线路设计基本理论

,线路设计基本理论,时瑾,道路与铁道工程系,2012年10月,2,安全性和舒适性 安全性指标 1. 脱轨系数 2. 轮重减载率,3,脱轨系数 1. 定义：选用横向力与垂向力同时发生的数值， 来计算两者的比值，并将其作为脱轨系数 2. 分类：不考虑持续时间的脱轨系数和考虑持续 时间的脱轨系数（跳轨脱轨）,4,脱轨系数公式推导,P,Q,A,N, N,P,Q,P sin Q cos N N P cos Q sin ,Q tan P 1 tan ,5,轮缘角与脱轨系数,1. 2.,轮缘角越大，越容易出现爬轨。 摩擦系数越大，越容易出现爬轨,1. 2.,我国标准车轮的轮缘角为68-70度。 摩擦系数一般为0.2-0.3,6,我国脱轨系数标准,第一限度 1.2 动力学 0.8 0.056/t,第二限度 1.0 客车 0.8 0.04/t,GB5599-85 车轮脱轨系数 95J01-L(M) 车轮脱轨系数,轮重减载率,8,车辆运行舒适性,列车运行中产生的振动是不舒适的重要来源，人处于振 动环境中，不仅会引起疲劳，还会发生人体内部器官及全身 组织与外界振动谐振的可能。研究表明，只要确保振动品质 满足人的舒适度要求，工程应用的其它要求就不足为虑了。,在铁路方面最早开始舒适度研究的是德国的E.Sperling 和法国的M.Maujin，以后由英国的J.C.Loach发展到一个 比较完善的阶段。,国际标准化组织综合以往的研究成果，于1974年制定 了ISO 2631关于人体全身振动的评价指南12591， 1978年对标准中的数值和表格进行了修订，2001年颁 布了ISO 2631-4(2601，提出了振动和旋转运动对轨道运 输系统中乘客、乘务员影响的评价方法。,关于铁道车辆舒适性评价的最新标准还有欧洲暂行标准 ENV 12299 (1999) (2611、日本的铁路机车车辆振动特 性测定、解析方法标准JIS E 4023 (1990),10,评价铁道车辆舒适性最直接的标准就是车体振动加速度 ，为了更准确地对舒适度进行评价，不仅要考虑加速度的 大小，还要考虑振动频率的影响。当采用考虑频率的车体 加速度来评定舒适度时，世界各国有着不同的评价指标， 如:欧洲的Sperling指标、日本的舒适度系数、美国的 Janeway指标、英国铁路的乘坐指数、法国的疲劳时间等 一般来说，对于短时间内的舒适度分析，车体振动加速 度是一个最主要的指标，而对于长时间的舒适度的分析则 需要考虑加速度的幅值、频率以及持续时间等指标。我国 铁路对机车车辆运行的平稳性(旅客乘坐的舒适性)分别按 车体振动加速度和平稳性指标来评定。,11,车体振动加速度,12,我国在 200350km/h的轨检车动态不平顺管理标 准中，对车体振动加速度实行日常保养、舒适度、紧急补 修三级管理. 在高速铁路客车动力学性能评定时，我国车体振动加 速度的舒适度标准参考国内外资料可取为 : 垂向振动加速度 0.13g 横向振动加速度 0.l0g,13,平稳性指标,14,凡新造的客、货车，其平稳性等级不应低于二级标准,车辆在线路上运行时的振动是随机的，即振动频率都是随时间变化的 。因此在整理车辆平稳性指数时，把实测 的车辆振动加速度记录并按频率 分解，进行频谱分析，求出每段频率范围 的振动幅值，然后对每一频段计 算各自的平稳性指数，然后再求出全部频段总的平稳性指数： W tot ( W 1 10 W 2 10 W n 10 ) 0 . 1 (GB5599-85),16,ISO标准,ISO（国际标准化组织）把振动对人体的影响用疲劳时间 T表示，从维持工作效能、健康和舒适度出发，相应提出,了下列三种限度 ：, 工效下降限度：当人体连续受到机械振动时，经过一段时 间后便因疲劳而使工作效能下降（因人而异