方向盘和车轮的争吵作文

方向盘和车轮的争吵作文（精选2篇）

方向盘和车轮的争吵作文 第1篇

方向盘和车轮的争吵作文

方向盘和车轮本是一对非常要好的朋友，但自从有一次出去旅游后回家，车轮就想：凭什么每次都是它来控制我？下一次我偏不听它的，看它能拿我怎么办？

当方向盘知道这件事后，它气愤地找到车轮讨个说法。

当它见车轮在那悠闲地晒着太阳时，气愤地走过去对车轮说道：“你凭什么不听我的指令？”

“你不随我，我才不想听你那破指令，害得我一下往左一下往右。”

“如果你不听我的指令的话，你就会离开车道，发生车祸。”

“哼，我就不听你的.。”车轮反驳道。

“你等着瞧！”方向盘摔下一句走了。

自从这次争吵后，车轮打心眼儿里恨方向盘，还经常和方向盘唱反调。但方向盘每一次都努力扳回车轮，让车子重新回到车道上去。

但有一次，在转弯时，车轮突然打得很急，而方向盘却努力的向另一个方向打，使车轮打得只有一点点弯。绕过这个弯后，方向盘松了一口气，心想总算过了这一个弯。

但它哪里想得到，没过多久又有一个更大的弯。

转弯时，方向盘努力转回车轮，但还是没有扳回。车子向路边冲去。这时的车轮还在洋洋得意地想着方向盘拿自己没办法了。但它突然发现自己正向路边冲去。它赶忙向另一边转，总算回到了车道。

后来车轮向方向盘认了错。它们又是一对好朋友了。

方向盘和车轮的争吵作文 第2篇

从矿区到海港至少有2条铁路运输走廊,分别是从库兹涅茨克盆地到日本海东海岸的纳霍德卡港(5 938 km),以及从库兹涅茨克盆地到波罗的海的圣彼得堡(4 250 km)。这2条运输走廊的运输潜能已接近饱和。提高单元列车和组合列车的牵引质量和长度是解决这些铁路线运输能力问题的根本途径。

在这些线路上运行重载长大列车需要满足以下条件:

运行距离长(4 000 km～6 000 km);

坡度大(4‰～11‰)、弯道小(最小曲线半径为190 m);

区域环境温度变化范围-50 ℃～25 ℃;

车辆轴重为25 t;

运能大约为80 MGT/年;

列车牵引吨位为6 000 t、9 000 t和12 000 t。

除此之外,在上述线路上运行的单元列车和组合列车还具有以下特征:

(1) 客、货车混合运行;

(2) 同一车辆既可用于重载运输,也可用于传统货物运输;

(3) 机车、货车和客车的车轮踏面外形既可能是新造的,也可能是旋修过的。

众所周知,车轮外形和钢轨外形是影响重载运输设备使用寿命和运行安全性的重要因素[1,2,3]。

然而,由于前面提到的俄罗斯铁路重载运输的特殊性,实施有效的车轮踏面和钢轨外形管理是非常困难的。

在现有条件下解决轮轨外形选型和管理问题需要采取特殊措施。

2轮轨外形的计算和优化问题

2.1一些定义

关于车轮和钢轨外形评估要涉及到一些参数,这些参数可以是局部参数,也可以是全局参数。局部参数和轮轨接触面积有关,例如最大接触压力。当计算具有代表性钢轨断面上的车辆-轨道相互作用指标时,就要使用全局参数来表示,如车轮和钢轨的总磨耗情况或者是其他的安全性指标。全局参数还可以用于描述车轮和钢轨的寿命。

如果所有参数均在可接受的范围内,则认为轮轨外形是相互匹配的。如果某一参数达到极大值,则认为轮轨外形是最佳的,例如:某种轮轨外形使轮轨磨损率降到最小,并且脱轨系数、蛇行运动稳定性、轮轨接触应力均在限度值范围内。

2.2轮轨外形优化问题

为专用重载线路选取轮轨外形时,或者基于测量磨耗后的车轮形状设计车轮外形时,后续的车辆运动稳定性计算、轮轨接触应力分布和磨损率估算都间接地反映出线路条件对车轮外形的影响。

