的控制措施。
在欧洲,欧盟轨道交通噪音指令对轨道工程中的噪音控制做出了明确的要求。
最后,为了确保振动与噪音控制措施的有效性,在轨道工程设计中需要进行监测和评估。
通过不断监测振动和噪音水平,可以及时发现问题并采取相应的调整和改进措施。
高速列车轨道振动监测系统设计

高速列车轨道振动监测系统设计随着科技的不断进步,高速列车的运行速度也在不断提升。
为了确保列车运行的安全和稳定,轨道振动监测系统变得尤为重要。
本文将就高速列车轨道振动监测系统的设计进行探讨,旨在提供一个可行的解决方案。
首先,我们需要明确设计要考虑的因素。
高速列车在运行时会产生各种振动,包括轴重振动、引擎振动、弓网系统振动等。
这些振动不仅会影响列车的安全性和乘坐舒适度,还会对轨道的稳定性造成一定的影响。
因此,我们的设计要考虑的主要因素包括振动的监测、分析和反馈控制等。
首先,振动的监测是整个系统设计的核心部分。
我们需要选择合适的监测装置来获取准确的振动数据。
一种常用的方法是使用加速度传感器,将其安装在轨道上,用于实时监测列车产生的振动。
这些传感器可以采集到振动的频率、振幅和相位等数据,为后续的分析提供重要的依据。
接下来,我们需要对获取到的振动数据进行分析。
通过对振动数据的处理和解读,我们可以了解到列车和轨道之间的动力学关系,以及可能存在的问题。
为了更好地进行数据分析,我们可以使用信号处理技术和机器学习算法。
这些技术可以帮助我们识别异常振动模式和预测潜在的故障风险。
在监测和分析的基础上,我们需要建立一个反馈控制系统,以实现对振动的有效控制。
例如,当检测到轨道上存在异常振动时,可以通过调整列车的速度、加装减震装置或对轨道进行修复等方式来减少振动的影响。
这些控制措施可以有效提高列车的稳定性和乘坐舒适度。
除了以上核心部分的设计,我们也需要考虑系统的实施和应用。
高速列车轨道振动监测系统需要在整个列车轨道网络上进行部署,因此,需要考虑传感器的布置和连接方式,以及数据的传输和管理等问题。
另外,为了确保监测系统的可靠性和稳定性,还需要进行实地测试和维护。
综上所述,高速列车轨道振动监测系统的设计包括振动的监测、分析和反馈控制等方面。
这个系统的实施可以提供列车运行的安全性和稳定性,以及乘客的乘坐舒适度。
尽管还有一些具体的技术和方法需要进一步研究和探索,但通过以上的设计框架,我们可以为高速列车轨道振动监测系统提供一个可行的解决方案。
城铁车辆公路运输中的振动监测系统设计及研究

城铁车辆公路运输中的振动监测系统设计及研究随着中国经济的高速发展,人民的生活水平也逐渐提高,随之而来的则是人民日益增长的出行需求。
为缓解城市交通的拥堵现状,保障人民出行需求,国内的大中型城市纷纷积极开展城市轨道交通建设,地铁、轻轨已经成为大中型城市人民出行的主要方式,其安全方面的问题,应当受到广泛关注。
目前,国内轨道交通的大生产商,有时会采用公路运输的方式将生产车辆交付业主方。
城铁车辆的牵引电机在长时间的公路运输过程中,受速度、颠簸路面的影响,可能导致牵引电机传动端滚柱轴承的外圈轨道表面与内圈轨道表面发生垂直挤压,表面产生伪布氏压痕,此压痕会导致城铁车辆在日常工作中牵引电机低速运转时出现异音问题。
而目前在电机运输中采用的振动防护措施存在防护过程繁琐,防护频繁失效的问题,需要对现有防护方法进行简单可行的优化。
为了正确评估运输过程中振动对电机的影响,本文设计了一套满足城铁车辆公路运输时实际情况的车辆振动监测系统。
系统的硬件部分由电源模块、上位机、前后网络摄像头、4支振动传感器、导航模块及CompactRIO系统组成,系统的软件部分由基于LabVIEW的FPGA模块设计的CompactRIO系统振动数据采集软件与基于VisualStudio的C++模块开发的运行在上位机中的车辆远程监控系统组成。
