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1、GB 中华人民共和国国家标准 GB 559985 铁道车辆动力学性能评定 和试验鉴定标准 Railway vehiclesSpecification for evaluation the dynamic performance and accreditation test19851125 发布 19860901 实施 中华人民共和国国家标准局发布 铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定标准 Railway vehiclesSpecification for evaluation the dynamic performance and accreditation test1. 总那么1.1. 本标准适
2、用于准轨铁路客货车辆不包括长大、重载特种车辆在线路上运行动力学性能的试验鉴定。其它轨距车辆以及研究车辆动态特性的试验工程，可参照本标准的规定组织试验。1.2. 本标准包括试验条件、评定指标、试验方法、试验数据处理方法四局部。负责试验鉴定单位须依此进行试验，并依试验结果对所鉴定的车辆作出动力学性能的评定。1.3. 列入车辆动力学性能试验鉴定的内容有：车辆运行平稳性旅客乘座的舒适性或运送货物的完整性，车辆运行稳定性平安性，车辆转向架主要部件的动强度。除此以外，使用或生产部门假设需增加其它试验工程如振型测定等，可与试验鉴定单位另行商定。2. 试验条件2.1. 试验车辆2.1.1. 新造车出厂须经 5
3、0008000km 的运用考验后，方可提交试验鉴定。2.1.2. 车辆生产厂需向试验鉴定单位提出试验车辆及转向架的总组装图、主要尺寸和有关特性参数。2.1.3. 试验前试验鉴定单位需会同生产厂对试验车辆进行检查，确认其技术状态是否符合设计要求及有关技术标准、规程的规定。2.1.4. 试验鉴定车辆客车坐车、卧车、餐车为空车，货车为空车和重车。2.1.5. 试验车辆载重2.1.5.1. 货车载重，一般取标记载重，并按均布载荷装载。对于无盖货车应考虑雨雪增载的影响，取标记载重的 1.15 倍。对于需考虑集中载重的货车，按设计任务书或建议书确定。2.1.5.2. 行李车、邮政车及其它专用客车的载重按设
4、计任务书或建议书确定。2.1.6. 试验鉴定车辆不应连挂在机车后部或试验列车尾部。2.1.7. 车辆试验鉴定时，应有代表性的比拟车，其技术状态应不低于厂修标准并符合以上 2.1.1款和 2.1.32.1.6 款的规定。2.2. 试验线路2.2.1. 试验车辆应在铁路技术管理规程中规定的级线路或级线路上进行试验。 12.2.2. 试验鉴定报告须载明试验线路的主要技术特征及维护保养状态。其中包括钢轨型式、钢轨长度、轨枕类型，每公里轨枕数，道床种类、维护保养状态等等。2.2.3. 如系非定点测试，为确保试验车辆的数据采集具有足够的数量和代表性，试验线路的长度应不少于 50km。2.2.4. 试验应分