更为困难的是解决在重载运输线路的某一段范围内客、货混合运输的问题,这是因为这些线路通过存在不同气候条件和地形条件的地区,更为复杂的是在同一站段机车、货车和客车使用不同的初始车轮外形,以及修理后的不同车轮外形。除此之外,选择车轮外形时,应选用磨耗型外形,即在列车运行过程中形成的车轮外形,这些问题都是确定重载运输合理轮轨外形所面临的。

接下来的任务是使车轮外形达到最优以及最优化对应的算法,这就要使车轮外形描述参数化,以使最优车轮外形落在描述参数范围内。当选择客、货混合运输线路的车轮外形和选择重载运输线路车轮外形时,应注意:

(1)车轮外形影响轨道外形,需要将车轮和轨道作为一个系统进行研究,包括实际运用中的各种车型的车轮外形、轨底坡、轨距、曲线超高和车辆动力学性能。

(2)轮轨外形的确定是一个典型的多目标优化问题,因为车轮外形要保证车辆具有最低的脱轨危险性、较高的车辆蛇行运动稳定性、有限的磨耗率和接触应力以及滚动阻力等。

2.3有代表性的轮轨外形

轮轨外形好坏应当借助于轮轨使用寿命内的磨耗及塑性变形加以评价。

利用模拟方法,在给定曲线半径的线路上,设置一组车轮外形来模拟从最初使用到达到磨耗限度时的轮轨形状变化过程,涵盖运用中可能出现的各种情况,这组车轮外形就被称为有代表性的车轮外形。接下来讨论如何获得多组有代表性的轨道外形。在钢轨使用寿命内,依据通过吨位来划分时间间隔,记录下来每一个时间间隔的平均外形。最终,有代表性的钢轨外形是在给定吨位下,将整个区间上的钢轨外形概率密度进行积分得出的,这样做就考虑了各种可能导致换轨的可能性,当然也包括接触疲劳因素导致的换轨。

有代表性的车轮外形可以采用同样的方法获得,不同之处是用车轮运行情况代替通过吨位,并且要考虑车型和车轴数目。

获得有代表性的轮轨外形的过程是一个迭代的过程,须借助于计算机仿真技术。

2.4外形特性标准

为了获得有代表性的轮轨外形,需要知道所研究的重载线路的有关参数、机车和车辆型号,以及它们占全部机车车辆的份额,然后进行迭代计算,得出有代表性的一组轮轨外形。下一步是找出外形参数的积分标准:轮轨的平均寿命和脱轨的概率。

车轮平均寿命(Lav)和钢轨平均寿命(Nav)可以表示为:

p(L)运行L公里后,车轮外形的可能密度;

q(N)在给定的钢轨断面上,通过N个车轮后轨道外形的可能密度;

Lcr车轮达到运用限度对应的运行公里数;

Ncr给定的钢轨断面上,使钢轨达到运用限度所通过的车轮数量。

车辆脱轨可能性的平均值(Λ)可以表示为:

式(3)中:

λ(f,φ)当前脱轨的可能性,以每条轮对在单位距离上发生的脱轨数量来表示;

f,φ车轮和钢轨外形的函数;f=f(L)φ=φ(N)。

对有代表性的轮轨外形,由于轮轨相互作用而生的磨损率,可以由以下公式表示:

式(4)和式(5)中:F(f,φ(N))、Υ(f(L),φ)是计算δf/dL、δφ/dN时,基于车轮外形参数f和钢轨外形参数φ的算子,这2个算子可以利用摩擦动力学模型得出。

2.5工作流程

工作流程如下:

(1)测量轮轨外形,选择将来要和计算数据进行对比的特性参数;

(2)在摩擦动力学模型中,考虑轮轨之间的相互磨耗;

(3)模型验证;

(4)对有代表性的轮轨外形进行仿真分析,并和基于轮轨外形选型标准(2.4节)所选出的轮轨外形进行对比,以验证其一致性。

下面简要介绍针对前两个步骤所开展的工作,以及试验阶段的有关试验结果。

2.6通过测量机车车轮外形找出基于既有轮轨外形的车轮外形

经过一定运行时间的车轮外形,反映了车轮在曲线段和直线段运行时的累积磨耗效应,测量在重载线路大量弯道上运行的机车车轮磨耗后的外形,通过定期旋修,便可找出磨耗后的车轮与初始车轮在外形方面的差异。