整套系统实现了在城铁车辆公路运输中对前后路面进行视频监控与抓拍,对电机轴部与电机壳体在水平与垂直方向上的振动及其振动差分值进行实时监测,对车辆位置速度等导航信息进行实时显示并自动对所有数据进行分段保存的功能。
为验证车辆振动监测系统的效果,在长春市内道路与城市快速路上,利用家用三厢轿车在0-75km/h的速度区间内对1.5k W的小型三相异步电机进行了2段路共计约20km的野外模拟实验。
利用OriginPro软件对实验所得数据进行分析处理,通过对比速度的时域图,水平与垂直方向的振动及其振动差分的时域图,得到了在0-75km/h的速度区间内,速度波动对于电机与轴部相对振动的影响高于行驶速度对其的影响,且行驶速度越平稳电机的振动越小以及电机在公路运输时,水平方向的振动幅度远小于垂直方向这三个结论。
轨道车辆减震降噪设计方案(一)

轨道车辆减震降噪设计方案实施背景:随着城市交通的发展,轨道车辆的运营量不断增加,但由于车辆在运行过程中产生的振动和噪音问题,给乘客的乘坐体验和周边居民的生活质量带来了一定的影响。
因此,轨道车辆减震降噪设计方案的实施成为了解决这一问题的关键。
工作原理:轨道车辆减震降噪设计方案主要通过以下几个方面来实现减震和降噪的效果:1.减震方面:采用减震装置来降低车辆在运行过程中产生的振动。
减震装置可以分为主动减震和被动减震两种类型。
主动减震通过传感器感知车辆振动,通过控制系统主动调节减震装置的工作状态,以减少车辆振动。
被动减震则是通过弹簧、减振器等装置来吸收和减少车辆振动。
2.降噪方面:采用降噪装置来减少车辆产生的噪音。
降噪装置可以分为主动降噪和被动降噪两种类型。
主动降噪通过传感器感知车辆噪音,通过控制系统主动发出与噪音相反的声波,以抵消噪音。
被动降噪则是通过隔音材料、隔音结构等装置来吸收和减少车辆噪音。
实施计划步骤:1.调研分析:对轨道车辆的振动和噪音问题进行调研和分析,了解问题的具体表现和原因。
2.设计方案:根据调研结果,制定轨道车辆减震降噪设计方案,包括减震装置和降噪装置的选型和布置。
3.实施方案:按照设计方案,对轨道车辆进行减震和降噪装置的安装和调试。
4.测试评估:对安装和调试完成的减震和降噪装置进行测试评估,检查其减震和降噪效果是否达到预期。
5.改进优化:根据测试评估结果,对减震和降噪装置进行优化和改进,提升其效果。
适用范围:轨道车辆减震降噪设计方案适用于各种类型的轨道车辆,包括地铁、有轨电车、高铁等。
创新要点:1.采用主动减震和主动降噪技术,能够主动感知和调节车辆振动和噪音,提高减震和降噪效果。
2.采用隔音材料和隔音结构,能够有效吸收和隔离车辆噪音的传播,减少对周边环境的影响。
预期效果:通过轨道车辆减震降噪设计方案的实施,预期可以达到以下效果:1.减少车辆振动,提高乘客的乘坐体验,减少乘坐不适感。
轨道车辆减震降噪设计方案(二)

轨道车辆减震降噪设计方案一、实施背景随着城市轨道交通的快速发展,轨道车辆的减震降噪设计成为一个重要的问题。
传统的轨道车辆在运行过程中会产生较大的振动和噪音,给乘客和周围环境带来不舒适的体验。
因此,设计一种有效的减震降噪方案对提高乘客的舒适度和轨道交通的运行质量具有重要意义。
二、工作原理轨道车辆减震降噪设计方案的工作原理主要包括两个方面:减震和降噪。
1.减震:通过在车辆底盘和车轮之间增加减震装置,如弹簧和减震器等,来减少车辆在行驶过程中的震动。
这些减震装置可以吸收和分散车辆的振动能量,降低车辆对轨道的冲击力,从而减少车辆的振动。