5、别在直线、曲线、道岔区段进行。试验车辆通过曲线地段的曲线半径应在 300800m 之间取值，试验车辆通过车站侧线道岔的最小号数为 12 号单开道岔。2.3. 试验速度2.3.1. 试验车辆在试验时的最高速度应较该车辆的设计构造速度高 10kmh。自最高速度以下，分假设干速度级，各速度级差为 1020kmh。2.3.2. 试验车辆在曲线上进行试验时，按该曲线允许的最高速度通过取决于曲线半径和外轨超高度。试验时假设无该曲线允许通过的最高速度资料，可按下式计算： Vmax h h0 R 1 11.8 式中： Vmax 曲线允许通过的最高速度，kmh； R 曲线半径，m； h 外轨超高度，mm； h0
6、 允许最大未被平衡的超高度取 75mm。2.3.3. 试验车辆通过车站侧线道岔应按该道岔允许的最高速度通过。3. 评定指标3.1. 本标准所列各项评定指标系用于客货车的试验鉴定。各种技术状态的试验车辆其动力学性能都应不低于本标准所列评定指标中的合格等级。3.2. 运行平稳性3.2.1. 客车运行平稳性旅客乘坐的舒适性分别按平稳性指标和平均最大振动加速度评定。3.2.1.1. 客车运行平稳性指标按以下公式计算。 10 A3 W 7.08 F f 2 f 式中： W 平稳性指标； A 振动加速度，g； f 振动频率，Hz； F f 频率修正系数列于表 1。 2 表 1 频率修正系数 垂 直 振 动
7、 横 向 振 动 0.55.9Hz F f 0.325 f 2 0.55.4Hz F f 0.8 f 2 5.920Hz F f 400 f 2 5.426Hz F f 650 f 2 20Hz F f 1 26Hz F f 13.2.1.2. 依平稳性指标 W 确定客车运行平稳性的等级列于表 2。表中垂直和横向平稳性采取相同的评定等级。 表 2 客车运行平稳性等级 平稳性等级 评 定 中稳性指标 W 1级 优 2.5 2级 良好 2.52.75 3级 合格 2.753.03.2.1.3. 一般新造客车应不低于 2 级标准。3.2.1.4. 客车平均最大振动加速度用于试验鉴定车辆和比拟车辆振动
8、性能的分析比照参见附录B参考件中 B.1。3.2.2. 货车运行平稳性确保运送货物的完整性分别按平稳性指标、最大振动加速度和平均最大振动加速度评定。3.2.2.1. 货车运行平稳性指标采用 3.2.1.1 项相同的计算公式公式 2。3.2.2.2. 依平稳性指标 W 确定货车运行平稳性的等级列于表 3。表中垂直和横向平稳性采取相同的评定等级。 表 3 货车运行平稳性等级 平稳性等级 评 定 平稳性指标 W 1级 优 3.5 2级 良好 3.54.0 3级 合格 4.04.253.2.2.3. 新造货车应不低于 2 级标准。3.2.2.4. 货车最大振动加速度包括最大推断值为货车振动强度的极限值
9、，对于垂直振动为 0.7g，对于横向振动为 0.5g。该极限值以货车在每 1OOkm 试验区段内通过直道、弯道、车站侧线测定的振 3动加速度的超限个数来评定。规定超限个数不大于 3 个为合格，假设不合格时，那么以出现超限值的某最低速度级为该试验车辆的限制速度。3.2.2.5. 货车平均最大振动加速度用于试验鉴定车辆和比拟车辆振动性能的分析比照参见附录B.2。3.3. 运行稳定性平安性3.3.1. 客货车辆运行稳定性分别按脱轨系数、轮重减载率、横向力允许限度、倾覆系数等指标评定。3.3.2. 脱轨系数用于鉴定试验车辆其车轮轮缘在横向力作用下是否会因逐渐爬上轨头而脱轨。 H 0.24 P23.3.
