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Nov 21, 2023

Análise da capacidade de negociação de curvas do triturador de trilhos no estado de moagem

Relatórios Científicos volume 12,

Scientific Reports volume 12, Número do artigo: 11668 (2022) Citar este artigo

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A retificação de trilhos torna-se um importante meio de manutenção da ferrovia. O comportamento dinâmico do triturador ferroviário é devido à relação de acoplamento veículo-trilho com base no acoplamento mecânico-elétrico-hidráulico. A capacidade de negociação de curvas do retificador de trilhos por meio de modelagem e simulação com base na retificação de um lado é estudada neste artigo. O resultado da simulação é mostrado abaixo. Em casos típicos, a retificação do trilho aumentará o deslocamento transversal dos rodados, o coeficiente de descarrilamento das rodas no rodado dianteiro e a taxa de descarga dos rodados. Em outro caso, o aumento da amplitude da irregularidade do trilho e a diminuição de seu comprimento de onda, o que agrava a flutuação do poder de moagem, tem pouca influência na capacidade de negociação de curvas. Quando a curvatura de raio de linha diminui, comparado ao estado sem esmerilhamento, o declínio para curvar capacidade de negociação do estado com esmerilhamento é mais significativamente. Quando o número de rebolos no trabalho aumenta, o deslocamento lateral do rodado, o coeficiente de descarrilamento das rodas no rodado dianteiro e a taxa de descarga dos rodados aumentam. Resumindo, o esmerilhamento de trilhos deteriorará significativamente a capacidade de negociação de curvas do esmerilhador de trilhos.

A retificação de trilhos torna-se um método comum de manutenção de trilhos em todo o mundo1,2,3. Com a expansão da rede metropolitana urbana, o volume de tráfego aumenta exponencialmente. Isso traz grandes desafios para a retificação de trilhos e promove o desenvolvimento e a utilização de tecnologia de retificação precisa e equipamentos relacionados para linhas de metrô4,5,6,7. Durante o desenvolvimento da teoria da dinâmica do veículo por muitos anos, modelos de pesquisa teórica relevantes passaram do modelo de roda simples ao modelo rodado-bogie-veículo, modelo de formação de trem e modelo de acoplamento veículo-trilho (ou fundação sob o trilho). Zhai-Sun model8,9 é o representante. A retificação de trilhos pode melhorar o comportamento dinâmico do veículo10,11,12. Infelizmente, devido ao limite do campo envolvido e do escopo de aplicação, os estudiosos se concentram na relação da trilha da roda em vez da força de retificação. Portanto, o comportamento dinâmico do triturador ferroviário no processo de moagem é quase um branco no exterior. O processo de retificação é uma retificação dinâmica baseada no processo de deslocamento, portanto, o poder de retificação e o comportamento dinâmico influenciam um ao outro. Se o próprio triturador de trilhos estiver instável, pode ter um impacto ruim no efeito de moagem. Em casos extremos, pode levar ao aumento da irregularidade do trilho em algumas seções de operação 13. E a capacidade de negociação de curvas é uma parte importante do comportamento dinâmico do triturador de trilhos.

Wang14 estabeleceu um modelo dinâmico de corpo multi-rígido do triturador de trilhos PGM-48 usando o SIMPACK e analisou a influência da rigidez primária do buggy em seu comportamento dinâmico. Zhang15 estabeleceu o modelo dinâmico do triturador ferroviário GMC-96X usando o SIMPACK. A força de retificação entre o rebolo e o trilho, bem como a flutuação de pressão do sistema hidráulico de retificação são consideradas no modelo. A influência do próprio sistema hidráulico e a influência do carro de trituração no buggy não são consideradas. Portanto, a relação de acoplamento dinâmico entre o triturador de trilhos (incluindo o carro de trituração de trilhos, buggy, sistema hidráulico, rebolo) e o trilho não pode ser realizada em seu modelo. Nie16 usou o software AMESim para estabelecer o sistema de saída de pressão de um único rebolo no campo do triturador ferroviário para linha de velocidade normal e apresentou sugestões sobre como reduzir a flutuação de pressão para o sistema de pressão de ar. Controle de pressão simulado Tang17 da válvula redutora de pressão proporcional de três vias e influência simulada da saída de pressão de moagem afetada pela ondulação do trilho. Zhi18 estabeleceu um modelo de acoplamento entre o retificador de trilhos e o comportamento de retificação e analisou a influência do movimento lateral do buggy no deslocamento vertical e lateral do rebolo no processo de retificação sob o pano de fundo do retificador de trilhos usado na linha existente. A influência do sistema hidráulico não é considerada neste modelo. Fan19 estabeleceu um modelo dinâmico de retificação de cinta abrasiva e analisou a viabilidade da retificação de cinta abrasiva de alta velocidade estudando o comportamento dinâmico sob linhas retas e curvas. No entanto, a influência do sistema hidráulico também não foi considerada.