2.降噪:通过在车辆内部和车辆周围增加隔音材料和隔音设备,如隔音板、隔音窗等,来减少车辆运行时产生的噪音。
这些隔音材料和设备可以吸收和隔离噪音,减少噪音对乘客和周围环境的影响。
三、实施计划步骤1.调研和分析:对目前轨道车辆减震降噪技术的研究和应用情况进行调研和分析,了解相关技术的发展趋势和应用效果。
2.设计方案:根据调研和分析的结果,制定轨道车辆减震降噪设计方案,包括减震装置的选择和布置、隔音材料和设备的选择和布置等。
3.实施方案:根据设计方案,对轨道车辆进行减震降噪改造,包括安装减震装置、增加隔音材料和设备等。
4.测试和评估:对改造后的轨道车辆进行测试和评估,评估减震降噪效果是否达到预期。
5.优化改进:根据测试和评估结果,对减震降噪方案进行优化改进,进一步提高减震降噪效果。
四、适用范围轨道车辆减震降噪设计方案适用于各类轨道车辆,包括地铁、有轨电车等。
无论是新建轨道车辆还是已经投入使用的轨道车辆,都可以通过减震降噪设计方案来提高乘客的舒适度和轨道交通的运行质量。
五、创新要点轨道车辆减震降噪设计方案的创新要点主要包括以下几个方面:1.减震装置的优化:通过选择合适的减震装置和布置方式,提高减震效果,减少车辆的振动。
2.隔音材料和设备的优化:通过选择高效的隔音材料和设备,提高隔音效果,减少车辆运行时产生的噪音。
轨道交通系统的振动特性与优化设计研究

轨道交通系统的振动特性与优化设计研究近年来,城市发展迅猛,轨道交通作为城市交通的重要组成部分,其建设和运营逐渐受到人们的关注。
轨道交通系统的振动特性与优化设计是保障乘客出行安全和提升出行舒适度的关键。
本文将探讨轨道交通系统的振动特性以及如何进行优化设计。
一、轨道交通系统的振动特性轨道交通系统的振动特性主要包括列车运行引起的动力振动和轨道系统自身引起的固有振动。
列车运行引起的动力振动是由列车的加速度和制动产生的,而轨道系统自身引起的固有振动则是由轨道的几何形状和材料性能引起的。
动力振动主要表现在列车运行时的颠簸和震动上,这与列车的加速度、速度和制动力等因素有关。
列车在加速和减速过程中,会产生较大的冲击力,从而导致列车和轨道系统发生共振,使得乘客感到不适甚至危险。
因此,减小列车的动力振动非常重要。
固有振动主要表现在轨道系统的曲率、横向力和垂直力上。
由于工程施工、运输车辆等原因,轨道系统的几何形状可能会有偏差,造成列车在行驶过程中的颠簸。
另外,横向力和垂直力也会引起轨道系统的振动。
因此,优化轨道系统的几何形状以及控制横向力和垂直力,能够有效降低轨道系统的固有振动。
二、轨道交通系统振动的影响因素轨道交通系统的振动受到多种因素的影响,主要包括列车速度、轨道结构、轨道材料、车辆设计等。
其中,列车速度是影响轨道交通系统振动的主要因素之一。
列车速度越快,对轨道和车辆的振动影响越大。
因此,在设计和修建轨道交通系统时,需要综合考虑列车速度和轨道和车辆的振动特性。
另外,轨道结构和轨道材料也对轨道交通系统的振动特性有着重要影响。
轨道结构的几何形状对于列车的颠簸和震动有直接影响,而轨道材料的性能则影响着列车在轨道上行驶时的振动情况。
因此,在轨道系统的设计中,需要有针对性地选择合适的轨道结构和轨道材料,以降低列车的振动。
车辆设计也是影响轨道交通系统振动的重要因素。
车辆的结构和悬挂系统会对列车的振动特性产生重要影响。
因此,在车辆设计过程中,需要考虑到列车的减振和隔振性能,以降低列车引起的振动。
高速列车车体振动控制系统的设计与实现

高速列车车体振动控制系统的设计与实现随着高速列车的发展和运营,车体振动对乘客的乘坐感受以及列车的安全性都产生了重要影响。
为了保证高速列车的乘坐舒适度和运行安全性,在车体振动控制方面进行系统的设计和实现是非常必要的。
