於崇銘，任風(fēng)云，田 豐，劉少坤

（1.空軍勤務(wù)學(xué)院航空彈藥系，江蘇 徐州221000；2.空軍駐624廠軍代室，黑龍江 哈爾濱 150000）

某引信鐵路運(yùn)輸振動(dòng)特性研究

於崇銘1，任風(fēng)云1，田 豐1，劉少坤2

（1.空軍勤務(wù)學(xué)院航空彈藥系，江蘇 徐州221000；2.空軍駐624廠軍代室，黑龍江 哈爾濱 150000）

為了研究該引信在鐵路運(yùn)輸過程中的振動(dòng)響應(yīng)特性，現(xiàn)通過DT-170A測(cè)振儀來測(cè)量引信包裝的振動(dòng)響應(yīng)特性。通過測(cè)試鐵路車廂底板不同位置和各層引信的振動(dòng)加速度，計(jì)算三軸加速度的平均值，結(jié)果表明，采取梯次裝載該型引信運(yùn)輸是安全的。

引信；鐵路運(yùn)輸；振動(dòng)；測(cè)振儀

0 引言

國(guó)產(chǎn)某型引信緊密固定在包裝箱內(nèi)，采用鐵質(zhì)金屬包裝盒，引信受到的振動(dòng)與外包裝盒受到的振動(dòng)激勵(lì)是沒有區(qū)別的。為了保證安全及方便采取防范措施，鐵路運(yùn)輸過程中，引信在車廂中成梯次堆垛[1]，如圖1所示。采取該裝載方式的優(yōu)點(diǎn)在于押運(yùn)員隨車押運(yùn)時(shí)活動(dòng)空間比較大，當(dāng)發(fā)生坍塌時(shí)，總是從最上層彈藥開始，有足夠時(shí)間采取補(bǔ)救措施。有研究表明[2]，在運(yùn)輸過程中，堆碼件上層的振動(dòng)總是要比下層的振動(dòng)響應(yīng)更為強(qiáng)烈，振動(dòng)更為明顯。故在此主要研究成梯次堆垛的引信包裝箱，各梯次最頂層引信的振動(dòng)情況。

圖1 車廂內(nèi)引信運(yùn)輸堆放圖

1 火車車廂底板振動(dòng)測(cè)試

引信運(yùn)輸選取的是P70型棚車。P70型棚車車體設(shè)有車頂、側(cè)墻、端墻以及門窗。該棚車是用來裝載、運(yùn)輸各種需要防潮濕、防損傷、日曬或者散失的貨物。常見的裝載貨物有糧食、化肥、儀器等。除了運(yùn)送貨物外，大部分的類似棚車還可以臨時(shí)承擔(dān)客車運(yùn)送旅客。所以，P70型棚車用來裝載需要特殊條件下貯存的引信，是非常適宜的[3]。其詳細(xì)參數(shù)如表1所示。

表1 P70型棚車參數(shù)表（單節(jié)車廂）

首先，測(cè)試車廂底板的振動(dòng)情況。振動(dòng)測(cè)試采用DT-170A測(cè)振儀。DT-170A振動(dòng)記錄儀是一款U盤型振動(dòng)數(shù)據(jù)記錄儀，可記錄設(shè)備振動(dòng)加速度、峰值振動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)X/Y/Z三軸振動(dòng)數(shù)據(jù)，內(nèi)置4 M閃存記憶和USB插口，可將記錄的數(shù)據(jù)下載到電腦查看和分析，該軟件內(nèi)置0～60 Hz FFT測(cè)量分析和計(jì)算實(shí)時(shí)的光譜數(shù)據(jù)，適用于交通和運(yùn)輸行業(yè)等對(duì)設(shè)備進(jìn)行振動(dòng)監(jiān)測(cè)和分析。在測(cè)試之前，根據(jù)火車運(yùn)行的方向，設(shè)列車前進(jìn)方向，即鐵軌方向?yàn)閄，垂直于鐵軌方向?yàn)閅，垂直于鐵軌平面方向?yàn)閆.在此基礎(chǔ)上，確定測(cè)振儀擺放位置，使測(cè)振儀內(nèi)置X/Y/Z三方向與設(shè)定方向一致，以便測(cè)量記錄。

測(cè)振儀儀表固定底座具有磁性，因?yàn)榛疖囓噹装灞砻婧鸵虐b盒是磁性金屬，不需要通過外在的途徑進(jìn)行固定緊壓，就可以強(qiáng)力吸附在上面，保持振動(dòng)傳遞率為1[4].如圖2所示。測(cè)試路段選取遂溪——玉林段。

圖2 車廂地板測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)圖

圖3顯示了X/Y/Z三個(gè)方向的振動(dòng)加速度。因?yàn)殍F路振動(dòng)本身就是隨機(jī)振動(dòng)，為了研究方便，在分析中，現(xiàn)隨機(jī)抽取其中的九個(gè)測(cè)試點(diǎn)[5]，并在表格中給出加速度響應(yīng)具體數(shù)值。振動(dòng)數(shù)據(jù)如表2所示。

圖3 測(cè)試結(jié)果顯示圖

表2 列車車廂底板振動(dòng)數(shù)據(jù)加速度值

2 引信振動(dòng)測(cè)試

將測(cè)振儀分別安裝在最底層、中間層和最上層引信的包裝箱上，因?yàn)樵撔鸵虐b箱屬于木質(zhì)包裝箱，測(cè)振儀不能直接依靠磁性吸附在上面，必須采取螺絲等進(jìn)行加固，以便正確測(cè)出三軸的加速度。見圖4、表3.

