基于杠桿原理的翼型氣動補償高速受電弓的研究.pdf

1、在高速鐵路已經(jīng)成為中國現(xiàn)代化建設(shè)所取得的一面嶄新旗幟的當今世界，中國所擁有的高鐵里程已經(jīng)占據(jù)了世界高鐵總里程的一半，成為世界上高鐵規(guī)模最大的國家。然而，高鐵技術(shù)突飛猛進的發(fā)展是和高速受流技術(shù)的研究分不開的，高速受流技術(shù)甚至決定著最高運營速度。列車運行時速在不斷的提高，弓網(wǎng)之間穩(wěn)定可靠地受流問題就不斷的凸顯出來。尤其當列車時速達200km/h以上時，受電弓與周圍空氣的相對氣動作用成為影響受流質(zhì)量不可忽視的因素。
　　本文從控制和改善

2、弓網(wǎng)間接觸壓力值的變化范圍以改善弓網(wǎng)間受流質(zhì)量的初衷出發(fā)，考慮能否將列車高速運行時所受的不可忽視的氣動影響力通過某種手段來補償接觸壓力，從而改善受流質(zhì)量以達到列車高速運行的受流要求。
　　本文從理論上分析受電弓的氣動特性，并對目前改善受電弓氣動性能方案進行總結(jié)，最后提出通過在受電弓碳滑板下面安裝翼板的氣動補償方案。高速運行中的受電弓，氣流與翼板的相對運動將產(chǎn)生氣動作用力，針對如何將這種氣動作用力用于補償弓網(wǎng)間的接觸壓力提出了基于杠

3、桿原理翼板氣動補償機構(gòu)的兩種方案。
　　為分析翼板氣動補償方案的可行性，需要建立弓網(wǎng)系統(tǒng)的分析計算模型。首先利用解析的方式對接觸網(wǎng)和受電弓的數(shù)學模型進行分析推導，提出建模分析計算的理論依據(jù)。再利用三維實體造型軟件solidworks對受電弓進行實體建模，定義好受電弓桿件之間的鉸接關(guān)系后，通過Matlab/SimMechanics與solidworks之間的聯(lián)合仿真接口，建立受電弓SimMechanics模型。將受電弓與接觸網(wǎng)模型耦

4、合起來并分析既有弓網(wǎng)系統(tǒng)在不加入補償機構(gòu)時的特性，提出翼板及杠桿機構(gòu)的參數(shù)擬定的依據(jù)。
　　考慮到氣動翼型對弓網(wǎng)系統(tǒng)接觸力的補償作用機理，要求翼型與氣流成仰角和俯角時，具有相同的氣動特性，因此選定E168對稱翼型。在預(yù)估氣動升力大小的前提下擬定了翼型及杠桿機構(gòu)的參數(shù)，包括翼板截面形狀、投影面積和杠桿比，并建立基于杠桿原理的翼型板氣動補償方案的SimMechanics仿真模型并進行了仿真計算。對比仿真結(jié)果從而對兩種補償方案進行取舍，