本文将介绍高速列车车体振动控制系统的设计与实现,并探讨其优点和挑战。
1. 背景介绍高速列车的出现使得人们的出行更为便捷,但同时也带来了车体振动的问题。
列车在高速运行时,会受到风荷载、轨道不平整、车辆结构等因素的影响,导致车体振动的产生。
这些振动不仅给乘客带来不适,还会对列车的正常运行和安全性产生负面影响。
因此,设计和实现高速列车车体振动控制系统就显得尤为重要。
2. 设计原理高速列车车体振动控制系统的设计需要考虑到多个因素,包括振动源的特性、车体的动力学特性以及控制器的选择等。
其中,振动源可以是来自铁轨的不平整、列车自身的结构以及风荷载等,这些振动源会以不同的频率和振幅传递到列车车体上。
理解振动源的特性有助于准确地设计控制系统。
车体的动力学特性是设计车体振动控制系统的重要依据。
通过建立合适的动力学模型,可以分析和预测车体的振动响应。
在考虑车体振动控制时,需要确定控制对象的振动模态以及其相应的频率和振幅。
这些信息为进一步设计控制器和选择合适的控制算法提供了基础。
在振动控制器的选择方面,可以采用主动控制和被动控制两种方式。
主动控制通过激励系统产生反作用力,从而抵消车体振动。
被动控制则通过调整车体的结构参数来减小振动幅值。
根据实际需求和控制系统的要求,可以选择适合的控制方案。
3. 实现方法实现高速列车车体振动控制系统需要一系列工程手段和实验验证。
首先,需要对列车和车辆系统进行精确建模,并通过实验数据对模型进行验证。
然后,根据振动控制系统的设计需求,选择合适的控制器和控制算法。
在控制系统的实际部署中,还需要考虑到实际运行环境以及列车的安全性和可靠性要求。
目前,高速列车车体振动控制系统的实现方法主要包括模型预测控制、自适应控制和神经网络控制等。
轨道车辆振动跟踪系统的应用与研究

轨道车辆振动跟踪系统的应用与研究摘要:轨道车辆运行的安全性和平稳性始终是车辆系统和轨道系统重点关注的问题。
随着车辆运行里程的增加,与动力学相关的故障时有发生。
国内大多数轨道车辆仅在新车型式试验时对动力学性能进行评价,试验后传感器拆除,在车辆生命周期内无法掌握车辆实际运行状态,既不能对车辆某些故障分析提供数据支持,也无法评估轨道变化对车辆性能的影响。
基于现状,轨道车辆振动跟踪系统的开发与研究对轨道车辆的安全、平稳运营有着重要的意义。
关键词:轨道车辆;振动跟踪系统;安全性;平稳性1.系统概述1.1概况轨道车辆振动跟踪系统是用来长期监测轨道车辆运营状态及分析轨道系统使用状态的服役设备。
其通过安装在轴箱、构架和车体上的三向振动加速度传感器(传感器安装位置如图1中彩色圆点所示),实时检测测点处的加速度振动信号,进而将测点信号通过线缆从车下传送到车上车载主机。
车载主机对检测数据实时处理和分析,并连同速度、公里标、车站等信息一并存储。
车载系统的原始数据及特征数据可以通过4G/5G网络传输至分析中心,亦可由人工下载通道进行下载,供分析使用。
图1 传感器安装示意图1.2主要功能1.2.1数据采集轨道车辆振动跟踪系统主机具有对轴箱、构架、车体振动加速度采集、存储、下载、传输及跟踪等功能,轴箱、构架及车体振动采样频率不同,具有信号抗混叠设置;实时采集、获取速度信息、公里标信息、时间、站点等信息;主机具备自诊断功能,可在运行过程中实时检测自身和传感器设备故障,并输出自诊断结果。
1.2.2数据提取分析数据分为两种,分别为特征数据值和原始数据。
特征数据值,描述关键位置的振动特性,并与测试时间、速度、公里标等信息同步,由监测系统主机进行计算。
原始数据,按照采样频率采集的未经过滤波分析的数据。
