軌頂摩擦改進劑對重載鐵路能耗的影響研究.pdf

1、盡管軌道交通運輸相比于其它運輸方式在節(jié)能減排方面具有相當?shù)膬?yōu)勢，然而全國的軌道交通系統(tǒng)仍然消耗著巨大的能量，因此開展鐵道車輛節(jié)能減排措施的研究具有重大的現(xiàn)實經(jīng)濟意義，同時也符合國家的戰(zhàn)略需求。軌道交通運輸與其它交通運輸方式的根本區(qū)別在于列車運行于軌道之上。因此，輪軌關系是軌道交通中不可或缺的重要因素，從輪軌關系的角度去探索列車節(jié)能減排的措施是非常重要的研究方向。
　　本文基于軌頂摩擦改進劑對輪軌蠕滑力/率關系的影響，結合車輛系統(tǒng)動

2、力學、摩擦功理論和運行阻力能量消耗理論，結合現(xiàn)場對朔黃線重載鐵路鋼軌廓型磨耗狀態(tài)的測試，利用數(shù)值仿真的方法對朔黃線軌道涂敷軌頂摩擦改進劑后貨車在典型線路條件下的動力學性能和能耗節(jié)省量進行詳細分析，從輪軌關系的角度對涂敷軌頂摩擦改進劑對重載線路的節(jié)能性進行了研究，論文的主要工作和結論如下:
　　1.建立了包含貨車系統(tǒng)動力學、接觸斑摩擦功耗散理論和車輛運行阻力能量消耗模型的能耗理論分析模型，認為摩擦改進劑不僅可以改變輪軌界面間的摩擦系

3、數(shù)，還可以影響輪軌蠕滑特性，并在輪軌力的計算中考慮了軌頂摩擦改進劑對輪軌黏滑特性的影響，根據(jù)建立的模型編寫了相應的數(shù)值計算程序。
　　2.對朔黃重載鐵路鋼軌進行了調(diào)研，并對典型半徑曲線的鋼軌廓型進行了測量;掌握了不同半徑曲線鋼軌磨耗的特征和規(guī)律，為摩擦功耗散和能量消耗的計算提供了依據(jù)。
　　3.利用所建立的系統(tǒng)動力學模型分析了軌頂摩擦改進劑對車輛動力學的影響。計算結果顯示:鋼軌表面摩擦改進劑的存在可以改善車輛的橫向平穩(wěn)性，減

4、小車體的橫向振動;鋼軌表面涂敷摩擦改進劑對輪軌垂向力、輪重減載率、垂向平穩(wěn)性指標等指標的影響較小，但是仍有一定程度的改善;特定工況下軌面涂敷摩擦改進劑會使輪軌力、脫軌系數(shù)等指標有一定程度的升高，但不會影響行車安全。涂敷摩擦改進劑后，車輛運行過程總體上是安全的和穩(wěn)定的。
　　4.研究了鋼軌廓型、曲線半徑、速度以及軌底坡等參數(shù)對涂敷軌頂摩擦改進劑后車輛能耗節(jié)省量的影響，并對由此產(chǎn)生的能耗經(jīng)濟性進行了分析，分析結果表明:鋼軌廓形磨耗在小