有效降低轮对噪声

http://www.railcn.net  中国铁路网  2007-01-25 11:03:40  字号:[大][中][小]  评论(8条)

       最近,轨道交通车辆设计越来越向高效性和可靠性方向发展。在车辆的设计中,为了使所有的车辆部件都得到兼容,必须要综合考虑车辆的整体性能,并给车辆部件制造商分别提供设计子系统,使其产品满足子系统的要求。

       这种情况下,车辆轮对的设计中必须考虑乘客、司机以及铁路沿线居民的舒适性要求。在EN13103和EN13104标准基础上确定的EN13979-1标准规定了轮对设计的机械和热机计算限值。这些标准有一部分是关于噪声辐射的,其中规定新轮对的噪声水平必须要低于以前的产品,如图1所示,TGV列车的车轮已经带有降噪的功能。目前市场上也急需一批重量更轻、寿命周期更长、成本更低的新产品。
                                                                                          


图1 带有优化轮缘的 TGV车轮在300km/h速度下可以降低噪声4.5dB(A)

        车轮噪声分为两类:啸叫噪声(squeal)通常是由于车轮粘滑引起的,频率高,可达100-110dB(A);轰鸣噪声(rolling noise)是由于轮轨在接触区相互作用而产生的。轮轨接触时,车轮和钢轨上的几何缺陷引起轮轨相对位移,进而产生噪声。

       轮轨系统在接触点的振动是由轮轨间的几何缺陷引起的。轮轨的敏感度(receptance,单位冲击力引起结构的振动加速度)取决于一定速度下轮轨之间的激励。

       振动表面(vibrating surface)的辐射系数用来衡量车轮表面的振动均方速度 同辐射声能W之间的关系。就啸叫噪声而言,最敏感的模态是径向模态(车轮的径向移动)和轴向模态。920mm直径的车轮以300km/h速度运行,其最大噪声模态频率要高于1390Hz。
                                                            

        
                                            (a)                                                                                               (b)

                                                                 图2 优化的轴箱可以降低16%-22%的重量


    根据这些问题,在设计降噪轮对时,就必须要考虑车轮和轨道各自所占的噪声比重。速度小于150km/h,钢轨噪声占主要地位;150km/h以上、300~350km/h以下,车轮噪声占主要地位;300~350km/h以上空气动力噪声占主要地位。

Tags:铁路 铁道 火车
铁路编辑:老铁路
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