1.2.3数据存储轨道车辆振动跟踪系统具备同步保存振动原始数据、特征数据、时间、车速、公里标、站点信息的功能。
每条特征数据自采集当日起可在主机中滚动保存15天,每条原始数据自采集当日起可在主机中滚动保存7天。
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摘要本课题通过同分析机车试验平台的运动特点设计了具有2个方向自由度得机车试验平台及控制系统。
通过平台的设计,及车辆在在平台上的固定,并对关键零部件油缸,键,轴承,电动机等进行了设计与校核。
本课题通过PLC控制液压阀从而控制平台运动的控制。
通过本课题的学习掌握了机械CAD的使用,并学习和掌握的PLC控制技术。
关键词:机车试验平台,液压阀,PLC控制ABSTRACTAnalysis of this issue through the same motion characteristics of motorcycle test platform is designed with two orientation degrees of freedom have motorcycle test platform and control system. Through the platform design, and vehicles are fixed on the platform, and key parts of cylinders, keys, bearings, motors have been designed and verified. This topic through PLC control hydraulic valve to control the platform motion control. To study and master the subject through the use of mechanical CAD, and to learn and master the PLC control technology.Keywards: motorcycle test platform , hydraulic valve , PLC Control目录1 绪论 (1)1.1 选题背景及其意义 (1)1.2国内外研究现状与发展趋势 (1)2 振动平台的设计与强度校核 (3)2.1 平台振动方案确定 (3)2.2 平台架结构尺寸确定 (5)2.3 车辆在平台的上下激振过程的运动计算 (6)2.4 液压系统方案设计 (7)2.5 上下运动液压缸液压系统参数设计 (8)2.6 左右运动液压缸液压系统参数设计 (12)2.7机车电机型号的确定 (16)2.8 键的校核 (18)3 振动平台控制方案设计 (19)3.1 PLC 介绍 (19)3.2 PLC 特点 (21)3.3 D/A转换器介绍与工作原理 (21)3.4 PLC控制程序与状态转移图等 (23)4 结论 (33)鸣谢 (34)参考文献 (35)1 绪论1.1 选题背景及其意义随着机车车辆的不断发展, 高速已成为当今中国铁路的发展趋势。
为发展高速铁路, 除了要进行大量的理论性研究外, 同时还要进行大量的试验研究。
在一些线路试验条件尚不具备的情况下, 建立室内试验台进行机车的运行测试试验是十分必要的。
通过轨道车辆振动平台来研究和验证机车车辆的运行品质和特性, 这在国际上已相当普遍, 在许多国家,特别是西方发达国家, 都曾建立各种各样的试验台来研究发展高速铁路技术。
最有代表性是日、美的振动试验台, 我国在80年代也建成了大连机车滚动牵引试验台和青岛转向架滚动试验台。
