波磨
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波磨的實例教程
02
鋼軌波磨測試
采用波磨采集儀對右線線路里程K10+400～K10+600范圍內的鋼軌波磨進行了測量。
綜合測試結果表明鋼軌存在50mm左右的敏感波長，也即鋼軌波磨的波長。
【摘要】 剪切型減振器扣件減振性能良好，廣泛應用于城市軌道交通線路，但在減振器扣件區段發生較為嚴重的鋼軌異常波磨。在300Hz頻段減振器軌道振動加速度存在較大峰值帶，發生輪軌強烈共振；在200~350Hz頻段，減振器扣件軌道系統的阻尼比很小，動剛度在300Hz存在波谷。
同時，振動加速度頻域分布、行車速度和波磨特征波長具有高度相關性，所以，在300Hz頻段的輪軌共振是產生異常波磨的主要原因。針對此問題，提出通過安裝調頻鋼軌阻尼器(TRD)的方案改善軌道動力特性，并進行安裝前后的實驗室動力特性測試。
研究結果表明：安裝TRD能夠改善Ⅲ型減振器軌道的動力特性，調節頻率，提高阻尼，降低工作頻率，改善軌道的減振性能。本方案可以作為地鐵線上整治異常波磨的有效方法。
【關鍵詞】地鐵；剪切型減振器；減振性能；異常波磨；調頻鋼軌阻尼器
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展開 Eng. 35, 36 (2022). https://doi.org/10.1186/s10033-022-00696-2
研究背景及目的
隨著地鐵線路運營密度、運營速度以及載客量的增加，鋼軌波磨問題愈加嚴重，尤其在小半徑曲線處。嚴重的鋼軌波磨現象會進一步引發其他問題，如軌道車輛系統零部件破壞、嚴重的噪聲等。避免或減少這類問題的有效方法是鋼軌打磨，但目前各個地鐵運營公司對鋼軌波磨的限值尚無統一標準，過于嚴苛的限值要求會造成運維成本劇增，較為寬松的限值要求又會導致其他故障頻發。因此，單一的波磨限值，如ISO 3095，很難滿足經濟高效的運維要求。同時，隨著地鐵的快速發展，地鐵車內噪聲問題愈加嚴重，嚴重的地響乘客的乘坐體驗以及司乘人員的身心健康，控制鋼軌波磨是控制地鐵車內噪聲最行之有效的方法之一，為此，作者從車內噪聲的角度，研究基于車內噪聲控制的鋼軌波磨限值。
圖1 鋼軌粗糙度測試
試驗方法
首先需要建立鋼軌粗糙度與車內噪聲之間的量化關系，鋼軌粗糙度直接作用于輪軌系統，輻射輪軌噪聲，而地鐵運行于隧道內時，車內噪聲主要受輪軌噪聲的影響，因此，以輪軌噪聲為橋梁，建立鋼軌粗糙度與車內噪聲之間的量化關系。
展開 在有限元模型中施加鋼軌缺陷 ￥66
鋼軌軌面存在焊接頭不平順，另外在服役過程中難免會出現局部凹陷、波磨、擦傷等缺陷。在有限元模型中對其進行數值模擬時，需要編寫程序，對光滑軌面（圖1）網格節點進行修改，然后按照以下公式進行施加。其中，缺陷在縱向為余弦形狀（圖2），在橫向為拋物線形狀（圖3），也可以忽略橫向幾何變化，僅考慮公式前半部分。
其中，dm為缺陷最大深度，y0為缺陷施加的起始位置，w為缺陷橫向寬度，x0為缺陷橫向中心位置。通過指定上述參數，便可編寫matlab程序進行尋找需要添加缺陷的位置，施加缺陷幾何。
部分MATLAB程序如下：
rail_node=importdata('rail.txt');
[m,n]=size(rail_node);
y0=-100; %缺陷開始施加的縱坐標
CH=210; %施加缺陷的長度
L=30; %缺陷波長
dm=0.05; %缺陷波深
w=30; %缺陷橫截面寬度
x0=-742.488367; %缺陷橫截面中心位置
以施加波磨為例，施加前光滑的軌面如圖1所示，施加波磨后的軌面如圖4所示。
圖1
圖2
圖3
圖4
展開 基于小波理論的汽輪發電機組碰磨故障診斷研究<BR><Font color=#FF0000><B>.PS.:</B>該帖附件于2006-10-13 15:58:25被malong評為4星級，為發貼者加分80。</Font><BR><Font color=#FF0000><B>點評:</B></Font>
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，施加前光滑的軌面如圖1所示，施加波磨后的軌面如圖4所示。
利用該模型已經詳細開展了大量的輪軌滾動仿真，比如：1）輪軌不平順（鋼軌波磨、焊接接頭、硌傷、隱傷；車輪多邊形、擦傷、凹磨）；2）道岔瞬態沖擊振動；3）單點-兩點接觸；4）輪軌低黏著；5）熱機耦合，并分析了各種情形下的輪軌滾動接觸力學行為、磨耗和疲勞損傷問題。
嚴重的鋼軌波磨現象會進一步引發其他問題，如軌道車輛系統零部件破壞、嚴重的噪聲等。避免或減少這類問題的有效方法是鋼軌打磨，但目前各個地鐵運營公司對鋼軌波磨的限值尚無統一標準，過于嚴苛的限值要求會造成運維成本劇增，較為寬松的限值要求又會導致其他故障頻發。因此，單一的波磨限值，如ISO 3095，很難滿足經濟高效的運維要求。
由時域和頻域結果比較可知，鋼軌波磨程度的降低能夠有效降低源強振動以及地面和室內振動。說明對于有波磨地段采用鋼軌打磨措施可有效改善敏感點的振動水平。
圖20 剪切型彈性軌枕復合減振器（江陰海達橡塑股份有限公司）
三、結語
隨著城市的發展和軌道交通路網的加密，軌道線路走向或埋深設計愈加難以繞避環境振動敏感點，軌道工程減振措施的需求將進一步提高，而不同種類軌道減振措施的大量使用，不僅帶來了投資壓力，也降低了軌道結構的剛度平順性，甚至引起了較大規模的鋼軌異常波磨等軌道病害。
【摘要】 剪切型減振器扣件減振性能良好，廣泛應用于城市軌道交通線路，但在減振器扣件區段發生較為嚴重的鋼軌異常波磨。在300Hz頻段減振器軌道振動加速度存在較大峰值帶，發生輪軌強烈共振；在200~350Hz頻段，減振器扣件軌道系統的阻尼比很小，動剛度在300Hz存在波谷。
同時，振動加速度頻域分布、行車速度和波磨特征波長具有高度相關性，所以，在300Hz頻段的輪軌共振是產生異常波磨的主要原因。
基于小波理論的汽輪發電機組碰磨故障診斷研究<BR><Font color=#FF0000><B>.PS.:</B>該帖附件于2006-10-13 15:58:25被malong評為4星級，為發貼者加分80。</Font><BR><Font color=#FF0000><B>點評:</B></Font>
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