[發明專利]鐵路貨車篷布氣動性能測試分析方法

無效

• 申請號: 201310202943.8
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN103245484A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 田紅旗;梁習鋒;熊小慧;劉堂紅;姚松;劉國偉;許平;張健;楊志剛
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于鐵路貨車篷布的測試技術，具體涉及一種用于鐵路貨車篷布的實車測試及氣動力分析方法。

背景技術

貨車篷布是鐵路貨車輔助用具，用于苫蓋敞車裝運的怕濕、易燃貨物和其他需要苫蓋的貨物，在鐵路貨運中占有重要的地位。長期以來，由于我國鐵路貨運集裝化程度不高，棚車數量相對有限，大部分貨物(如糧食、化肥等)運輸都是采用敞車苫蓋篷布的運輸方式。

篷布、篷布繩索和繩網的受力直接取決于貨車運行過程中的空氣動力效應，我國鐵路運輸已經進行了六次大提速，普通客車時速160km/h以上，既有線路的動車組時速250km/h以上，貨車的時速也將達到120km/h以上，加之風害嚴重，客貨混運和取消車長等因素影響，使得貨車的空氣動力效應急劇增大，如果貨車上苫蓋篷布時，由于運行過程中列車氣動效應的作用，加之貨物自然下沉后篷布腰繩、邊繩松動、開扣，導致發生篷布苫蓋不嚴，篷布向一側位移以及篷布蓋住車號或手閘等問題，造成貨物濕損，甚至發生篷布墜落，嚴重危及行車安全。

目前，我國鐵路篷布、篷布繩索和篷布繩網標準和技術條件主要依據國外相關標準和現場經驗制定，然而，國外鐵路貨運八十年代中期之后實現了集裝箱化，已逐步取消了苫蓋篷布貨車運輸貨物的運輸方式。迄今為止，國內外相關學者從未對貨車篷布、篷布繩索和篷布繩網在復雜工況下的受力進行過系統研究和綜合試驗。

發明內容

本發明提供了一種用于鐵路貨車篷布氣動性能測量和處理的鐵路貨車篷布氣動性能測試分析方法。其通過各種工況下鐵路貨車及篷布的各項采集數據的實時獲取，得到不同工況下篷布、篷布繩索或繩網的氣動性能，用于鐵路貨車篷布的安全性能評估和篷布、繩索、繩網的安全科學評估。

本發明所采用的技術方案如下：

一種鐵路貨車篷布氣動性能測試分析方法，其特征在于所述方法包括：通過在鐵路貨車及篷布上設置數據采集設備，采集獲取包括篷布應力、篷布表面壓力分布、篷布繩索和繩網拉力、貨車速度以及環境風速在內的數據，通過數據匯總和處理，得到篷布、篷布繩索和篷布繩網在不同工況下的氣動性能。

具體實施方式中，所述方法進一步包括：

在篷布上關鍵部位設置應變片，獲得篷布在不同工況下的動態應力變化數據；

在貨車篷布內外表面設置壓力傳感器，獲得篷布在不同工況下的動態壓力變化數據；

在篷布繩索和繩網上分別設置拉力傳感器，獲得篷布在不同運行工況下的氣動力分布數據。

一實施方式中，所述方法進一步包括：

在貨車上設置速度傳感器，獲得貨車的運行速度；

在貨車上裝設紅外光電測速儀，獲得兩列車交會時的相對速度；

在貨車上設置紅外光電測距儀，獲得該貨車與其他列車交會時兩車車壁之間的距離；

在貨車上設置風速傳感器，獲得貨車運行過程中的環境風速；

在貨車上安裝攝像頭，獲取貨車篷布在不同工況下的運行姿態。

一實施方式中，所述方法進一步包括：

將各數據采集設備通過一多通道數據采集裝置傳送到一分析計算機，該計算機對所述數據進行處理和分析，給出篷布、篷布繩索和篷布繩網在不同工況下的氣動性能。

另一實施方式中，所述不同工況包括貨車明線運行及交會工況，貨車通過隧道及隧道內交會工況，通過大風區域工況和遠距離運輸工況。

該鐵路貨車篷布氣動性能測試分析方法通過在貨車、篷布、繩索和繩網上設置相應的數據采集設備，能夠獲取不同工況下篷布應力、篷布表面壓力分布、篷布繩索和繩網拉力、貨車速度、環境風速、風向、會車間距以及會車相對車速和實時影像信息等等。根據動態的上述各種數據信息，可以通過計算機進行數據計算處理和分析，為篷布和篷布繩索、繩網運用安全評估，提出篷布安全運輸條件，制定提速后篷布、篷布繩索和篷布繩網相關標準提供依據。另外，通過數值計算確定篷布繩索和繩網在運行和交會過程中的動態拉力，能檢驗篷布、篷布繩索和繩網強度是否滿足貨車安全運行要求，為制定相關技術條件提供依據。通過實驗室測試手段，對不同工況下使用前后的篷布、篷布繩索的材料及結構進行理化性能試驗，能夠完善篷布的實驗室檢測標準和試驗方法，提出修改建議，更能優化篷布維修工藝，采用新技術、新設備，提高篷布維修質量。同時還能確定影響篷布使用壽命的主要因素，提出報廢條件建議。