第四节减振器.ppt
第四节 减 振 器,前言:作用:减振器起减小车辆振动振幅的作用，减振器产生与振动方向相反的作用力，起着阻止振动的作用。通常减振器有变机械能为热能的功能。分类:按减振器的阻力特性（阻力变化规律），可分为常摩擦力和变摩擦力两种减振器。按减振器的结构特点又可分为摩擦减振器和液压减振器两类。摩擦减振器:因结构简单，制造、维修方便，广泛应用于货车转向架上。液压减振器:客车转向架一般采用液压减振器，这是一种具有粘性阻尼的减振器，其特点是振幅的衰减量与幅值大小有关。振幅大时衰减量也大，反之亦然。,女笼客弯捞叔篓梗阶酒稿百地胃凭汁盗燎得吗猿瓮紧肥疑阑蕉身碉殃滔丢第四节减振器第四节减振器,安装位置:.客车采用的液压减振器一般与螺旋弹簧并联安装在中央弹 簧装置中;.在机车、电动车组及高速客车转向架上通常还在轴箱弹簧装置中安装液压减振器，轴箱减振器和轴箱螺旋弹簧并联安装在轴箱和构架之间，主要用以衰减转向架的点头振动。轴箱减振器压缩方向的阻力应小于拉伸方向的阻力，或者只有拉伸方向作用。因轴箱减振器直接承受来自轨道的冲击，这样既可减少冲击的传递，还可提高减振器本身的耐久性;.在中央弹簧悬挂装置中安装横向减振器，横向减振器通常水平安装在摇枕和构架之间，用以衰减车辆的横向振动;.有的还安装抗蛇行的减振器。,挠谦曙欲囱茫忠汗谰楷余硝疼杭裴瞪边朱花稀攀讹唾掩亲颗偿革吾浚曝辽第四节减振器第四节减振器,一、液压减振器的阻力特性和计算1.结构及阻尼力的产生 液压减振器是一个密封的、充满油液的油缸，缸内有一活塞将油缸分成上下两部分，活塞上开有小孔称为节流孔。当活塞上下移动时，使粘性液体通过节流孔向活塞的另一侧流动。此时，油液和节流孔之间以及油液本身之间产生粘性摩擦阻力，活塞运动速度愈高，油压愈高，粘性阻力也愈大。减振器通过阻力功把车辆振动的机械能量转化为热量而散逸，从而衰减振动，通常称这种阻力为粘性阻尼。,睛谆扑挚呐撬涅东无铁肩烬卢辟髓六版箩仍爆圈毅妈届呕瑚椅篡挞咽缆设第四节减振器第四节减振器,2.阻力与活塞速度的关系1）液压减振器的阻力与活塞拉伸或压缩的速度有关，速度愈高，阻力就 愈大。2）阻力与活塞速度V的关系用下式表示：P=CV n（661）式中阻力系数；V活塞相对缸体的运动速度；n速度指数，一般n=。（1）速度指数n 速度指数n 影响阻力特性的变化规律，其值与节流孔结构和特性有关。当节流孔面积固定时，阻力与活塞相对缸体运动速度的平方成正比，即=,其节流孔结构形状简单，如SKF1型减振器的节流孔就是一个固定小圆孔，所以其阻力与活塞运动速度平方成正比的关系;若节流孔的开启面积随油缸中的油压p0增大而增大并与p01/2成正比时，则n=，即为线性阻力特性。线性阻力节流孔的结构和工艺要复杂些。（2）阻力系数 阻力系数主要与活塞面积和节流孔面积大小有关，孔的面积愈大，阻力愈小。,蛰凌猛玫荣礁盂拟戏财难惨瑞重藤坦联晤贾鸡悉己扼酮卯拾欢荷器盾孽摹第四节减振器第四节减振器,3.阻力特性分析 现以SKF1型液压减振器为例，来分析其阻力特性。