周一至周五
9:00—22:00
    
      接洽德律风:400-037-0800

基于图像丈量微变形的地铁刚性网谐振检测要领

杂志之家论文颁发、写作办事和杂志订阅支持对公帐户付款!宁静又牢靠!


说明:本网站内容仅用于学术交换,若有侵占您的权柄,请实时见告我们,本站将立刻删除有关内容。

 

  摘 要:为完成地铁弓网的形态检验,必要检测地铁列车受电弓与刚性打仗网的现实运转工况。本文研制了一种安置于列车出站真个基于图像模子的微变形检测体系。经过收罗列车在出站端至下一站的历程及时图像数据,对数据举行谐振频率、振幅的剖析。在研讨相干文献后提出谐振是刚性网罕见机器妨碍与受电弓非常磨耗的主因。本体系能有用地对地铁列车运转时刚性网谐振举行监测,到达了预期结果。
中国论文网 /8/view-13850669.htm
  要害词:形态检验;微变形;谐振监测
  中图分类号:TU46 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)16-0068-02
  1 媒介
  中国都会轨道交通疾速生长,刚性打仗网自2002年广州地铁2#从外洋引进后已被遍及使用于都会轨道交通牵引供电体系。本文叙说刚性网谐振检测要领目标是提供一种先辈的检测本领,对刚性网的运用举行实际和理论的探究。现在海内外对刚性网的谐振丈量先容未几,总结海内皮毛关研讨文献[1-4],发明弓网设计阶段对弓网接口的设计不敷,弓网维修阶段存在机器妨碍较多,弓网仿真短少实测数据确认等题目。作者到场深圳地铁11#车辆在线检测体系《弓网压力检测子体系》中有关刚性网谐振监测方案的详细实行,本文援用的图表、实例,提出的新看法和发起都源于本项目。
  2 刚性打仗网存在的利用题目及缘故原由剖析
  地铁刚性打仗网在利用中存在的种种题目及其危害,举行了少量的探究和研讨,这些名贵履历与实行数据已遍及使用于天下地铁的设计、设置装备摆设和运维。现将其归结总结如下:
  2.1 存在题目
  列车在大于80公里/h工况时,由于离线率增长使受电弓碳滑板的电气磨损急剧增长;碳滑板过流断裂、零落和非匀称磨损;弓架变形、中央偏离等。
  2.2 题目的危害
  文献材料广泛从工程理论角度先容了该品种的妨碍侵害;其侵害机理:打仗网多少不屈顺与刚度不屈顺互相作用影响、转化招致了妨碍由小变大恶性循环历程;本论文叙说刚性网谐振存在于列车活动站间全历程而不是仅产生于过车的短工夫段,该环境招致汇流排、打仗线、悬挂紧固部件恒久一连打击委顿而孕育发生了原设计欠思量工况。刚性网存在题目影响了地铁运营-使刚性网、受电弓的运维本钱大幅增长;动车的受流环境变坏且影响了牵引设置装备摆设的电源宁静性。
  2.3 缘故原由剖析
  振动影响。文献[3]给出了刚性网的悬挂自在振动频率大抵雷同的盘算结果。盘算了悬挂刚度、列车速率、跨距、单弓和多弓的弓网耦合动力学仿真结果:即跨距是影响自振频率的要害要素,振动幅度则受悬挂刚度、速率等重要影响;相干文献在压力颠簸值和孕育发生的最大垂向位移仿真盘算存在差别大概是输出参数差别;文献[1]录得的60公里/h、 80公里/h、120公里/h车载实测数据验证了弓网压力颠簸性与速率的联系关系性。
  注:这些结论部门地被本项目谐振监测安装丈量验证。
  2.4 值得存眷的谐振缘故原由
  (1)谐振孕育发生条件。刚性网谐振条件--刚性网悬挂孕育发生的固有自振频率与弓网耦合动力连续互相作用;肯定临界速率、压力条件下(好比满意10公里时速和60N压力)谐振频率不再与速率、弓网压力联系关系。(2)谐振果断条件。刚性网谐振果断条件―振动可以或许被通报和伸张至较大区间。(3)谐振孕育发生缘故原由。谐振机理聚类于电网谐振、轨道谐振例子,即工具布局参数决议自振频率,宽频鼓励源�M足肯定临界条件孕育发生谐振;布局性刚度不屈顺(悬挂地区内约为8~10倍变革)经过弓网耦合鼓励作用孕育发生谐振,是论文作者联合现场检测并经过总结相干文献后在海内初次明白提出,现已在三条线路上运转验证。绝对于刚性网多少不屈顺能在静态丈量,项目标意义是显着易见的。(4)谐振的危害性。犹如铁路轨道、细密车床、电网、航空器等,避开固有自振频率成为宁静设计和运转的主要思量,现有大少数文献与工程理论,是假定刚性网没有弹性或弹性可以纰漏不计同时工程上也缺乏对谐振丈量本领,受电弓产物也未针对现场丈量工况思量谐振压力最优赔偿等适配刚度系数,已严峻停滞了刚性打仗网的进一步推行使用。刚性网谐振必要被设计和研讨、消费部分重新审视和丈量盘算,以创建新的设计范例、安置工艺与弓网产物减振尺度。
  3 丈量实际与实行
  3.1 技能泉源
  刚性网谐振检测技能泉源于《一种打仗网受电弓压力在线检测要领》创造专利请求号:201710504511.0。
  3.2 技能原理
