论文摘要
重载运输是对我国铁路传统运输方式的重大突破，要求人们的认识与观念有较大的变化，同时也带来了大量的运输组织及技术方面的问题。对这些问题必须给予足够重视，积极、慎重、有步骤地予以解决。重载运输涉及到铁路运输的各个领域，因此对其研究及探索具有很深远的意义。由于列车质量增大、长度增加、车辆轴重增大，运行中的牵引力及制动力加大、制动波传递时间加长，而且列车运行线路的纵横断面也比较复杂。因此，重载列车的受力情况较一般列车更为复杂。世界各国发展重载运输的经验表明，重载列车牵引质量主要取决于机车车辆装备的技术条件，车钩缓冲装置是其关键技术之一，确定重载列车运行过程中各节车的位移、速度、加速度、车钩力、缓冲器行程、制动距离等多种参数，是确保各项具体研究工作协调进行的关键之一，必须引起足够重视，所以发展新型缓冲器具有十分重要的意义。本文所研究的缓冲器较传统缓冲器有所区别。以新型胶泥缓冲器为例，建立列车纵向动力学仿真模型，根据其结构与原理详细分析该类型缓冲器的力—位移、力—速度特性。本文在MATLAB／SIMULINK环境中首先建立单车相碰撞模型。利用单车相撞模型，仿真出各时刻，各车辆的车钩力、加速度、缓冲器行程等数据，并将之与实验数据相比较，经过多次比较使仿真与实验数据有较好的一致性，反推出缓冲器特性。将该缓冲器特性曲线应用于万吨列车模型，以此为基础，以列车纵向冲动最小，并且以列车最大与最小冲击力之比满足车辆纵向最大允许拉压值为目标，优化出万吨列车缓冲器理想特性。本文将缓冲器特性曲线模拟为双线性曲线，并依据优化原则优化各段曲线斜率以达到降低车钩力的目的。通过对优化前后结果比较可知，在不同的制动初速度、车钩间隙等初始条件下，优化后车钩最大压缩力及最大拉伸力值均较优化前有较大幅度降低，从而达到了优化的目的。