最近, 在西南交通大学又落成了一座机车车辆整车振动试验台,它将在轮轨作用力、运动稳定性、运行平稳性及动强度方面进行深入的研究。
1.2国内外研究现状与发展趋势任何一辆新型机车车辆在正式投入运用以前,运行试验是必不可少的, 特别是线路运行试验。
随着列车运行速度日益提高, 行车密度的加密及其它种种原因, 要在营业线上进行实车运行试验已变得很困难, 这已成为新型机车车辆开发研究的一大障碍。
因此, 各种可进行机车车辆综合性能和动力学性能试验的试验台和试验线相继建成, 为机车车辆研制过程中的中间试验和验收前的检测提供了条件。
由于高性能机车车辆模拟运行试验台的试验有着线路试验无法比拟的优越性, 越来越受到铁路发达国家的重视。
经过近二、三十年的实践, 证实了模拟运行试验台试验与线路运行试验相比具有如下优点:(1)可同时进行多项性能试验, 试验周期短, 试验成本低;(2)有效的试验可缩短机车车辆的研究时间, 节约研究经费;(3)试验台试验具有良好的重复性;(4)在试验台试验可排除各种干扰, 进行单因素分析;(5)可进行线路上无法进行的试验, 如超高速运行, 蛇行失稳, 各种人为设置的极端条件下的运行试验等;(6)由于测试装置定置安装, 因此检测方便, 并可检测在线路运行中无法检测的运动信号。
由于机车车辆室内动态模拟试验台有这样明显的优越性, 近20 多年来, 日益受到各铁路先进国家的重视。
如德国, 从70 年代末开始筹建了整车滚动振动试验台, 并在ICE 列车开发中发挥了重要作用。
日本在60 年代, 靠一个滚动台试验优选转向架( 仅比较临界速度的高低)结构, 近年来, 进一步研制滚动振动相结合的试验台, 半车试验台已投入运行, 整车试验台正在筹建。
法国的滚动试验台在TGV 转向架研制中发挥了重要作用。
我国从1988 年开始, 在牵引动力国家重点实验室正式批准建造滚动振动整车模拟试验台, 并于1993 年初步落成, 1995 年起正式承担机车车辆整车滚动振动试验, 一举建成功能最完善的整车模拟试验台之一, 使我国在高速机车车辆研制中的试验能力达到了国际先进水平。
2 振动平台的设计与强度校核2.1 平台振动方案确定制造生产有较高的质量要求,还包括对生产完毕,投入使用之前的机车的运行测试。
由于轨道资源的有限,无法将新的机车投入轨道线路进行测试,所以机车的测试平台成为了必不可少的一个检测工具。
本设计的机车振动台共有三大部分,包括机架部分,液压部分,和控制部分。
本课题主要模拟机车的运行情况,为振动试验搭建测试平台。
试验平台设计要求如下:设计一个平台装置,采用液动方式,实现左右上下的振动模拟。
机车尺寸范围:长4米左右,宽1.5米左右,重量约25t。
测试振动的振幅在范围,振动加速度范围0.1左右。
平台架作为试验平台的主体结构,其主要功能是承载试验机车。
目前运动试验平台架多选用实体结构和球铰链如图2.1-2.2所示。
图2.1 实体式平台架图2.2 球铰链根据实际要求和目前动力学运动实验平台结构形式,确定试验平台结构形式。
振动平台主要由平台架、水平运动油缸、垂直运动油缸、球铰构成。
平台两个方向的运动通过控制系统控制各油缸的协调运动的实现。
鉴于机车试验平台载荷量大,同时为了省材,平台采用45#钢,空心结构。
中间有12根支撑轴。
2.2 平台架结构尺寸确定根据机车尺寸长4m、宽1.5m,确定平台架的具体结构尺寸如下:平台架总长:4.5m;平台架总宽:2m;平台架总高:354mm平台架上下平板的厚度:50mm;平台架左右前后平板的厚度:80mm;平台架内部支撑圆轴直径:60mm。
平台架材料为45#钢,屈服强度不小于355MPa,抗拉强度不小于600MPa,密度为7.85kg/3m平台架具体结构形式如图所示。
