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机电工程学院本科毕业设计外文翻译 现代辅助设备在转向架设计方面的应用 MODERN AIDS IN THE DESIGN OF RAILWAY BOGIES ? 学 院： 机电工程学院 专 业： 车辆工程 学 生 姓 名： 赵毅 学 号： 201104209 指 导 教 师： 商跃进 完 成 日 期： 2015年4月19日 兰州交通大学 Lanzhou Jiaotong University 现代辅助设备在转向架设计方面的应用 By A. W. Manser, B.Sc. (Eng.) (Member) 本文对地铁动车和拖车转向架进行了说明并使用轻合金转向架和车辆进行了实验。 引言 虽然伦敦地铁系统与主线铁路相比可能规模比较小，但是许多机车车辆零部件的强度和系统的物理特性都有极高的要求。特别是对转向架而言，其中，高速运行时的加速和制动，频繁的停车，曲线的数量和弯曲程度，与不寻常的高负载/皮重比一起，结合而产生了一个在世界铁路范围内同样存在的问题，在隧道直径只有约12英尺的临界空间限制的情况下，限界过小几乎是唯一的缺点。 这两种动车和拖车转向架，迄今为止前者在设计上明显是更有挑战性的问题，并呈现出以较高比率持续发展的趋势，动车转向架已经成为研究的焦点。因此，虽然这篇论文许多结论也适用于拖车转向架，但主要涉及的还是动车转向架。 转向架的历史 伦敦交通运输系统转向架的历史经验可以总结为：直到近期，只有那些结构稳定 (重型)的转向架在就结构缺陷情况下有适当摆脱困境的记录，即便是在重量的设计上，结构问题自由度的获取也是经过大量的修正才开始主要线路设计的基本可靠性验证。 在一个系统中，由于站间距的原因，去除信号检查，要求平均每英里的三分之二是停止，更多的浪费是要推动周围不必要的质量。很明显，随着目前能源和原材料成本的提高，如轮胎和制动块，价钱和折旧率，车辆重量的资本化价值城市运行中并不会考虑。 考虑到这一点，轻量化一直是设计者多年的目，并且出于这样的考虑所生产的轻合金车辆已经是伦敦运输服务的主力军。 许多早期的尝试轻量化的转向架不能被视为绝对的成功，因为结构裂缝发生在许多位置。1930年和1939年之间的焊接技术的发展，采用全焊接设计管材动车转向架结合径向横距的实践被视为是实现轻量化的重要一步。但是这种设计经验是不幸的，因为相对服务几年后框架裂缝出现在多个位置。图2显示了裂纹的位置，随着时间的推移，慢慢的被发现。从作为事后自作聪明的角度，现在这是很清楚的，问题源于以下不利条件的组合： 图2 （1）一些不理想的设计，因为它更像是铆接结构，铆接肘管并且省略肘板，主要组成部分在临近点焊接在一起。 （2）以今天的标准来看，焊接技术的应用是低劣的。 （3）在结构制造后没有消除应力。 （4）设计强度不足的必须考虑在运行时承受力量的增加，严重的已经影响到性能。 虽然上面提到的前三点都可以深入研究，但作者希望在本文中研究第四点，因为运行条件下记录的应变计测量调查的经验显示转向架构架在运行中有极大的设计价值。 尝试使用橡胶模型的技术 一种技术是近年来在橡胶模型被用来研究由一种众所周知的方向力操作系统产生的变形类型。该技术已经在在诺丁汉大学最近的一篇论文中提到了。此技术似乎在揭示负载下变形的方式如此令人信服，而且结果是，在增强结构上成为最有前景的手段，并且尝试将此技术应用于转向架的设计。不幸的是，可以发现，对于这种类型的结构，这是一种在附加荷载作用下具有足够明显的柔性形变程度的材料，在正常重力加载下变形过量。 施加相同技术的另一种方法是通过试用薄弹簧钢的结构，足以承受垂向载荷不变形却容易偏离水平面.用这种方式制成的模型进行实验尚未任何实际的结论，图10显示出这种类型的模型的输入曲线。构架的弯曲点与转向架构架在运行中的裂纹点是重合的。伦敦交通系统在运行中加载的严重程度在曲线中是非常重要的，在原来的系统，本世纪的第一个十年期间建造的大部分铁路，可以相当贴切描述成曲线是由几个短直轨道连接在一起的。 图10 此外，应该指出的是这些旧的隧道在直线和曲线部分之间的没有驱动的转换过渡，这样不仅施加了额外的横向加速度，而且土木工程师由于开始在该斜面被应用有限的速率而没有机会来应用正确的斜率。因此，该系统可以被视为是一种转向架持久程度的测试，它不是非常的的令人惊讶，由于极大程度的减少施工，很多麻烦已在过去所遇到。 一些信心可以有，然而，现在认为，这些现代的辅助设计，如果有需求可以使用较轻的建筑材料而且使用效果良好，但在认知上它应该是被有限度的使用。 现代辅助设备在转向架设计方面的应用 - 2 -