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

        ?

        高速動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)調(diào)壓閥彈簧力值衰減因素試驗(yàn)研究

        2024-01-16 10:13:50靳明旭趙春光常程城張波曹宏發(fā)
        鐵道機(jī)車車輛 2023年6期
        關(guān)鍵詞:碳素調(diào)壓閥力值

        靳明旭,趙春光,常程城,張波,曹宏發(fā)

        (1 中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 機(jī)車車輛研究所,北京 100081;2 北京縱橫機(jī)電科技有限公司,北京 100094;3 鐵科縱橫(天津)科技發(fā)展有限公司,天津 301700)

        減壓閥、溢流閥、安全閥等調(diào)壓閥是高速動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部件,其輸出壓力的穩(wěn)定性直接影響列車運(yùn)用安全。彈簧是直接保證調(diào)壓閥壓力輸出的重要零件,彈簧的力值衰減程度決定了調(diào)壓閥輸出壓力的穩(wěn)定性。

        隨著動(dòng)車組的廣泛應(yīng)用,彈簧力值衰減引起調(diào)壓閥輸出值不穩(wěn)定的情況逐漸顯現(xiàn)并引起重視。與進(jìn)口調(diào)壓閥相比,國產(chǎn)調(diào)壓閥輸出壓力變化幅度較大。

        彈簧衰減是隨著使用時(shí)間推移而產(chǎn)生的必然現(xiàn)象,文中就影響彈簧衰減的因素進(jìn)行研究,在既有基礎(chǔ)上形成對照方案,設(shè)計(jì)試驗(yàn)進(jìn)行比較驗(yàn)證,從而確定彈簧優(yōu)化方案以開展應(yīng)用。

        1 彈簧應(yīng)力松弛理論

        金屬材料或元件在一定應(yīng)變條件下,應(yīng)力隨時(shí)間推移而降低的現(xiàn)象稱為金屬應(yīng)力松弛。典型的金屬應(yīng)力松弛曲線如圖1 所示[1]。

        圖1 典型的金屬應(yīng)力松弛曲線

        曲線分為2 個(gè)階段,第Ⅰ階段(圖中ab 線段)持續(xù)較短時(shí)間,應(yīng)力隨時(shí)間延長而急劇下降;第Ⅱ階段(圖中bc 線段)持續(xù)時(shí)間較長,應(yīng)力隨時(shí)間延續(xù)而緩慢降低并趨向恒定[2]。在一定溫度(T)和一定初始應(yīng)力(σ0)的條件下,材料或零件的抗應(yīng)力松弛性能可用剩余應(yīng)力(σsh)、應(yīng)力松弛率(vs)、Ⅰ階段的松弛穩(wěn)定系數(shù)s0和Ⅱ階段的松弛速率系數(shù)t0等特性指標(biāo)表征[3]。

        應(yīng)力松弛是機(jī)械彈簧、螺栓等基礎(chǔ)件、精密儀器及儀表中彈性元件的主要失效模式[4]。當(dāng)前對于應(yīng)力松弛的產(chǎn)生機(jī)制尚無統(tǒng)一結(jié)論,但是可以確定應(yīng)力松弛與材料微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生位錯(cuò)有直接關(guān)系[5]。

        彈簧類零件作為典型的金屬材料零件,在運(yùn)用過程中同樣會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力松弛現(xiàn)象[6],在減壓閥內(nèi),彈簧零件應(yīng)力松弛引起的現(xiàn)象是彈簧力值的衰減。而對于彈簧類零件,如何在滿足使用要求并兼顧生產(chǎn)效率的前提下有效改善力值衰減則成為了彈簧及機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

        2 彈簧力衰減影響因素試驗(yàn)研究

        有研究表明,在一定應(yīng)力水平下,彈簧應(yīng)力松弛的主要影響因素有彈簧材料、強(qiáng)壓方式、表面是否拋丸等[7]。而上述因素對于特定彈簧的影響程度因彈簧結(jié)構(gòu)而異。對于動(dòng)車組減壓閥彈簧,設(shè)計(jì)試驗(yàn)分析上述因素對力值衰減的影響并尋找適合的優(yōu)化方法。

