亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        機(jī)車用制動(dòng)摩擦副性能匹配性試驗(yàn)研究

        2019-10-12 03:05:04
        鐵道運(yùn)營(yíng)技術(shù) 2019年4期
        關(guān)鍵詞:制動(dòng)閘閘片粉末冶金

        王 磊

        (南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院,高級(jí)工程師,江蘇 南京 210031)

        我國(guó)機(jī)車制動(dòng)主要采用閘瓦制動(dòng)和輪盤(pán)制動(dòng)兩種方式[1],輪盤(pán)制動(dòng)是通過(guò)閘片與安裝在車輪兩側(cè)的制動(dòng)盤(pán)進(jìn)行摩擦實(shí)現(xiàn)列車減速或停車。高速電力機(jī)車制動(dòng)時(shí),要求制動(dòng)部分能在短時(shí)間內(nèi)耗散制動(dòng)產(chǎn)生的巨大能量,滿足制動(dòng)距離要求,因此采用輪盤(pán)制動(dòng)方式能更有效地降低車輪踏面熱負(fù)荷和機(jī)械磨耗,達(dá)到更好的制動(dòng)效果。

        盤(pán)形制動(dòng)摩擦副主要由制動(dòng)盤(pán)和制動(dòng)閘片兩個(gè)關(guān)鍵部件組成。長(zhǎng)期以來(lái),國(guó)內(nèi)高速電力機(jī)車用制動(dòng)摩擦副產(chǎn)品主要來(lái)自于德國(guó)克諾爾公司,因其提供的是整套制動(dòng)摩擦副產(chǎn)品,產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性較好。為了降低生產(chǎn)成本,促進(jìn)行業(yè)發(fā)展,國(guó)內(nèi)各家企業(yè)院所積極開(kāi)展了盤(pán)形制動(dòng)摩擦副的國(guó)產(chǎn)化替代研究工作,取得了一定成效。文獻(xiàn)[2-4]研究表明:熱應(yīng)力會(huì)使制動(dòng)盤(pán)產(chǎn)生熱裂紋從而導(dǎo)致失效,直接影響列車的行車安全,文獻(xiàn)[5]應(yīng)用熱-機(jī)耦合的方法,對(duì)制動(dòng)盤(pán)進(jìn)行了三維瞬態(tài)溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)仿真分析,結(jié)果表明:不同制動(dòng)初速下,制動(dòng)盤(pán)溫度變化規(guī)律相似,但制動(dòng)初速度高對(duì)應(yīng)的溫升也高。

        目前國(guó)內(nèi)外的研究主要是圍繞制動(dòng)摩擦副溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)而開(kāi)展的,對(duì)于實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)的如摩擦副的異常磨耗,甚至摩擦副產(chǎn)品的掉塊、脫落、制動(dòng)抖動(dòng)等可能威脅行車安全的等問(wèn)題則研究不足。經(jīng)分析產(chǎn)生上述問(wèn)題的原因大多是由于制動(dòng)摩擦副存在性能匹配不合理。因此,有必要深入研究制動(dòng)摩擦副產(chǎn)品特性,并從產(chǎn)品性能要求、設(shè)計(jì)參數(shù)等方面進(jìn)行制動(dòng)匹配性研究,提出優(yōu)化改進(jìn)建議,保障高速電力機(jī)車安全、可靠運(yùn)營(yíng)。

        1 摩擦副常規(guī)物理力學(xué)性能

        根據(jù)中國(guó)鐵路總公司機(jī)車制動(dòng)盤(pán)和制動(dòng)閘片的技術(shù)條件規(guī)定,對(duì)制動(dòng)盤(pán)和制動(dòng)閘片的材料、物理力學(xué)性能和金相組織有相關(guān)要求,具體要求如表1 和表2所示。

        表1 制動(dòng)閘片摩擦體要求

        表2 制動(dòng)盤(pán)盤(pán)體材料要求

        2 摩擦副摩擦磨損性能

        機(jī)車鑄鐵盤(pán)與合成閘片以及鑄鋼盤(pán)與粉末冶金閘片兩種不同材質(zhì)組成的摩擦副,其對(duì)摩擦系數(shù)要求是一致的,閘片瞬時(shí)摩擦系數(shù)的允許范圍詳見(jiàn)圖1,平均摩擦系數(shù)的允許范圍詳見(jiàn)圖2。