圖4 引信振動(dòng)測(cè)試

表3 最底層引信振動(dòng)測(cè)試結(jié)果

計(jì)算三軸的平均加速度。見表4表5.

表4 中間層引信振動(dòng)測(cè)試結(jié)果

表5 最上層引信振動(dòng)測(cè)試結(jié)果

3 數(shù)據(jù)分析

（1）各梯次之間的振動(dòng)響應(yīng)差距不大。最底層引信包裝受到的振動(dòng)相對(duì)于中間層和頂層稍顯劇烈，但區(qū)別不大，而且沒有超過引信所能承受的振動(dòng)過載。測(cè)試結(jié)果也證明，引信鐵路運(yùn)輸采取梯次堆垛的裝載方式是安全的。

（2）根據(jù)測(cè)試結(jié)果，選取的三個(gè)梯次最頂層引信均在垂直方向的振動(dòng)最為強(qiáng)烈，而且振動(dòng)的峰值也出現(xiàn)在垂直方向，即設(shè)定的Z方向；但在垂直方向受到的振動(dòng)響應(yīng)都大幅低于車廂底板的振動(dòng)，說明成梯次堆碼的引信包裝盒在一定程度上抑制了垂直方向的振動(dòng)傳遞。

（3）在火車前進(jìn)方向，即Y方向，引信的振動(dòng)響應(yīng)都被放大。出現(xiàn)這種情況的原因有：火車在加速或減速行駛的過程中，在前進(jìn)方向上出現(xiàn)加速度，致使同一層引信之間相互碰撞[5-6]；火車車鉤緩沖裝置存在設(shè)計(jì)缺陷；堆碼不夠緊密，存在孔隙。

4 結(jié)論

通過振動(dòng)測(cè)試與數(shù)據(jù)分析，結(jié)果表明，引信在鐵路運(yùn)輸過程中，采取梯次堆垛裝載的方式是安全、可靠的。同時(shí)，對(duì)各梯次引信之間的振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行了比較。在下一步的研究中，將通過建立振動(dòng)模型或進(jìn)行仿真，更為精確地進(jìn)行分析計(jì)算。

[1]辛 昕，余貽榮，楊永偉.彈藥鐵路運(yùn)輸包裝試驗(yàn)芻探[J].軍事交通學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，14（7）：57-60.

[2]李海廣.彈藥公路運(yùn)輸振動(dòng)特性與安全性評(píng)估研究[D].石家莊：軍械工程學(xué)院：36-55.

[3]楊永偉，張瑞鵬，吳東廣.彈藥鐵路棚車運(yùn)輸裝載加固方案[J].軍事交通學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，18（3）：19-22.

[4]劉傳聚.隔振系統(tǒng)設(shè)計(jì)中振動(dòng)傳遞率計(jì)算及隔振器設(shè)計(jì)[J]暖通空調(diào)，2016，46（1）：21-23.

[5]葉建華，李傳日.多點(diǎn)隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)控制技術(shù)[J].系統(tǒng)工程與電子技術(shù)，2008，30（1）：124-126.

[6]王 軍，王志偉.多層堆碼包裝系統(tǒng)沖擊動(dòng)力學(xué)特性研究（I）:沖擊譜[J].振動(dòng)與沖擊，2008，27（8）：106-109.

[7]王 軍，王志偉.多層堆碼包裝系統(tǒng)沖擊動(dòng)力學(xué)特性研究（II）:沖擊譜[J].振動(dòng)與沖擊，2008，27（8）：108-110.

Research About A Fuze Vibration Characteristics of Railway Transportation

YU Chong-ming1，REN Feng-yun1，TIAN Feng1，LIU Shao-kun2
（1.Department of Aviation Ammunition Air Force Logistics College，Xuzhou Jiangsu 221000，China；2.Department of Air Force Stationed in the 624 Factory，Harbin Heilongjiang 150000，China）

In order to study the vibration response characteristics in the process of the fuze in railway transportation，through DT-170-a vibration meter to measure the vibration response of the fuze packaging.Through vibration acceleration test of railway car floor position and different layers of fuze，average three axis acceleration values，the results show that the echelon loading the fuze transportation is safe.

fuze；railway transportation；vibration；vibration measurer

TJ430.6

A

1672-545X（2017）09-0106-02

2017-06-02

於崇銘（1992-），男，江蘇南通人，在讀碩士研究生，研究方向?yàn)殍F路運(yùn)輸安全。