铁路大型养路机械司机室减振系统的研究

铁路大型养路机械司机室减振系统的研究

白齐山

内蒙古中铁轨道技术有限公司 内蒙古 呼和浩特 010051

摘要：车辆的振动可能对驾驶员的驾驶舒适性和操作安全产生不利影响，甚至对健康产生不利影响，特别是对机械机械驾驶员，由于其固定的操作位置，这些驾驶员的危险较低，可能会遭受腹痛和脊椎等癫痫发作。研究表明，降低轮胎的垂直刚度和降低轮胎压力可以提高驾驶舒适度，但可以缩短轮胎的寿命。发动机悬挂隔离了发动机的高频振动，但对道路上的低频没有良好的阻尼效果；底盘的轨道系统可以降低道路的低频率，但优化成本太高。通过改进驾驶员座椅阻尼系统提高座椅舒适性，同时不影响机器性能，降低成本提高机床座椅舒适性

关键词:驾驶座；振幅传输速率；阻尼测试；舒适性。

引文中

1目前铁路轨道维护状况

关键词：司机座椅；振幅传递率；阻尼试验；乘坐舒适性

引言

振动问题一直是机械工程的重点之一。振动过多可能导致整个机器出现裂缝，缩短使用寿命并产生噪音，从而影响驾驶舱的环境和舒适性，并在较长时间内提高操纵稳定性。对悬挂驾驶舱前后的振动加速度信号进行检测和分析，发现异常振动是由于发动机起动频率与驾驶舱固有频率重叠而引起的共振。通过数据分析和理论计算优化垫圈的强度。通过比较驾驶舱振动差异，对驾驶舱栏杆自身和车架试样进行分析和振动试验，提出了改进驾驶舱参数、数目和悬挂轮廓的措施。但是，这些基于测试数据和经验的减振优化方法往往是非常有经验的设计者，只有在优化不合理的情况下才能通过可能导致更多时间和资源浪费的实验验证。

1当前铁路线路养护的现状

随着科学技术的进步，近年来世界范围内的铁路和武器工业有了发展，大大缩短了经过多种速度和技术更新后铁路路线之间的时间。随着经济发展对铁路运输的需求不断增加，铁路的通行次数不断增加，导致对运输质量、安全和运输速度的需求增加，而铁路维修机制可以最大限度地提高铁路的质量。1980年代，我国引进了第一个道路建设机械设备，有关人员越来越多地探索道路机械维修的管理和工作模式，从而逐步开始生产相关道路机制。道路机制改造使我国主要铁路能够以高达250公里/小时的速度运行，从而使道路机制的生产率和允许全面建设的能力成为国家铁路连接速度和线路开发的趋势。我国铁路维修机械目前正在世界市场上兴起，铁路运输对铁路设施维修提出了更高的要求，工作人员必须管理和控制道路机械的施工质量，以提高道路设备的生产率，推动铁路运输业的发展。

2铁路大型养路机械的主要类型

铁路中常见的大型主机维修车辆包括铁路网的支撑、铁路网的形成、铁路网的加固、铁路线路的疲劳以及对轨道交通正常运行至关重要的车辆的稳定。铁路可在标准化维修工作中进行，以纠正铁路路线，纠正铁路方向和弯弯曲处的误差，避免路面肩部出现石材修整，提高铁路稳定性。道路清洗过滤器旨在清理轨道环境，挖掘和过滤轨道水渠，运输劣质石头，提高道路路轨承载能力。维护铁路路线时，铁路路线和管线的设计符合铁路设计技术图纸的要求。轨道车辆的应用可以适当处理轨道交通问题，减少列车运行中的噪音，提高行车舒适度，延长列车和轨道的寿命。货车可以在路面上施加垂直力，填补空隙，为列车运输创造有利条件。上述机械设备是维修保养工作的重要组成部分，要求有关人员充分把握实际工作的实质方面，确保大型铁路车辆的维修保养能够现实地进行。