        圖1 摩擦副瞬時(shí)摩擦系數(shù)允許范圍

        圖2 摩擦副平均摩擦系數(shù)允許范圍

        在相同制動(dòng)試驗(yàn)程序的條件下,由于合成閘片的耐熱耐磨性能明顯低于粉末冶金閘片的耐磨性,因此不同材質(zhì)閘片的磨損性能略有差異,粉末冶金閘片允許磨耗量不超過(guò)0.5 cm3/MJ,合成閘片運(yùn)行磨耗量不超過(guò)0.8 cm3/MJ。對(duì)于機(jī)車而言,不同材質(zhì)組成的摩擦副摩擦系數(shù)波動(dòng)范圍要求一致,有利于實(shí)現(xiàn)不同車輛平臺(tái)制動(dòng)系統(tǒng)的統(tǒng)型,可使車輛按照一定的減速度停車,既提高了機(jī)車停車距離的精度,也利于和諧系列機(jī)車下一步互聯(lián)互通的統(tǒng)型。

        3 其他影響因素

        張建輝、謝小軍等[6、7]研究表明:當(dāng)制動(dòng)盤(pán)和制動(dòng)閘片之間的間隙過(guò)小甚至接觸,本應(yīng)平行接觸的兩個(gè)平面易構(gòu)成一定的夾角,造成閘片局部與制動(dòng)盤(pán)盤(pán)面接觸摩擦。這種異常的局部接觸產(chǎn)生的摩擦熱量擴(kuò)散和對(duì)流較差,易造成摩擦副接觸面溫度急劇升高,摩擦副內(nèi)部產(chǎn)生熱應(yīng)力,進(jìn)而形成裂紋,造成摩擦副熱損傷。因此,應(yīng)保證制動(dòng)盤(pán)與制動(dòng)閘片的間隙至少設(shè)置為2~4 mm,推薦調(diào)整到2~6 mm。

        武漢理工大學(xué)朱愛(ài)強(qiáng)等人[8]應(yīng)用ANSYS 有限元分析軟件模擬盤(pán)式制動(dòng)器制動(dòng)過(guò)程瞬態(tài)溫度場(chǎng),深入研究了材料匹配性對(duì)制動(dòng)器溫度場(chǎng)的影響規(guī)律。結(jié)果表明:

        1)材料匹配性對(duì)制動(dòng)器摩擦副的制動(dòng)表面溫度場(chǎng)影響較大,且制動(dòng)閘片性能參數(shù)對(duì)制動(dòng)摩擦表面溫度的貢獻(xiàn)要比制動(dòng)盤(pán)的大;

        2)材料密度、比熱容和熱導(dǎo)率等方面的匹配性對(duì)摩擦表面溫度場(chǎng)的有較大影響,對(duì)于同類鑄鐵制動(dòng)盤(pán),若其材料密度、比熱容和熱導(dǎo)率等不同,其制動(dòng)摩擦表面溫度也有差異;

        3)鑄鐵材料密度越低,對(duì)應(yīng)的制動(dòng)摩擦表面溫度也越低,且制動(dòng)表明溫度分布更均勻。因此,在進(jìn)行制動(dòng)器摩擦副匹配選擇時(shí),應(yīng)優(yōu)先選擇密度較低、比熱容與熱傳導(dǎo)系數(shù)較大的鑄鐵材料。

        此外,徐偉等人[9]采用有限元方法對(duì)盤(pán)式制動(dòng)器接觸應(yīng)力分布狀況進(jìn)行系統(tǒng)研究,研究結(jié)果表明:

        1)閘片的彈性模量和熱膨脹系數(shù)直接影響摩擦副接觸應(yīng)力分布,在不改變其他參數(shù)的情況下適當(dāng)降低閘片的彈性模量可以降低摩擦副接觸應(yīng)力,接觸應(yīng)力的分布更加均勻;

        2)較小的閘片熱膨脹系數(shù)對(duì)改善接觸應(yīng)力分布狀況有利;

