基于车辆滚动试验的动态制动效能的研究

• 作 者: 吴晓倩
• 机 构: 同济大学
• 出 处: 同济大学
• 发表日期: 2019年期
• 关键词: 货车制动

随着长大列车和重载列车技术的发展，对制动性能要求越来越高。为达到性能要求，必须要有试验测试的支撑。本文设计了基于车辆滚动试验的货车制动智能试验系统，首次将静态制动试验转变为动态制动试验。利用智能化技术将单车制动试验转化为模拟列车编组中任一辆车列车管变化规律，以在滚动制动试验台上研究列车不同编组中某位置车辆动态制动过程，进一步考察不同制动工况下车辆之间纵向动力变化过程。
　　首先，根据试验台总体设计框架与要求，完成了风源系统、上位机软件平台、硬件控制系统、制动执行系统和数据采集系统各子系统的功能设计，搭建了货车制动智能试验系统。
　　然后，将120阀作为研究对象，运用气体流动理论，构建制动系统在初充气、常用制动、再充气及缓解和紧急制动工况下的数学仿真模型，重点分析各工况下列车管、副风缸、制动缸压力关于时间的演变规律，实现制动系统的模型参数化。
　　其次，研究120阀内部件的运动特性，分析阀口开闭对气体流动状态的影响。考虑气体阻尼、紊流等因素，引入关于列车管减压速度的“修正函数”，完善模型内容，并基于MATLAB软件将制动系统的数学模型图形可视化。探讨了影响模型精度的重要参数——有效节流系数，建立关于车辆位置的函数关系式，为后续的级联联调试验奠定基础。
　　制动系统应包括制动控制系统和基础制动装置两大部分。接着，着手基础制动装置方面的研究，为了测得列车在制动过程中实时的闸瓦推力，设计一种动态测力闸瓦，并基于ANSYS验证了强度符合要求。
　　最后，联合滚动制动试验台与货车制动智能试验系统，进行缓解制动级联试验、闸瓦性能试验以及传递效率测试试验。分析对比仿真模型与试验数据，验证了仿真模型的正确性。探讨了闸瓦推力、制动缸压力以及传递效率之间的关系。