城轨车辆称重找平方法的理论研究与软件实现

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轨道车辆的轮(轴)重的均匀分配确保了牵引力和制动力有效地发挥,保证了地铁列车的运行性能。为此,GB/T14894-2005规定:同一动车的每根动轴上所测得的轴重与该车各动轴实际平均轴重之差不应超过实际平均轴重的±2%;每个车轮的实际轮重与同轴两轮平均轮重之差不应超过该轴两轮平均轮重的±4%。近年来国内外对轴重的调整也有较为深入的研究,提出了不同的方法,轮(轴)重调平的精度也在不断提高。本文在分析了车体和转向架受力的基础上,就目前应用于整车称重的八点称重所采用的几种主流算法进行对比,找到了更适合实际生产的算法应用于新的四点称重,同时提出了新的工艺改进方案以及软件实现方法。本文主要研究了车辆轮轴重的计算方法,并分析了可能引起轮轴重偏差的影响因素,最终确定了重心位置是影响轮轴重的主要因素。在此基础上本文对目前整车八点称重进行了分析,提出了理论上八点称重能够用加垫方式调整成功的重心最大偏差临界值,由此指出了这种方法的局限性。为了更加精确地实现轮轴重找平,本文将车体四点称重和转向架四点称重分别进行分析,找到一系对轮轴重的影响及二系对轮轴重的影响,确定了一系和二系的调整方法。通过建立数学模型,用MATLAB实现了路径最优算法和全局最优算法,并对这两种算法进行对比,认为优化后的路径最优法与全局最优算法相比,具备调整精度高、加垫位置唯一和计算时间少等三个优点。为了进一步验证算法,本文在ADAMS中建立了虚拟样机并进行了仿真分析,仿真结果和优化结果都与现场数据和计算数据相吻合。为了实现综合调簧,本文还创新性地提出了以重心偏移为基础的转向架—车体匹配方案,让不同的车体配对对应的转向架以此来实现预调簧的过程。本文利用VB、MATLAB、Acess2013、SQL Server2000等软件开发了综合调簧软件,实现了综合调簧的目的。
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