实施国家标准《轨道交通 机车车辆设备冲击和振动试验》的探讨

GB/T 21563—2018《轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验》修改采用IEC 61373:2010《轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验》,同时引用了IEC 61373:1999 《轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验》中的加速度比例系数,即GB/T 21563—2018中有2种模拟长寿命振动试验量级,执行标准时需要根据实际情况裁剪使用加速度比例系数。通过梳理动车组、机车、客车、货车及地铁车辆等相关标准中引用冲击和振动试验标准的情况,分析试验频率、加速度有效值等易引起争议的参数,为用户、制造商及试验机构编制冲击和振动试验大纲提供参考。     

对IEC 61373中模拟长寿命试验量级的分析

从疲劳损伤模型的选择上,对比分析IEC 61373《轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验》2010版和1999版中模拟长寿命试验量级的差异性,对IEC 61373:1999中试验量级高于IEC 61373:2010的原因给出理论依据和解释。认为IEC 61373:2010更加符合机车车辆实际运行环境,试验检测时可避免过度试验对设备造成的损坏。据此提出对机车车辆设备模拟长寿命试验量级的选择建议和对标准的修订建议。     

关于IEC61373《轨道交通 机车车辆设备 冲击和振动试验》修订的介绍

2010年,IEC61373《轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验》的修订版发布。修订版与1999年版的主要不同点是,增加了降低振动疲劳试验等级和3轴方向同时加振的试验内容。结合标准审查过程中反映出的意见,概括介绍修订的内容,同时对修订中变化较大的振动疲劳试验等级计算方法进行解释。     

国内外铁路通信信号设备环境条件标准体系对比分析

开展国内外铁路环境条件标准对比分析,明确我国铁路设备与国外铁路运营条件的差异及适应性,是实施铁路"走出去"的前提和基础。国际上铁路通信信号环境条件主要采用IEC/TC 9制定的IEC 60571、IEC 61373、IEC62498及IEC 62236等标准,我国SAC/TC 278在IEC标准基础上,组织制定GB/T 25119、GB/T 21563、GB/T32347及GB/T 24338等相应标准。这些标准分别适用于车载设备气候环境、车载设备振动冲击、地面设备气候环境及振动,以及车载和地面设备的电磁兼容。通过对上述国际国内标准规定的环境气候条件、振动冲击参数以及电磁发射和抗扰度限值的对比分析可知:由于SAC/TC 278以等同采用或修改采用的方式进行标准转化,因此国内标准的环境条件及振动冲击等级划分、电磁辐射限值设置,以及各项试验的要求和方法等与相应的IEC标准基本相当,可以满足国际标准要求。另外,我国铁路通信信号设备采用的高原环境条件标准以及地面设备振动冲击标准要求严于国际标准。     

某城轨车辆充电机疲劳耐久性及冲击强度分析

文章以某城轨车辆充电机为研究对象,介绍其内部的结构布局,并按照IEC 61373-1999标准规定的模拟长寿命试验和冲击试验载荷条件,对建立的充电机虚拟样机进行随机振动疲劳耐久性和动态冲击强度仿真分析,最后利用实物样机的模拟长寿命试验和冲击振动试验对仿真结果进行验证。研究结果表明,该充电机的结构满足强度设计要求。     

铁路客车真空集便系统污物箱仿真分析与试验验证

以铁路客车真空集便系统污物箱为研究对象,建立了污物箱的仿真模型,根据设计标准分别进行了静强度分析、疲劳分析以及模态分析。同时根据冲击和振动试验标准完成了共振搜索试验、模拟长寿命试验以及冲击试验。仿真分析结果与试验结果均满足要求。     

地铁车辆轴端接地装置优化

由于地铁车辆轴端接地装置绝缘盘采用玻璃纤维增强不饱和聚酯材料（SMC）固化成型,在运行过程中又承受较大的冲击和振动,导致绝缘盘螺栓孔周边出现开裂现象。为避免绝缘盘在运行过程开裂失效,提出结构和材料优化方案。采用金属过渡盘与绝缘垫叠加的结构,将轴端接地装置绝缘与承载功能分离。绝缘垫选取强度高、韧性好、环境耐受性更好的PA66玻纤增强复合材料,并采用注塑成型工艺成型。优化后的轴端接地装置通过了功能振动试验、模拟长寿命振动试验、冲击试验等3类试验。试验结果表明,强度满足GB/T 21563—2018《轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验》要求。     

基于IEC 61373:2010的轨道交通列车车轮踏面清扫器振动冲击试验

介绍了轨道交通列车车轮踏面清扫器的结构与功能.参照IEC 61373:2010的要求,对实车采集的振动载荷进行了等效计算.设计了试验方案,对踏面清扫器进行了横向、纵向和垂向等3个方向的模拟长寿命振动试验、冲击试验和功能性随机振动试验.结果 表明,在目前的试验条件下,踏面清扫器各零部件未出现明显裂痕,性能未受到影响.     

解读铁道行业标准《碳素钢铸钢车轮》

我国铁路货车用铸钢车轮标准TB/T 1013—2011《碳素钢铸钢车轮》修订自TB/T 1013—1999《碳素钢铸钢车轮技术条件》。介绍标准的修订背景、修订过程和修订内容。对标准中碳素钢铸钢车轮的钢牌号、化学成分、抗拉强度、硬度、冲击性能、显微组织、晶粒度、微观纯净度、探伤等检测指标和试验方法的验证和修订情况予以详细说明。     

变流器柜体冲击和随机振动试验的数值模拟

根据标准GB/T 21563-2008《轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验》,采用ANSYS有限元分析软件计算了随机振动环境下的响应,得到了结构的1σ、2σ、3σVonMises最大应力.利用材料的S-N曲线,并根据Steinberg提出结构在随机载荷作用下的响应是基于高斯分布和Miner提出的线性疲劳累计损伤理论,对设计的结构在给定随机振动环境下的疲劳寿命进行了预估.运用瞬态动力学分析方法模拟了冲击试验过程中的受力情况.     