        2.1 試驗(yàn)對象

        當(dāng)前使用彈簧采用碳素合金鋼絲材料,立定處理(冷強(qiáng)壓)后拋丸處理的方式生產(chǎn)。

        以現(xiàn)有彈簧為基準(zhǔn),通過對材料、強(qiáng)壓方式和表面是否拋丸進(jìn)行調(diào)整,參考正交試驗(yàn)方法,按照以下組別生產(chǎn)彈簧樣件進(jìn)行對比試驗(yàn),見表1。狀態(tài)1 和狀態(tài)2的彈簧是當(dāng)前正在使用的2 種調(diào)壓閥彈簧,其中1 為國產(chǎn)彈簧,2 為進(jìn)口彈簧。

        表1 彈簧力值衰減對照方案

        選取上述每種狀態(tài)彈簧各8 個(gè)開展測試。

        通過狀態(tài)3 和狀態(tài)5 比較,狀態(tài)2 和狀態(tài)8 比較,狀態(tài)6 和狀態(tài)7 比較,可明確強(qiáng)壓方式對彈簧力值衰減的影響。通過狀態(tài)1 和狀態(tài)3 比較,狀態(tài)4 和狀態(tài)5 比較,可明確拋丸與否對彈簧力值衰減的影響。通過狀態(tài)7 和狀態(tài)8 比較,可明確沉淀硬化不銹鋼與奧氏體不銹鋼對彈簧力值衰減的影響;通過狀態(tài)5 和狀態(tài)8 比較,可明確碳素彈簧鋼絲與奧氏體不銹鋼對彈簧力值衰減的影響;通過狀態(tài)5 和狀態(tài)7 比較,可明確碳素合金鋼絲與沉淀硬化不銹鋼對彈簧力值衰減的影響。

        2.2 試驗(yàn)方法

        當(dāng)前對于彈簧的力值衰減尚無統(tǒng)一測試標(biāo)準(zhǔn)。參考彈簧常用衰減測試方法,采用如圖2 所示工裝進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證,其中螺栓選用10.9級(jí),彈簧上下墊塊熱處理硬度不低于500 HV。

        圖2 彈簧力值衰減測試工裝

        試驗(yàn)周期為9周,試驗(yàn)開始前逐個(gè)測量被測彈簧在工作位置的力值F0,用工裝將彈簧壓縮到工作高度靜置,每周測量彈簧在工作位置的力值Fn。計(jì)算彈簧力值衰減率k為式(1):

        對每組狀態(tài)彈簧每周測試的衰減率取平均值并記錄。

        2.3 試驗(yàn)結(jié)果

        每組彈簧每周衰減率試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2。

        表2 彈簧力值衰減數(shù)據(jù) 單位:%

        將上述數(shù)據(jù)整理成曲線,如圖3 所示。

        圖3 彈簧力值衰減曲線

        對上述各組狀態(tài)力值衰減率取平均值計(jì)算并排序如圖4 所示,其中狀態(tài)1 和狀態(tài)2 分別是當(dāng)前正在列車上使用的2 種彈簧。圖中狀態(tài)4、狀態(tài)5、狀態(tài)6、狀態(tài)7、狀態(tài)8的彈簧可用于改善力值衰減問題。

        圖4 彈簧力值平均衰減率

        3 數(shù)據(jù)分析

        對上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,研究強(qiáng)壓方式、拋丸與材料對彈簧力值衰減的影響。

        3.1 強(qiáng)壓方式影響比較

        比較狀態(tài)3 和狀態(tài)5,狀態(tài)2 和狀態(tài)8,狀態(tài)6和狀態(tài)7,彈簧強(qiáng)壓方式狀態(tài)對照見表3。

