应用激光定位器检定罐体容积的初步设计

应用激光定位器检定罐体容积的初步设计杨卫军（国家铁路罐车容积计量站沈阳分站）１引言根据ＪＪＧ１４０—９０《铁路罐车容积检定规程》的规定，铁路罐车容积检定可以采用罐内测量和罐外测量两种方法。由于铁路罐车承载的介质多为一些有毒有害的化工、石化产品，对人体...     

罐车罐体表面涂层厚度对壁厚测量值的影响分析

针对目前常用的TT100型超声波测厚仪不能去除罐车罐体涂层厚度的问题,利用制造罐车的罐体边角料作为试验材料,模拟制作出具有不同涂层厚度的罐体。分别用TT100超声波测厚仪和TT220数字式覆层测厚仪测量无涂层样品厚度、有涂层样品厚度和相应涂层厚度,分析罐体表面涂层对罐车检定结果和罐体安全性判断的影响,并探讨对测量结果进行修正。     

基于曲线测绘的铁路罐车罐外测量法

介绍基于曲线测绘的铁路罐车罐外测量法,包括设计思路、曲线测绘模型及立体构筑、曲线测绘仪的结构设计及应用等。通过理论设计说明此方法可以运用于除全保温层罐车以外的各种罐体外测,尤其是锥体铁路罐车罐外测量。     

铁路罐车罐体挠度对液体货物容积计量的影响

铁路罐车既是运输工具,也是贸易交接的计量器具,需要进行容积的强制检定。铁路罐车由于在生产制造、重载运输过程中受力不均和疲劳积累,会产生罐体挠度变形,影响装载液体货物的容积计量。通过对标准椭圆封头的G_(60K)和G_(70K)铁路罐车进行容积计算和罐体挠度测量,并统计分析,给出不同液位下,产生不同挠度变形时,液体货物容积计量结果和误差。结果表明,标准椭圆封头的G_(60K)和G_(70K)铁路罐车挠度变形主要为上挠,且罐体上挠程度越大,装载液体货物体积计量误差越大,故需要挠度修正。     

俄罗斯过境运输罐车

介绍俄罗斯新开发的过境运输罐车。该车能运送２０余种液态化工产品，轨距可变，自重２４ｔ，总重７２ｔ￣８０ｔ，罐体长度为１０８７０ｍｍ。罐车有两种型号，罐体直径分别为２４００ｍｍ和２６００ｍｍ。     

70 t级铁路罐车容积的几何测量法研究

根据70 t级铁路罐车的锥形罐体结构及其特征参数,建立罐体容积的计算模型.参照圆柱体铁路罐车容积的测量方式,并结合锥体铁路罐车自身的结构特点,确定其需要测量的罐体特征参数.采用罐内几何测量法时,测量的罐体特征参数包括内横直径、内竖直径和内总长;采用罐外几何测量法时,测量的罐体特征参数包括外横直径(和(或)加温套外廓宽和(或)导流板外廓宽)、外周长、外总长、上板厚、封头壁厚、加温套厚.以GQ70型铁路罐车为例进行的罐体容积几何测量试验和计算分析表明:采用两两对称的4个测量截面测量罐体特征参数足以满足测量的需要,所得到的测量结果不确定度为4×10-3 (k=2),符合铁路罐车容积检定规程的要求,可以用于70 t级铁路罐车容积的实际测量.     

几种铝合金的循环特性与疲劳抗力

本文从材料的循环响应水平、疲劳开裂阻力、疲劳耗散能量等角度，对可能用于我国高速客车车体的３个系列５种典型国产铝合金的循环特性与疲劳抗力进行了分析和讨论。建立和描述了疲劳断裂能与寿命的关系。阐述了观察到的两种７０００系列合金在小塑性应变幅下循环软化，而在大塑性应变幅下循环硬化的现象。疲劳试验结果还显示了强化机制的影响，证实了时效强化合金疲劳寿命曲线的双斜率的存在。     

铁路罐车罐体制造工艺技术及装备分析

对铁路罐车罐体现有制造工艺进行了分析,结合70t级、80t级铁路罐车罐体结构特点和运用工况,提出70t级、80t级铁路罐车罐体制造应采用筒节制造工艺,并给出了对口器的选择依据。     