        3)熱流參數(shù)影響總體熱流的輸入,進(jìn)而影響接觸應(yīng)力,選配摩擦副在調(diào)整整體熱流輸入較小的同時(shí),應(yīng)選擇比熱容大、熱傳導(dǎo)系數(shù)大的閘片材料。

        4 摩擦副匹配性研究

        4.1 摩擦副性能設(shè)計(jì)本文通過(guò)對(duì)HXDID型機(jī)車鑄鋼盤(pán)和粉末冶金制動(dòng)閘片的產(chǎn)品運(yùn)用情況分析,影響制動(dòng)摩擦副的主要性能指標(biāo)是制動(dòng)盤(pán)和閘片的密度、硬度以及制動(dòng)閘片摩擦體剪切強(qiáng)度、襯板和摩擦體粘接強(qiáng)度。從對(duì)現(xiàn)車制動(dòng)盤(pán)硬度和制動(dòng)閘片密度和硬度檢測(cè)結(jié)果可知(見(jiàn)表3):國(guó)產(chǎn)制動(dòng)盤(pán)比進(jìn)口制動(dòng)盤(pán)硬度相當(dāng),對(duì)應(yīng)閘片的密度和硬度基本一致,摩擦副的密度和硬度匹配基本一致。表4 列舉了制動(dòng)閘片剪切強(qiáng)度的檢測(cè)結(jié)果,從結(jié)果可知:基體的剪切強(qiáng)度兩者基本一致,而粘接面的剪切強(qiáng)度,進(jìn)口閘片要明顯高于國(guó)產(chǎn),但兩者均高于鐵路總公司技術(shù)條件的要求,而且摩擦體剪切強(qiáng)度應(yīng)低于界面粘接強(qiáng)度。從各機(jī)車運(yùn)用段實(shí)際使用情況來(lái)看:國(guó)產(chǎn)閘片發(fā)生掉塊、脫落的概率要高于進(jìn)口閘片,我們從試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果就可以說(shuō)明這一問(wèn)題。因此,對(duì)于機(jī)車粉末冶金閘片而言,為防止摩擦體從襯板上脫落,應(yīng)將界面粘接強(qiáng)度要求值提高,界面粘接強(qiáng)度設(shè)計(jì)值建議不低于12 MPa。

        表3 制動(dòng)盤(pán)和制動(dòng)閘片的密度、硬度檢測(cè)結(jié)果

        表4 粉末冶金制動(dòng)閘片剪切強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果

        4.2 摩擦副性能對(duì)比試驗(yàn)為驗(yàn)證不同物理力學(xué)性能的制動(dòng)摩擦副組合的摩擦磨損性能表現(xiàn),本文利用國(guó)內(nèi)具有鐵路產(chǎn)品認(rèn)證資質(zhì)的1:1 型式試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了不同供應(yīng)商產(chǎn)品之間交叉組合試驗(yàn)。

        試驗(yàn)工況1:摩擦副平均摩擦系數(shù)試驗(yàn)結(jié)果如表5所示,結(jié)果表明:不同制動(dòng)壓力工況下國(guó)產(chǎn)制動(dòng)摩擦副組合的平均摩擦系數(shù)均高于相同試驗(yàn)條件下的進(jìn)口制動(dòng)摩擦副;對(duì)于同一種制動(dòng)盤(pán)而言,國(guó)產(chǎn)閘片和進(jìn)口閘片的平均摩擦系數(shù)相差不超過(guò)10%;但是對(duì)于同一種閘片而言,對(duì)偶制動(dòng)盤(pán)不同,平均摩擦系數(shù)的相差超過(guò)10%,在10~20%之間。由此可見(jiàn),制動(dòng)盤(pán)的性能不同,對(duì)摩擦副的平均摩擦系數(shù)影響較大。