        表3 彈簧強(qiáng)壓方式狀態(tài)對照表

        對于碳素合金鋼絲,采用熱強(qiáng)壓工藝的彈簧力值衰減較采用冷強(qiáng)壓工藝的彈簧力值衰減明顯減少,如圖5 所示。

        圖5 碳素合金鋼絲彈簧不同強(qiáng)壓方式衰減比較

        對于奧氏體不銹鋼,采用熱強(qiáng)壓工藝的彈簧力值衰減較采用冷強(qiáng)壓工藝的彈簧力值衰減有一定程度減少,如圖6 所示。

        圖6 奧氏體不銹鋼彈簧不同強(qiáng)壓方式衰減比較

        對于沉淀硬化不銹鋼,采用熱強(qiáng)壓工藝的彈簧力值衰減較采用冷強(qiáng)壓工藝的彈簧力值衰減略小,如圖7 所示。

        3.2 拋丸處理影響比較

        比較狀態(tài)1 和狀態(tài)3,狀態(tài)4 和狀態(tài)5,彈簧拋丸處理狀態(tài)見表4。

        表4 彈簧拋丸處理狀態(tài)對照表

        對于進(jìn)行冷強(qiáng)壓的碳素合金鋼絲彈簧,未進(jìn)行拋丸處理的彈簧力值衰減較進(jìn)行過拋丸處理的彈簧力值衰減明顯減少,如圖8 所示。

        圖8 冷強(qiáng)壓彈簧拋丸處理衰減比較

        未進(jìn)行拋丸處理的彈簧力值衰減較進(jìn)行過拋丸處理的彈簧力值衰減略小,無明顯區(qū)別,如圖9所示。

        圖9 熱強(qiáng)壓彈簧拋丸處理衰減比較

        對照圖8 和圖9,進(jìn)行過熱強(qiáng)壓處理的碳素彈簧鋼絲力值衰減明顯降低,可認(rèn)為對于碳素彈簧鋼絲,熱強(qiáng)壓處理的影響程度要大于拋丸處理的影響程度。

        3.3 材料影響比較

        比較狀態(tài)5,狀態(tài)7 和狀態(tài)8,彈簧材料狀態(tài)見表5。

        表5 彈簧材料狀態(tài)對照表

        彈簧在拋丸條件和強(qiáng)壓方式相同的條件下,沉淀硬化不銹鋼力值衰減小于奧氏體不銹鋼力值衰減,奧氏體不銹鋼力值衰減小于碳素合金鋼絲力值衰減,如圖10 所示。

        圖10 不同材料彈簧衰減比較

        4 小結(jié)

        通過以上試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:

        (1)熱強(qiáng)壓處理后的彈簧抗衰減能力優(yōu)于冷強(qiáng)壓處理后的彈簧;對于碳素彈簧鋼絲,該影響較為顯著。

        (2)不進(jìn)行拋丸處理的彈簧抗衰減能力優(yōu)于拋丸處理的彈簧。

        (3)不同材料抗衰減能力:沉淀硬化不銹鋼>奧氏體不銹鋼>碳素合金鋼絲。

        考慮到熱強(qiáng)壓處理的生產(chǎn)效率和成本問題,在動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)中選擇狀態(tài)6的彈簧作為優(yōu)化方案,即沉淀硬化不銹鋼、冷強(qiáng)壓、不進(jìn)行拋丸處理。

        5 驗(yàn)證

        根據(jù)上述研究結(jié)果,選取減壓閥進(jìn)行驗(yàn)證。分別選用當(dāng)前現(xiàn)車運(yùn)用的彈簧狀態(tài)1、狀態(tài)2 與優(yōu)化后的彈簧狀態(tài)6 裝入減壓閥內(nèi)開展試驗(yàn)。

        將3 種不同狀態(tài)的彈簧分別裝入減壓閥中如圖11 所示,按照使用接口連接減壓閥氣路,并模擬減壓閥在列車運(yùn)行時(shí)的入口氣壓。調(diào)節(jié)減壓閥輸出值為(600±1)kPa,記錄各減壓閥起始輸出調(diào)節(jié)值。每周記錄各減壓閥輸出壓力,持續(xù)觀察壓力變化。