液化气体铁路罐车缺陷分析与处理

液化气体铁路罐车的罐体是1个承受内压的钢制焊接容器,由筒体和封头两部分组成,其装运的液化石油气、二氧化硫、液氨等介质具有易燃、易爆、有毒特性,在常温下有一定的压力.为了确保铁路罐车安全运行、使用和进行充装作业,在规定的使用温度和对应的工作压力下,罐体应保证储运的安全、可靠.如果满载液化气体的铁路罐车在使用和运输当中,因罐体缺陷故障造成储存的介质严重泄漏,冒出浓浓的白烟,一旦遇上火花便会起火爆炸,轻则烧毁火车,重则危及铁路沿线附近居民的安全、中断铁路运输,后果将不堪设想.因此,对液化气体铁路罐车的缺陷问题应充分重视.衡阳车辆段在十几年对液化气体铁路罐车罐体故障的处理中积累了不少经验,对罐车罐体在运用中的常见缺陷与处理有1套行之有效的办法.     

基于点云聚簇的铁路罐车罐体外部孤点自动去除算法研究

采用三维激光扫描法检定铁路罐车罐体时，扫描形成的容积检定点云中可能存在罐体外部孤点，这会影响罐车容积检定的准确性。因此，提出基于点云聚簇的铁路罐车罐体外部孤点自动去除算法。在分析铁路罐车罐体外部孤点特征的基础上，介绍点云聚簇算法流程，阐述去除外部孤点的点云聚簇算法，以及点簇语义类别判定原则，实现铁路罐车容积检定过程中罐体外部孤点的自动去除。分别运用中值滤波器、欧式距离算法和点云聚簇算法，开展G_11K,G_60K和G_70K罐车容积检定过程中原始点云的罐体外部孤点去除试验，并进行对比分析。分析结果表明，与中值滤波器、欧式距离算法相比，点云聚簇算法去除罐体外部孤点效果较好，可为铁路罐车容积检定提供更精确的数据。     

23t轴重铝制浓硝酸罐车的优化设计

通过对23t轴重铝制浓硝酸罐车设计方案的车体强度计算分析,逐步改进结构设计,优化设计方案,以满足TB/T 1335-1996标准的考核要求。     

既有普速铁路合金钢辙叉优化研究

为解决既有普速铁路锻制合金钢心轨组合辙叉使用寿命短,养护维修量大,更换作业频繁等问题,针对现场辙叉翼轨磨耗过量、心轨伤损、胶垫压溃窜出、间隔铁螺栓断裂等典型病害,采用延长翼轨平直段范围至心轨理论尖端增加轨头实际承载面积、刨切翼轨轨头0～4 mm减小轨侧连接圆弧所占宽度、强化叉心结构及下部支承避免弹性垫板失效、调整间隔铁...     

30t轴重重载道岔合金钢组合辙叉应力分析

基于有限元法建立弹性基底约束条件下30 t轴重重载道岔合金钢组合辙叉结构的轮轨接触耦合计算模型,对重载铁路道岔中典型的12号和18号合金钢组合辙叉,分别取3个特征位置进行钢轨应力和轮轨接触应力计算分析。结果表明:模型中辙叉受力与实际情况一致;2种辙叉计算结果一致;翼轨、心轨上的应力最大值分别发生在咽喉区、心轨顶宽20 mm处;考虑到顶宽20 mm处心轨的钢轨应力超出合金钢强度极限,建议对该处进行适当加强,并调整翼轨与心轨相对位置以减小心轨承载比例;由于心轨顶宽不足,轮轨接触面积过小导致顶宽20 mm处心轨承担过大的接触应力。     

40t轴重下曲线半径与轮轨磨耗及疲劳损伤的关系

轮轨磨耗及滚动接触疲劳损伤是影响大轴重列车运行安全的重要因素,本文基于多体动力学软件UM建立了40 t轴重重载货车动力学模型,从轮轨磨耗、疲劳损伤2个角度,研究曲线半径对40 t轴重货车通过曲线时动力性能的影响,给出最小曲线半径的建议取值。研究结果表明:货车在曲线上运行时,轮轨磨耗和疲劳损伤均在小半径曲线上更严重;与400 m曲线半径相比,曲线半径800 m时轮轨磨耗降低68%,轮轨间出现轮缘接触的频次得到有效控制;曲线半径1 200 m时轮轨磨耗和疲劳损伤分别降低80%,58%,滚动圆外侧10~30 mm内基本不再出现疲劳损伤。建议最小曲线半径一般情况下取1 200 m,困难情况下取800 m。     