机车车辆设备振动冲击试验系统的技术研究

阐述了机车车辆设备力学环境试验要求,给出了机车车辆设备振动冲击试验系统的技术条件,分析了实现技术条件所面临的技术难点,提出了试验系统的解决方案.基于该方案而研制的大型振动冲击试验系统通过了计量检定与试验验证,各项技术指标均达到或超过设计要求,满足机车车辆设备系统级产品的试验要求.     

机车增压器新标准可有效提升产品可靠性

新标准TB/T1383—2011《内燃机车柴油机用涡轮增加压器》,主要在产品可靠性方面加大了考核力度,增加结构考核、冲击和振动、可靠性验证试验等检验项点。标准通过提高产品型式检验的考核力度要求,提升产品运用的可靠性。根据目前机车用增压器产品的技术水平及产品的发展趋势,通过合理减少出厂检验项目的考核时间,使产品在出厂检验时达到节能减排、提高生产效率的目的。文章介绍标准修订前后主要技术内容的变化情况。     

《铁道客车转向架通用技术条件》标准修订简介

简要介绍了TB／T 1490《铁道客车转向架通用技术条件》标准的修订原则、标准修订的主要内容、修订标准过程中需要说明的几个问题等方面的内容。为全面、准确的理解TB／T 1490《铁道客车转向架通用技术条件》标准提供了参考。     

《切轨机通用技术条件》标准修订简介

简要介绍了TB／T2771《切轨机通用技术条件》标准的修订原则、标准修订的主要内容等方面的内容，为全面、准确的理解TB／T2771《切轨机通用技术条件》标准提供了参考。     

解析TB/T 1508—2016《机车电气屏柜》

在介绍TB/T 1508—2016《机车电气屏柜》制定背景的基础上,叙述标准的主要内容与编制原则,重点解析海拔、污染等级、接地线最小截面积、最小电气间隙、最小爬电距离等重要参数,分析工频电压试验、额定冲击电压试验、冲击和振动试验的要求,提出标准实施建议。     

碳纤维复合材料在高速列车头罩上的应用研究

根据高速列车头罩的外部形状、内部连接要求和受载条件,对碳纤维复合材料车头罩的结构进行设计。并且根据IEC 61373-1999《铁道车辆设备冲击和振动试验标准》和GB/T 3317—2006《电力机车通用技术条件》的相关规定,确定了冲击工况、气动静载荷工况以及端部排障压缩工况,进行静力学计算分析。分析结果表明,高速列车碳纤维复合材料车头罩满足以上标准的要求。采用真空导入工艺试制车头罩样件,并对其进行137 k N端部排障压缩试验,试验结果表明,该结构的力学性能符合要求。     

电气电路型断轨监测设备测试方案研究

为保障电气电路型断轨监测设备的性能,对其测试方案开展研究。根据断轨监测设备工作频率范围内的钢轨电气参数,模拟钢轨,搭建仿真环境。通过分析断轨监测设备雷电防护试验和振动与冲击试验端口数量、类型和试验等级选择,以及性能测试中误报率、断轨检出率和断轨报警时间的具体要求,明确测试方案。开展雷电防护试验时,建议通信端口按照TB/T 3498—2018《铁路通信信号设备雷击试验方法》 6.2条“6级：信号设备通信端口与钢轨连接”的试验等级测试;监测主机采用太阳能电池板供电时,不建议对电源端口进行雷电防护试验;开展振动与冲击试验时,根据TB/T 2846—2015《铁路地面信号产品振动试验方法》中的10.1条对监测主机进行振动试验,根据GB/T 2423.5—2019 《环境试验第2部分：试验方法 试验Ea和导则：冲击》的附录A,对监测主机开展冲击试验;在测试误报率和断轨检出率时,应设置多个模拟断轨测试点,牵引回流类断轨监测设备报警时间应保持在5 min以内。     

一种地铁车辆排障器随机振动频域疲劳分析及优化

地铁车辆排障器安装于转向架前端,主要用于清除轨道障碍物,保证车辆正常运行。安装位置及轨道不平顺带来的轨道激扰容易导致排障器的结构疲劳断裂。采用随机振动频域疲劳分析方法,能够有效地找出结构疲劳薄弱位置。根据计算结果优化结构,优化后的计算结果满足GB/T 21563—2018《轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验》和IEC 61373:2010《轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验》标准要求。     

变流器柜体随机振动疲劳分析

当受到动态载荷时,结构易出现振动疲劳现象,需采用频域疲劳分析手段来考虑结构的动态响应。以某变流器为研究对象,对变流器柜体有限元模型进行频率响应分析,以获得输入和结构应力之间的传递函数;根据频率响应分析结果及标准GB/T 21563-2008《轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验》规定的ASD(加速度频谱密度)谱,进行频域的随机振动疲劳寿命预估。通过仿真成功地分析了振动试验中出现的问题,验证了仿真结果的准确性。     

解读国家标准《轨道交通 机车车辆电气设备 第1部分：一般使用条件和通用规则》

GB/T 21413.1—2018 《轨道交通机车车辆电气设备第1部分:一般使用条件和通用规则》是轨道交通领域机车车辆电气设备方面的基础标准。主要介绍标准修订背景,分析新旧标准的技术差异,重点分析特性值符号、温度限值、电磁兼容、介电强度、湿热试验等内容,为标准实施提供指导。