機(jī)車稱重調(diào)簧試驗(yàn)臺(tái)調(diào)簧方法研究及模型設(shè)計(jì)

陳越

摘 要：機(jī)車車輛輪重與軸重分配影響車輛的動(dòng)力學(xué)性能，包括制動(dòng)和牽引性能的發(fā)揮。因此軸重和輪重偏差在機(jī)車車輛的生產(chǎn)和設(shè)計(jì)中必須嚴(yán)格控制，根據(jù)GB/T3317-2006規(guī)定，我國(guó)鐵路運(yùn)行機(jī)車軸重偏差不應(yīng)超過平均軸重的，輪重偏差不應(yīng)超過該軸平均輪重的。本文以整車稱重調(diào)簧試驗(yàn)臺(tái)的開發(fā)為基礎(chǔ)，對(duì)調(diào)簧加墊方法進(jìn)行了研究并建立稱重模型。其中，調(diào)簧算法通過Dephi和Matlab的混合編程實(shí)現(xiàn)調(diào)用和分析。

關(guān)鍵詞：稱重試驗(yàn)臺(tái)；調(diào)簧加墊；軸重偏差；Delphi & Matlab

一、機(jī)車稱重臺(tái)調(diào)簧加墊量理論

可知，機(jī)車的牽引力取決于黏著系數(shù)和黏著重量，當(dāng)黏著系數(shù)不變時(shí)，牽引力的大小由黏著重量決定，也就是由各動(dòng)輪的荷重決定。要保證機(jī)車的牽引性能，要求每個(gè)動(dòng)輪的荷重近似相等，如果某輪（軸）重有偏差，使得該輪的計(jì)算牽引力大于實(shí)際黏著力，則會(huì)導(dǎo)致該輪發(fā)生打滑或者空轉(zhuǎn)，同時(shí)引起車軸的高頻扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，最終導(dǎo)致動(dòng)軸空轉(zhuǎn)，整個(gè)機(jī)車的牽引力性能惡化。由此可知，機(jī)車輪（軸）重的均衡分布對(duì)機(jī)車牽引性能的發(fā)揮至關(guān)重要。

由于軌道車輛車體為一、二系承載結(jié)構(gòu)，從分布結(jié)構(gòu)和在和傳遞上來看，一、二系支撐載荷分布不均是輪重偏差和軸重偏差的主要來源。從理論上分析我們得出，通過調(diào)簧加墊技術(shù)可以改變車體和軌面之間各彈性支承點(diǎn)的彈簧壓縮量和機(jī)車車體的重心偏移，從而調(diào)整各支承點(diǎn)的載荷，使其盡可能均勻分布，從而達(dá)到均衡輪（軸）重的目的。

二、軸重調(diào)整方法研究

由此建立的調(diào)簧力學(xué)模型，由Delphi讀入?yún)?shù)后，調(diào)用了Matlab進(jìn)行編碼，解碼，建立群體，并反復(fù)對(duì)群體進(jìn)行遺傳，交叉，變異等遺傳性的操作，根據(jù)預(yù)定的目標(biāo)適應(yīng)度函數(shù)對(duì)每個(gè)個(gè)體進(jìn)行評(píng)價(jià)，根據(jù)適者生存、優(yōu)勝劣汰的進(jìn)化規(guī)則，不斷得到更優(yōu)的群體，同時(shí)以全局并行搜索方式來搜索優(yōu)化群體中的最優(yōu)個(gè)體，以求得滿足要求的最優(yōu)解，即得到需要的最優(yōu)加墊量。

結(jié)論：（1）由于稱重調(diào)簧系統(tǒng)上位機(jī)采用Delphi編寫，因此調(diào)簧參數(shù)需要在Matlab和Delphi之間進(jìn)行傳遞，首先將各輪重值及車型參數(shù)傳遞到Matlab程序進(jìn)行調(diào)簧尋優(yōu)計(jì)算，然后將尋優(yōu)結(jié)果傳回Delphi系統(tǒng)進(jìn)行模擬加墊。（2）得到加墊量后還可以直接通過升降稱臺(tái)來實(shí)現(xiàn)對(duì)加墊量準(zhǔn)確性的評(píng)價(jià)。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 楊振祥. 機(jī)車調(diào)簧研究與車體調(diào)簧試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì). [碩士學(xué)位論文]. 長(zhǎng)沙：中南大學(xué). 2006.