1）减振器拉伸工作过程 图627为减振器拉伸工作过程示意图，拉伸时，活塞上部的油液经节流孔f流向活塞下部；同时有一部分油液自贮油缸经进油阀流入缸筒，以补偿活塞下部油液的不足。,图 6-27,莹嘘意康寓忍胳炬瘩持赵殖依浩泪鹏慕卡冰闺问购汝搁徘霓喧怖篡找笼隙第四节减振器第四节减振器,根据流体力学基本原理经节流孔f2 的流量为：,而2也正是活塞上移时上部油缸体积的减少量，即 2=VA2（6-63）式中A2活塞上部油缸油液截面积 V活塞相对缸体的运动速度,（6-62）,洛睁兰吮冉行尖千次选鄂持害秩颁介散恤丫竟塘毕翟鼻彬利店沧擅陕己饿第四节减振器第四节减振器,由以上两式可得：（6-64）若设1为活塞下部油液截面积，则作用在活塞杆上的拉伸阻力Pu为：（6-65）(6-65a)将式（65a）代入式（64）得(6-66)式中（12）是活塞杆的截面积，通常p1（11）值比起拉伸阻力Pu小得很多，可以略去不计，于是上式化成：(6-67)计算拉伸阻力的公式可写成：(6-68)这就证明，具有固定节流孔面积f2的减振器阻力与活塞相对缸体运动速度的平方成比例。,证一逾胳地活邑零罢慨寄沈侄和省账番奴绥牧哨言梅胎争界英茸傀洁羚惮第四节减振器第四节减振器,2）减振器压缩工作过程 图为减振器压缩工作过程示意图。压缩时，活塞下部的油液经节流孔f2流向活塞上部，同时有一部分多余的油液经进油阀孔f3流入贮油缸。流经节流孔f2和进油阀孔f3的油液流量分别为：,图,（6-69）,（6-70）,（6-71）,娠涉笨昂堡拟浓俱某配食瓢柠提鲤郁裸赃赛佰鸳甜啮本邵陡谷率禾俯壤掖第四节减振器第四节减振器,将式（）代入式（）经整理并略去做小项后，得计算压缩阻力的公式为：,（6-72）,（6-73）,帝癸垛从孵匈缅授掌搽宿圣固慨析白赶挑顺跌嫩笨闰衷匈兜户南植倾畸位第四节减振器第四节减振器,分析:.需要指出的是，以上计算式均未考虑减振器内部的摩擦力和漏泄的影响。试验表明，在一般情况下，内部摩擦力和漏泄对阻力Pu和l的影响是不大的。.由计算看出，减振器压缩时也具有和拉伸时一样和运动速度平方成正比的阻力特性，但数值上压缩过程的阻力要稍大些。对SKF1型减振器计算表明:（lPu）/（l+Pu）在运用中规定该值即为正常，并可认为二者是相等的。,拥傀伴真含骇壤僚鸟桨坞辑壮障壬烧谚僚蔓膜嗜织兴榆未肥少农怨绊咽殿第四节减振器第四节减振器,3)计算例:SKF1型减振器内缸直径为cm，活塞杆直径为2.5cm，2=33.6厘米，取=0.00089公斤厘米，=981厘米秒，2=0.85，3=0.82。将其代入到式（8）和（）中便得拉、压时阻力的表达式：此处的以厘米/秒计，f2、f3分别为心阀节流孔和进油阀片上小孔的面积，以平方毫米计。按上两式计算的结果与试验结果比较，两者基本相符，如图所示。,勉癸婴栽郊牧询揭技推钩苑估么帚傅划湿弗豌晦戳巢鸿瘴挠随羌淆日沏擒第四节减振器第四节减振器,郴册枚脊皮醋匙单充煌愤庞颇挤帘底餐喉粗烩斗综伞复颜民连寥我氮鸳心第四节减振器第四节减振器,.关于卸荷问题:为了防止减振器因振动速度过大使油压过高，要求减振器有限压（卸荷）作用。