利用Greenwood Engineering公司的MiniProf系统测量车轮外形[5]。

以在2 000多公里长的线路上运行的电力机车为研究对象,该线路最大坡度为11‰,有大量的650 m和更小的半径曲线。这些机车都使用多次磨耗轮,在这条线路上,允许使用3种车轮踏面旋修外形(表1)。

机车运行一段时间以后,回到检修地点进行轮对旋修,在旋修之前对机车轮对外形进行测量。

对于所研究的3种车轮踏面外形,其几何特征的数据处理和计算平均结果见表2。

利用轮对横移计算程序计算出轮轨接触的几个几何特性参数,就可以描述出车轮外形。

这些几何特性参数包括轮轨接触点处的切角,左、右接触点的车轮半径差以及踏面等效锥度。计算上述几何特性参数时,钢轨采用俄罗斯R65型新轨。如果车轮和钢轨发生共形接触,此时轮轨接触点会沿着车轮外形移动,这种情况在表2中用“*”表示。

注:α1踏面接触区域的切角;α2轮缘接触区域的切角;Δr接触点之间的半径差;γ等效锥度。

由表1和表2可以得出如下结论:

(1) 磨耗型机车车轮在轮缘根部的圆弧和平均车轮外形对应的圆弧大小基本一致,都和线路平均钢轨形状相近,大约为15 mm。

(2) 平均磨耗车轮形状最大轮缘角约为72°。

(3) 机车车轮在最初旋修成表1所示的3种踏面外形后,在机车运行一段时间以后,在重新旋修之前,其等效锥度不超过0.13。

从表2可以看出,最初的踏面形状对轮缘磨耗速度的影响很大,另一个影响因素是对应一种踏面外形车轮的机车使用频率。

在试验和模拟过程中,利用和表2接近的参数进行模型验证。

表3给出了另外一种车轮踏面形状的机车轮缘磨损率的变化过程。这种情况下,运用过程中的所有车轮其轮缘磨耗率均增加。考虑到采用新型车轮外形的机车数量,至少需要3个月才能获得较为匹配的轮轨外形。表3揭示了这个问题的特征规律。

2.7 计算机仿真

基于俄罗斯车辆-轨道相互作用摩擦动力学模型进行仿真[6],其基础是软件包“Universal Mechanism-UM Loco”[7](图1)。

在模拟车轮磨耗的仿真过程中,在计算刚刚结束时,车轮外形就立刻发生变化。计算过程中,轨道的垂向和横向不平顺直接取自于轨道检测车的测试结果。

基于重载线路的地形特征,假设300 m半径曲线占5%;500 m半径曲线占7.5%;700 m半径曲线占11%;1 000 m半径曲线占8%,直线占68.5%。

前面已经提到,摩擦动力学模型是用于产生δf/dL、δφ/dN的算子F(f,φ(N))、Φ(f(L),φ)的,代表了实际的磨耗率。图2给出了动车上一条轮对左、右车轮的磨耗分布情况。

基于磨耗分布图,重新计算了车轮的外形。在前面所给出的轨道条件下,货车车轮外形的变化情况见图3。

3 关于轮轨外形管理的一些建议

轮轨外形管理既有直接方法又有间接方法。直接方法是在检修基地直接旋修车轮,在线路上进行钢轨打磨;间接方法是在运行过程中使用有利的踏面外形。

轮轨磨耗控制技术包括获得描述轮轨外形的参数和控制方法,轮轨外形管理的目的是找到轮轨达到相互匹配外形的趋势,使轮轨相互匹配外形优化到最佳形状。

4 结论

(1) 如果是客、货混合运输或在很大范围内货车随处运行,在车轮和钢轨整个寿命期内,考虑磨耗因素来设计和管理轮轨外形是很有必要的。

(2) 建议使用具有代表性的轮轨外形。本文给出了具有代表性的轮轨外形的设计方法。

参考文献

[1] H.M.Tourney.Proceedings of IHHA-STS Conference on Wheel/Rail Interaction, Moscow, Russia,June 1999.

[2] W. Harris,W.Eberson,J.Lundgren, H.Tourney, S.Zakharov. Guidelines to Best Pratices for Heavy Haul Operations [C]. Wheel and Rail Interface Issues, IHHA, Virginia Beach,USA,2001:508.

[3] E.E.Magel, J.Kalousec. Wear,2002, 253:308-316.