        表5 不同摩擦副組合對(duì)應(yīng)的制動(dòng)盤(pán)最高溫度

        試驗(yàn)工況2:試驗(yàn)過(guò)程中制動(dòng)盤(pán)最高溫度對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表5,結(jié)果表明:國(guó)產(chǎn)閘片與國(guó)產(chǎn)制動(dòng)盤(pán)組合時(shí),制動(dòng)盤(pán)最高溫度與進(jìn)口閘片與進(jìn)口制動(dòng)盤(pán)組合時(shí)溫度相當(dāng),進(jìn)口制動(dòng)盤(pán)與國(guó)產(chǎn)閘片組合時(shí),制動(dòng)盤(pán)最高溫度略高于進(jìn)口閘片與國(guó)產(chǎn)制動(dòng)盤(pán)組合。之所以會(huì)產(chǎn)生溫度差異,一方面與摩擦副自身的結(jié)構(gòu)散熱結(jié)構(gòu)有關(guān),另一方面與摩擦副自身的材料熱容量有關(guān)。

        5 結(jié)束語(yǔ)

        通過(guò)深入分析研究發(fā)現(xiàn)要改善高速電力機(jī)車用制動(dòng)摩擦副性能匹配性,主要應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行。

        1)對(duì)不同材質(zhì)組成的摩擦副摩擦系數(shù)要求一致,實(shí)現(xiàn)不同車輛平臺(tái)制動(dòng)系統(tǒng)的統(tǒng)型;

        2)制動(dòng)摩擦副配對(duì)時(shí),選擇密度較低鑄鐵制動(dòng)盤(pán)材料和比熱容與熱傳導(dǎo)系數(shù)較大的閘片材料;

        3)對(duì)于機(jī)車粉末冶金閘片而言,為防止摩擦體從襯板上脫落,應(yīng)將界面粘接強(qiáng)度要求值設(shè)計(jì)不低于12 MPa。

        4)對(duì)于運(yùn)用部門(mén),為保證機(jī)車運(yùn)行的安全穩(wěn)定性,應(yīng)注意到不同摩擦副組合的性能差異性,單個(gè)輪對(duì)所用的制動(dòng)摩擦副應(yīng)保持一致。

        猜你喜歡
        制動(dòng)閘閘片粉末冶金
        摩擦副摩擦半徑計(jì)算之有限分割法研究
        粉末冶金航空剎車片:三萬(wàn)里回國(guó)路,二十年礪劍心
        動(dòng)車組閘片壽命預(yù)測(cè)研究
        廣州地鐵三號(hào)線制動(dòng)閘片斷裂問(wèn)題分析及優(yōu)化
        動(dòng)車組PHM系統(tǒng)中制動(dòng)閘片測(cè)量方法的探討
        高速機(jī)車盤(pán)形制動(dòng)裝置故障分析與處理
        粉末冶金前沿技術(shù)專題
        降低動(dòng)車組閘片脫落風(fēng)險(xiǎn)的有效措施及其運(yùn)用效果
        粉末冶金法制備Ti-15V-10Al 合金的組織及性能
        粉末冶金技術(shù)在新能源材料中的應(yīng)用
        亚洲精品综合中文字幕组合| 真实单亲乱l仑对白视频 | 亚洲中文字幕无码一区| 精品18在线观看免费视频| 国产高清一区二区三区视频| 国产一区二区三区最新地址| 亚洲av无码一区二区三区鸳鸯影院| 屁屁影院ccyy备用地址| av人摸人人人澡人人超碰小说| 国产成人综合日韩精品无| 国产三级c片在线观看| 国产一区二区精品亚洲| 中国老熟妇506070| 理论片午午伦夜理片影院| 偷拍网日本一区二区三区| av免费观看在线网站| 国产视频一区二区在线免费观看| 337p日本欧洲亚洲大胆| 性一乱一搞一交一伦一性| 无码国产精品色午夜| 中文无字幕一本码专区| 如何看色黄视频中文字幕| 午夜一区二区三区免费观看| 亚洲天堂丰满人妻av| 色噜噜av亚洲色一区二区| 国产免费AV片在线看| 国产一区二区精品av| 亚洲天堂av福利在线| 亚洲女同一区二区| 亚洲中文字幕无码专区| 中文字幕无码免费久久| 91久久精品一区二区| 国产极品女主播国产区| 亚洲精品无码久久久久| 综合久久久久6亚洲综合| 久久综合伊人有码一区中文字幕| 欧洲美熟女乱av亚洲一区| 18分钟处破好疼哭视频在线观看 | 免费现黄频在线观看国产| 蜜桃伦理一区二区三区| 国产成人综合精品一区二区|