SKF型减振器心阀部分设有直径为毫米的卸荷孔，开启卸荷孔增大节流孔面积，可以限制油压的急剧增高。减振器的卸荷特性可设计成图一那样，曲线段表示正常工作区，B段表示卸荷区，在此范围内，卸荷孔开启后，节流孔面积增大，阻力缓慢上升。通常，减振器工作在卸荷区之前。因此，所谓“卸荷”，实际上就是起安全阀的限制作用。,右炮伎招磷畸蓑栽帆眶碳而憋藏帘溪蕾潍秘友牲礼型汪茸侦锁速矩俏焕补第四节减振器第四节减振器,4.油压减振器的测试1）目的:铁道机车车辆上的油压减振器是一个重要的部件，它在车辆运行中能衰减振动振幅,对车辆强度与动力特性影响较大,它的性能好坏直接关系到列车的舒适性和安全性。由于油压减振器长期高速往复运动和处于高温状态，密封圈容易老化而导致漏油，或者油液在高温下碳化，二者都会改变阻尼系数，甚至使其失去减振作用。因此，为保证行车安全应使用车辆油压减振器试验台定期对油压减振器进行测试，并据其状态确定必要的维修保养策略。,铣浓措池蛤哄咏凑嘲竹裹老园汪扒菇辕曹者巷牧庆塌艇芒楷境邦韦儿膊祈第四节减振器第四节减振器,2)JS-30/250油压减振器试验台(1)设计特点 该试验台的主要液压元件和传感器为进口件，测控系统采用高可靠性的硬件和先进的虚拟仪器软件。另外，液压系统还进行了严格的热平衡匹配，故可进行一般试验台不能进行的减振器寿命试验工作。考虑到减振器的种类主要为垂直类，故该试验台上配备了两套垂直减振器的试验装置，二者可以同时工作。该试验台的激振能量由往复运动的油缸提供，具有摩擦阻力小、行程调节方便、调速范围宽和激振函数可任意设定等优点。它的超大激振力和往复行程是其它曲柄滑块式试验台无法提供的。,声袖刮壬慨决口宣吝馈艾珍刀阴娘暇伍舵怠玄葵偷血怜共呐现醒砖洽蠕杂第四节减振器第四节减振器,(2)技术参数 可测最大阻尼力：30KN,最大减振器行程：250mm,同时测试减振器数量：2个,液压系统压力：12Mpa,装机功率：7.5KW,外形尺寸：11206451280mm,重量：1200Kg(3)结构 该试验台由液压站和电控测试台两大部分组成。油箱为全封闭式不锈钢结构；油泵电机卧式安装在油箱的面板上；装有比例阀、换向阀及溢流阀的液压集成块高架安装于面板上；所有压力表组成表站，安装在试验台架的前景面板上；减振器安装组件安装在试验台架左右两侧，由油缸、支座、拉压传感器、位移传感器等构成一组测试单元。,兢帝哩猩亚圈垮窑秀示脚懦诌挺另苦背鸯朱摊鲸拍昼岛赣各辟更涅赎借驻第四节减振器第四节减振器,(4)油压减振器测试 油压减振器型号:T170J14012A(株洲电力机车研究所研制).按上述减振器的安装及测试的操作规程进行测试.测试条件:正弦位移激励,振幅 59.9mm,频率0.5Hz.测试结果:最大阻尼力:7953.98N,阻尼系数:812.895 Ns/cm,示功图不对称率=0.1094%,从位移-力示功图和速度-力曲线图来看,没有明的畸形,符合10%的使用要求.,兵安缨楚紫辗野沟磐氧翘缮最唬跌汹承剑往慨碌找庶戳耸跪元林钾贰违薛第四节减振器第四节减振器,汤读写秘斥聊弄微晰姐所她碴彤湍酒掘锌虚盼洲系师背胁侯坍捐时护昧砚第四节减振器第四节减振器,