3座椅结构概述

特定机器制造商的机器框架主要由头枕、靠背、座垫、扶手、导轨、起重装置、重量控制方向和装配板组成。靠背和座垫上安装了适当的中等硬度泡沫件，以相应地分配背部和臀部的压力。铁轨设计用于前后座椅调节，使司机能够舒适地驾驶。阻尼系统的核心部件是空气弹簧及其高度控制机制。通过调整内部空气压力以适应不同的载荷条件，非线性弹簧的刚度优于传统金属弹簧。重量可以调节在50 ~ 130公斤之间，以调整驾驶员的重量。

4试验测试

本文分析的驾驶室采用四点车架悬置支承，图1为驾驶室各测点的位置分布图。

本文采用32通道DHDAS动态信号测试分析系统和三向加速度传感器，在驾驶室四个测点的主动侧(驾驶室支架侧测点)和被动侧(驾驶室底板侧测点)分别布置一个三向加速度传感器。完成了该工程机械在低速行走、高速行走、低速工作、高速工作4个工况下各测点的振动加速度试验测试。

5垂直振动试验平台及测试设备

采用MTS座椅振动实验室进行了测试，主要包括:900mm×900mm起泡器、35kN系列水动力服务器操作MTS248、MTS505静音源、油盘和液压软管、MTSFLEXTest服务器控制器、VR电压强度PSD振荡器和B&K4447振动测试装置。摆动安装座椅附件，并试验规定的功率谱密度(PSD)。该试验台采用35kN直线液压驱动，以250mm行程为触发源，使平台垂直运动。机油源的输入电压为380 V交流电、3PH、50Hz，额定电流为62.5 l/min，工作压力为21MPa。散热器集成到NEMA12或NEMA4起始通道中，具有独立电源，该电源的启动和停止距离油源约±9m。FlexTest40控制器用于控制服务器液压缸，通过传感器板和功能发生器实现，输入电压240V，控制器通道，传感器中间板，伺服驱动中间板和A/D转换器。转接板提供低噪声、低倾斜、高精度的信号处理，而伺服驱动卡则是两级服务阀的驱动信号。水力服务系统还配备1500VA、230 volt不间断电源(ups)，可在意外停电时安全关闭计算机和控制。功率谱密度(PSD)振动控制器和软件再现ISO7096标准中定义的输入功率谱密度PSD: EM1-EM9。人体振动分析程序包括座椅特定传感器、小型加速度传感器、振动分析器和软件。小型三角加速度传感器模型为B&K4524，用于测量灵敏度为10mV/(ms-2)的振动平台的垂直振动b&k 4515，用于灵敏度为10mV/(ms-2)的座椅速度传感器b&k 4447振动分析程序。

6数据分析

从测试中对加速度信号进行频谱分析，确定了系统的振动频率和每个测量点处的阻尼效果，并对驾驶舱内的振动性能进行了评价。对于测试的振动加速度数据，采用快速傅立叶变换原理(FFT)将实验的时间场数据转换为频率信号。为了更有效地比较阻尼前后的效果，在工程中强化了振动传递率的概念:振动进给率=阻尼/振动前后的振动。根据测试数据，对传输速率差(超过70%)的检测点及相应条件进行分析，找出原因，完善分析。

结束语

按照GB/ T8419-2007/ ISO7096: 2000的规定，对E3和em64t输入谱下的技术座椅模拟输入进行了振动测试，并进行了阻尼测试。结果表明，测试座椅的座椅系数低于标准规定的限值，有效降低了测试平台发送到座椅的振动，测试座椅对严重受试者的阻尼效果高于轻型测试器，测试座椅的固有频率为ca。2Hz，避免频率范围为4-12.5hz，在这种情况下，人们可以增加振动敏感频率，但座椅也可以在更低的频率范围内降低到4Hz以下。因此，在工程座椅的阻尼设计中，应考虑座椅固有频率不仅从人的干扰频率范围内，而且从座椅下半部的阻尼速度外伸出，以实现两者之间的平衡。

参考文献

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