  一种打仗网受电弓压力在线检测要领,其基于打仗网受电弓压力在线检测安装实行,该打仗网受电弓压力在线检测安装设有定位标记和相机;经过将定位标记设置在位于受监测打仗网的悬挂点地点的垂直于受监测打仗网延伸偏向的竖向立体之外的地位,并用相机收罗基准照片和比比较片,基准照片示出了定位标记在受监测打仗网未与列车的受电弓打仗时的形态,比比较片示出了定位标记在列车运转至其受电弓与所述定位标记的中央点在程度偏向上的间隔在1m以内时的形态,使用比对中央像素点绝对所述基准中央像素点的竖向位移量△H一定与打仗网所遭到的压力F存在逐一对应的干系,盘算出列车的受电弓在比比较片的拍摄时候作用于受监测打仗网上压力F。
  3.3 谐振丈量
  检测点位于离悬挂点约为0.3m;面阵相机采样谐振波形如图1(监测点:松岗站出站端弓网压力检测点,监测时长:松岗-后亭站三分钟检测数据)。
  图2中数据前段带有低频的位移微变型压力丈量;数据中段列车运转速率最大时谐振幅值最大;尤其值得研讨的是当打仗网刚度不屈顺与多少不屈顺在最倒霉环境下的大概叠加严峻环境(参考轨道不屈顺的相干文献中关于轨道最倒霉振动的研讨);谐振波经过刚性网汇流排传回监测点;较低频(相称于谐振频率的几分之一)的位移重量则因衰减不会传回检测点;谐振波在刚性网通报衰减因子约-10db/公里。
  盘算要领阐明:   谐振频率:在采样点580#~707#时期内,合计产生38次谐振波,盘算刚性打仗网谐振周期为208.8秒,频率4.8Hz。
  谐振幅度:受电弓过弓是刚性打仗网振动幅度最大为5.4,谐振时记录失掉的最大幅度2.46,以静态压力120N为底子盘算得出振动压力最大瞬时价变革为±55N。换算刚性网测点刚度系数约为300N/mm。
  4 实行结论
  4.1 谐振频率盘算
  刚性网谐振频率4.8Hz,与相干文献的跨距8m仿真结果符合,而且速率在出站端大于10公里/h后维持谐振频率稳定特性。
  4.2 谐振幅度盘算
  刚性网谐振幅度随速率变革而变革且�Q算为弓网压力绝对颠簸变革量值与文献[4]仿真实验结果大抵符合(本案例列车最大速率100公里/h、均匀压力120N):文献记录8m跨距与80公里/h--最大值111.325N、最小值70.115N、变革幅值41.210N、均匀值90.873N、尺度差9.540N、滑板最大位移4.41mm。
  4.3 谐振通报
  实测谐振涉及范畴约为2公里,宏大于列车本身长度。大于2公里后即弓网的一连耦合积分作用已小于谐振波的衰减因子影响,监测点图像复兴正常的稳态。
  4.4 谐振丈量方案革新结果
  线阵相机采样;测点间隔悬挂点辨别约为2m、4m方案后的A、B工程案例(如图3、图4)。
  两条差别线路的列车受电弓颠末各自检测区时的刚性网谐振丈量,由于悬挂点间隔测点差别和速率差别形成了谐振微变形的差别,线阵相机设计辨别力均为0.1mm/pix,并盘算出的测点刚度系数辨别为55N/mm、30N/mm,折算谐振压力颠簸大抵雷同约为弓网压力的10%~20%。
  实验评释:用线阵相机采样具有空间独一性并存在稳固的像素当量;8m悬挂跨距决议了谐振频率4.8Hz;测点间隔悬挂点地位与列车站间最大速率决议谐振微变形的空间静态范畴;
  高辨别高行频扫描受电弓图片评释了谐振工况下受电弓受打击的现实工况。
  A线路高行频0.1mm/pix扫描时谐振波对受电弓的打击并由于相机与刚网汇流排夹角,线阵采样存在y向绝对活动,表现出受电弓边沿含糊的图像,当调解焦距使相机辨别力大于0.2mm/pix后图像含糊边沿变为清楚。
  5 结语
  等待经过少量的实例丈量掌握谐振波特性,大概用有源悬挂或别的悬挂方法对谐振波举行吸取、隔绝、赔偿来减小谐振波影响水平和涉及范畴,最大限制淘汰刚性网的机器打击委顿、毁伤及对受电弓碳滑板的打击并对悬挂布局与受电弓选型提供实际与理论根据。
  参考文献
  [1]孙睿.刚性打仗网情况下的弓网功能实验[J].都会轨道交通研讨,2011,14(4):64-68.
  [2]胡舜.排挤刚性悬挂打仗网新型零部件布局及其上风探究[J].都会轨道交通研讨,2014,17(7):59-61.
  [3]江洪泽.都会轨道交通刚性打仗网弓网受流实际探析[J].都市快轨交通,2010,23(4):54-58.
  [4]关金发,吴积钦.都会轨道交通弓网体系近况剖析与发起[J].铁道尺度设计,2016,(1):144-147.

转载请注明泉源。原文地点:https://www.lcddcl.com/8/view-13850669.htm


 
中国论文网—— 论文代发/ 行业着名品牌 德律风:400-675-1600
中国互联网守法和不良信息告发中央| 网络110上海网警在线|关于我们|闽ICP备13016544号-6
【xzbu】谨慎声明:本网站资源、信息泉源于网络,完全收费共享,仅供学习和研讨利用,版权和著作权归原作者全部,若有不肯意被转载的环境,请关照我们删除已转载的信息。
xzbu公布此信息目标在于流传更多信息,与本网站态度有关。xzbu不包管该信息(包罗但不限于笔墨、数据及图表)正确性、真实性、完备性等。