车辆装配前铝合金焊缝节点结构疲劳试验研究

铝合金焊缝节点结构作为车体结构中的重要组成部分,车辆装配前对焊缝节点结构强度进行研究具有重要意义。为了掌握铝合金焊缝节点结构的疲劳强度性能,选取实车中出现疲劳裂纹破坏的典型节点部位制作标准件进行疲劳试验;根据试件与实际车体疲劳破坏位置的应力分布趋势一致的原则,设计了两种典型焊接形式的标准件结构模型,并且确定了疲劳试验的加载方式以及试验工装设计,给出了试验模型的疲劳破坏位置以及通过成组试验获得的典型节点形式的S-N(应力-寿命)曲线。同时利用非线性有限元方法对铝合金焊缝节点结构进行疲劳强度计算,将计算结果与试验结果进行对比分析,验证了所采用有限元计算方法的准确性和普遍适用性。     

简析高速重载工况对车轮轮辋疲劳裂纹萌生的影响

研究了在重载列车和高速列车车轮实际使用工况下,轮轨接触应力提高后车轮轮辋内部应力增加对轮辋疲劳裂纹萌生的影响。对普通列车、重载列车、高速列车上实际运用过程中发生辋裂的车轮进行失效分析和研究,结果表明:列车轴重增加和运行速度提高,导致车轮轮辋内部萌生裂纹的"临界夹杂物尺寸"减小,使车轮轮辋中原本处于安全尺寸范围的脆性夹杂物越过"临界夹杂物尺寸"成为疲劳裂纹萌生的主要发源点,最终导致车轮轮辋疲劳裂纹的形成。     

840D车轮辐板孔裂纹成因的强度及疲劳分析

采用大型通用商业分析软件Abaqus及Ansys,计算840D车轮在典型工况下的应力分布。计算分析表明:在坡道制动、机械载荷和停车制动3种典型工况作用下车轮辐板孔外侧处于受压状态,内侧处于受拉状态,而且应力幅值较大,是疲劳薄弱点;坡道制动工况与机械载荷工况的组合作用,是车轮辐板孔边产生高应力的主要因素;在相同制动工况下,车轮辐板孔边应力随着轮辋厚度的减小而增大,随着辐板孔向轮辋偏移量增大而增大;机械载荷工况与坡道制动工况的组合作用是导致各种车轮辐板孔疲劳裂纹萌生的主要原因;机械载荷工况与停车制动工况的组合作用对车轮辐板孔边萌生疲劳裂纹的影响相对较小。     

普速铁路钢轨滚动接触疲劳裂纹萌生研究和检验

以普速铁路京九线不同曲线半径为研究对象,建立车辆-轨道动力学模型、磨耗和裂纹萌生预测模型;计算60N廓形在不同曲线半径条件下的轮轨接触状态,预测了不同曲线条件下磨耗发展率、裂纹萌生位置与寿命,并与京九线现场观测结果进行对比验证.研究结果表明:随着疲劳损伤的累积,不同曲线半径下钢轨的阶段磨耗发展率呈下降的趋势,其中曲线半径小(600 m)的磨耗发展率降低最快,随着曲线半径的增大,平均磨耗发展率降低趋势减缓;不同曲线半径下钢轨裂纹萌生位置均在钢轨表面以下1~3 mm处,横向位置在距离轨顶中心15~20 mm范围内,曲线半径600 m外轨裂纹萌生寿命大约为2.64×10^5次,内轨裂纹萌生寿命约为4.86×10^5次,与现场观测较为符合.     

重载道岔轨底坡设置研究

轨底坡作为道岔的主要参数,直接影响钢轨使用寿命,结合30 t轴重重载道岔研究需要,对轨底坡进行系统研究。针对重载线路道岔鱼鳞纹、掉块、肥边等病害,运用车辆轨道耦合动力学理论,对25 t轴重货车通过不同轨底坡道岔时的动力响应进行分析。结果表明:轨底坡增加,横向轮轨力、接触应力和安全指标,导曲线上股钢轨磨耗功都有不同程度的降低,长期观测结果显示,采用1∶20轨道坡的试验道岔,导曲线钢轨光带居中,未见伤损。     

高速铁路客车司机室蒙皮材质分析

高速铁路客车司机室外壳有铝合金和纤维强化塑料两种材质。文章从生产特点、材料强度、空气动力学三个方面,对铝合金和纤维强化塑料两种材质进行分析比较。