10、2.1. 试验鉴定车辆假设测定的横向力是构架力 H ，那么脱轨系数 应符合以下条件： P1 第一限度 H 0.24 P2 1.2 3 P1 第二限度 H 0.24 P2 1.0 4 P1 式中： H 作用于轮轴上的横向力，kN： P 爬轨侧车轮作用于钢轨上的垂直力，kN， 1 P2 非爬轨侧车轮作用于钢轨上的垂直力，kN。3.3.2.2. 试验鉴定车辆假设测定的横向力是车轮力 Q1 利用测力轮对直接测量的轮轨力，那么脱轨系 Q1数 应符合以下条件： P1 第一限度 Q1 1.2 5 P1 第二限度 Q1 1.0 6 P1 式中： Q1 爬轨侧车轮作用于钢轨上的横向力，kN。3.3.2.3. 以
11、上 3.3.2.1 和 3.3.2.2 项中，横向力的作用时间应大于 0.05s。其中所列第一限度为评定车辆运行平安的合格标准，第二限度为增大了平安裕量的标准。 43.3.3. 轮重减载率用于车轮轮重 P2 P3 的条件下，是否会因一侧车轮减载过大而导致脱轨。试验时，车辆应在通过 9 号单开道岔以及低速度通过小半径曲线的条件下测定横向力为零或接近于零。 P3.3.3.1. 试验鉴定车辆器轮重减载率 应符合以下条件： P 第一限度： P 0.65 7 P 第二限度： P 0.60 8 P 式中： P 轮重减载量，kN； P 减载和增载侧车轮的平均轮重，kN。3.3.3.2. 上项重第一限度为评定
12、车辆运行平安的合格标准，第二限度为增大了平安裕量的标准。3.3.3.3. 轮重减载率为货车在特定工况下因轮重减载而脱轨的另一种脱轨平安性指标、客车试验鉴定是否需要测定该项指标，需依其类型和运用条件由生产、使用部门和试验鉴定单位商定。3.3.4. 推荐应用横向力允许限度鉴定试验车辆在运行过程中是否会导致轨距扩宽道钉拔起或线路产生严重变形钢轨和轨枕在道床上出现横向滑移或挤翻钢轨，按车辆通过时对线路的影响，横向力的允许限度采用以下标准。 道钉拔起，道钉应力为弹性极限时的限度： Q 1.9 0.3Pst 9 道钉拔起，道钉应力为屈服极限时的限度： Q 2.9 0.3Pst 10 线路严重变形的限度：
13、对于木枕轨 Pst1 Pst 2 H 0.851 11 2 对于混凝土轨枕 Pst1 Pst 2 H 0.851.5 12 2 式中： Q 轮轨横向力车轮力，kN； H 轮轴横向力构架力，kN； Pst 、 Pst1 、 Pst 2 车轮静载荷，kN。 53.3.4.1. 车辆通过直线、弯道和道岔时，其横向力的允许限度以公式9为目标，不应超过公式11、12的规定值。3.3.5. 倾覆系数用于鉴定试验车辆在侧向风力、离心力、横向振动惯性力的同时作用下是否会导致车辆倾覆，其倾覆的临界条件为： Pd D 1 13 Pst 式中： D 倾覆系数； Pd 车辆或转向架同一侧车轮的动载荷，kN； Pst
14、相应车轮的静载荷，kN。3.3.5.1. 试验鉴定车辆的倾覆应满足以下要求； D0.8 143.3.5.2. 倾覆系数应在试验车辆以线路容许的最高速度通过时的运行状态下测试。3.3.5.3. 试验鉴定车辆同一侧各车轮或一台转向架的同侧各车轮其倾覆系数 D 同时到达或超过 0.8 时，方被确认为有倾覆危险。3.4. 车辆转向架主要部件的动强度3.4.1. 车辆转向架主要部件的动强度试验包括测定转向架的摇枕、构架客车或货车、侧架货车等主要承载部件的动力系数，以及鉴定这些部件在交变应力工作下是否会导致疲劳破坏。3.4.2. 在进行动力试验前，转向架的摇枕、构架或侧架须进行静强度试验确定其危险断面的静
15、应力。动力试验时测定该危险断面的动应力，并按下式求算动力系数： d Kd 15 st 式中： d 动应力，MN/m ； 2 st 静应力，MN/m2。3.4.3. 转向架的摇枕、构架或侧架等承载部件平均应力 m 0系在非对称循环不稳定的交变应力非等幅应力下工作，车辆动力试验中，推荐对动力系数 K d 0.5 的应力循环循环特性 r0.33进行疲劳强度鉴定，并采用以下近似方法。3.4.3.1. 绘出以平均应力 m 即静应力 st 为横轴，以应力幅度 a 即动应力 d 为纵轴的坐标系 m - a ，如图 1 所示。并依以下程序求出材料及部件的持久极限疲劳极限曲线的简化线。 6 r-0.85 a 5 r-0.6 .45 5 r-0 0.2 0 .1 r- -0 0 .1 r -1 5 -0 .2 -0