平台架结构车辆及平台的质量:车M =25T平台M =(4.5*0.35*2-(4.5-0.6)*(0.35-0.1)*(2-0.1)+12*π/4(206.0)*(0.35-0.1))*7850 =(3.15-2.0615+0.0084823)*7850 =8611.31106(kg )总M =车M +平台M =25T+8.611T=33.611T2.3 车辆在平台的上下激振过程的运动计算机车运动过程S=10mm在向上运动过程有两个过程,一个是车辆在液压缸推动下的向上恒加速过程:a-b 。
另外一个是车辆跟平台离开接触,向上做加速度为-g 的匀减速运动:b-c 。
两个过程的总位移是10mm 。
两个运动过程的总的运动时间是0.12秒(通过控制阀的性能确定)。
于是得:1/2*a*0.12*0.12+0.12a*0.12a/(2g )=0.01 0.0072a+0.0144a*a/(2g )=0.01 a+a*a/g=1.3888888 A*a+9.18a-13.625=0 A=1.23373155(kg.m/2s )液压缸执行元件伸缩量是1/2*a*t*t=1/2*1.23373155*0.12*0.12=0.00888287 然后车与平台脱离 1/2g*21t =0.001117131t =0.0151(s )再经2t 时间后,车与平台再次相遇:c-d1/2gt*t=a 22015.0t )(+ g 22t =a 22015.0t )(+ 9.8122t =a 22t +0.030222t +0.00022801 8.5762684522t -0.037258962t -0.00022801=02t =0.00774934然后车与平台又一起下落到液压活塞最下位移处(-10mm )。
2.4 液压系统方案设计2.4.1 执行元件形式的分析与选择液压系统采用的执行元件的形式,视主机索要实现的运动种类和性质而定。
由于本设计是液压缸短行程,查书表8-4得,执行元件选用单活塞杆液压缸,其工作面积大.,往返不对称的直线运动。
2.4.2 油路循环方式的分析和选择液压系统油路循环方式分为开式和闭式两种。
本设计外载惯性大且换向频繁,查书表8-5得,选闭式系统。
管路压力损失小,容积调速时效率较高。
2.4.3 油源类型的分析与选择(1) 根据系统工作压力的高低,选择液压泵的压力等级和结构形式。
本设计属中高压系统,故液压泵选择柱塞泵。
(2) 根据哟元输出流量变化的大小和系统节能的要求,选择用定量泵还是变量泵。
本设计流量的控制是通过阀的开度,所以选用定量泵。
(3)根据执行元件的多寡和系统工作循环中压力,流量的变化,选择单泵供油还是多泵供油。
本设计只有一根执行元件,故选择单泵供油。
(4)根据系统对油源综合性能的要求,选择泵的控制方式,为限压式的。
(5)调速方案的分析和选择调速方案对主机主要性能起决定性作用。
选择调速方案时,应依据液压执行元件的负载特性和调速范围以及经济性等因素,参考书本8-6进行分析,最后本设计选用容积节流调速方案。
(6)液压基本回路的分析与选择这里是指除调速回路以外的液压基本回路。
选择液压回路是根据系统的设计要求和工况图,从众多成熟的方案中经过分析评比挑选出来的。
(7)液压系统原理图的拟定:2.5 上下运动液压缸液压系统参数设计液压系统的主要参数设计是指确定液压执行元件的工作压力和最大流量查书表8-8载荷/KN <5 5-10 10-20 20-30 30-50 >50工作压力/M<0.8-1 1.5-2 2.5-3 3-4 4-5 ≥5-7 Pa预选系统的设计压力为5.15543M Pa。