        圖11 減壓閥裝入不同彈簧后測試工裝

        測試期間各減壓閥輸出值的衰減情況如圖12所示??梢钥闯?,裝配優(yōu)化后彈簧的減壓閥經(jīng)過9周的衰減測試,較裝配既有彈簧的減壓閥衰減有較明顯減少,優(yōu)化方案有效。

        圖12 減壓閥輸出壓力衰減率

        6 結(jié)論

        文中針對動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)調(diào)壓閥調(diào)定值在運(yùn)用過程中隨時(shí)間衰減的問題,以減壓閥彈簧為對象,運(yùn)用彈簧力值衰減相關(guān)基礎(chǔ)理論,開展了多種材料、處理方式彈簧的衰減特性研究。明確了不同種類彈簧鋼絲及處理方式對彈簧衰減的影響,有效提升了彈簧的抗衰減性能。優(yōu)化后的彈簧經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證,抗衰減程度優(yōu)于同類進(jìn)口產(chǎn)品。裝配不同彈簧的減壓閥調(diào)定壓力試驗(yàn)表明,利用研究成果優(yōu)化后的減壓閥彈簧,可有效減少減壓閥調(diào)定壓力的衰減。

        猜你喜歡
        碳素調(diào)壓閥力值
        便攜式材料試驗(yàn)機(jī)力值數(shù)據(jù)采集裝置的研制
        新型碳素材料綠色制造關(guān)鍵工藝智能控制系統(tǒng)集成與應(yīng)用
        焊接參數(shù)對Q235A碳素結(jié)構(gòu)鋼焊接接頭晶間組織的影響分析
        碳素工具鋼T8表面脫碳規(guī)律研究
        山東冶金(2019年3期)2019-07-10 00:53:58
        邯鄲源泰碳素科技有限公司
        橡膠阿克隆磨耗試驗(yàn)機(jī)示值測量結(jié)果不確定度評(píng)定
        魅力中國(2016年50期)2017-08-11 02:53:03
        基于AEMSim的某重型AT電液調(diào)壓閥仿真分析
        專用汽車(2016年4期)2016-03-01 04:14:27
        靜重式力基準(zhǔn)機(jī)砝碼組合算法及其對測試加載過程的影響分析
        論力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)加力同軸在力值計(jì)量中的重要性
        黔中水利樞紐渠首電站調(diào)壓閥選型計(jì)算及仿真驗(yàn)證
        久久夜色精品国产亚洲av老牛| 欧美第一黄网免费网站| 欧美理论在线| 久久免费网站91色网站| 蜜桃视频一区二区三区四| 午夜免费福利小电影| 久久亚洲中文字幕无码| 亚洲成精品动漫久久精久| 亚洲一区在线二区三区| 欧美噜噜久久久xxx| 黑人巨大白妞出浆| 亚洲AV秘 无码一区二区三| 国产精品麻豆一区二区三区| 国产熟妇疯狂4p交在线播放| 五十路熟妇高熟无码视频| 在线观看精品视频一区二区三区| 国产视频在线观看一区二区三区| 大地资源高清在线视频播放| 少妇饥渴xxhd麻豆xxhd骆驼| 精品一区二区三区在线视频观看| 精品久久中文字幕一区| 少妇被粗大的猛进出69影院| 国产精品成人一区二区三区| 亚洲AV无码日韩综合欧亚| 国产精品一区二区三区在线观看| 乱色精品无码一区二区国产盗| 欧美性猛交xxxx乱大交蜜桃| 挑战亚洲美女视频网站| 国语淫秽一区二区三区四区| 精品999日本久久久影院| 四虎永久在线精品免费观看地址| 一级黄色一区二区三区视频| 日本精品视频一区二区三区四区| 亚洲av永久无码精品国产精品| 日韩在线精品在线观看| 男女互舔动态视频在线观看| av色综合久久天堂av色综合在| 一本色综合亚洲精品蜜桃冫| 一本一道久久a久久精品综合蜜桃 成年女人18毛片毛片免费 | 日韩中文字幕欧美亚洲第一区| 一区二区三区精品偷拍|