GB 5599-1985铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范

SS 55 00 GGBB 中华人民共和国国家 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 UDC 625.2.001 GB 5599—85 铁道车辆动力学性能评定 和 试 验 鉴 定 规 范 Railway vehicles－Specification for evaluation the dynamic performance and accreditation test 1985－11－25发布 1986－09－01实施 国 家 标 准 局 发布 中华人民共和国国家标准 铁道车辆动力学性能评定 和 试 验 鉴 定 规 范 Railway vehicles－Specification for evaluation the dynamic performance and accreditation test 1 总则 1.1 本规范适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项目，可参照本规范的规定组织试验。 1.2 本规范包括试验条件、评定指标、试验方法、试验数据处理方法四部分。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 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 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（安全性），车辆转向架主要部件的动强度。除此以外，使用或生产部门若需 增加其它试验项目（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 5000~8000km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 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 性的比较车，其技术状态应不低于厂修标准并符合以上 2.1.1款 和 2.1.3~2.1.6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Ⅰ级线路或Ⅱ级线路上进行试验。 2.2.2 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 300~800m 国家标准局1985－11－25发布 1986－09－01实施 1 UDC 625.2 .001 GB 5599－85 GB 5599－85 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 10km/h。自最高速度以下，分 若干速度级，各速度级差为 10~20km/h。 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）。试验若无该曲线允许通过的最高速度资料，可按下式计算： ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（1） 式中：Vmax ——曲线允许通过的最高速度，km/h； R——曲线半径，m； h——外轨超高度，mm； h0——允许最大未被平衡的超高度（取 75 mm）。 2.3.3 试验车辆通过车站侧线道岔应按该道岔的允许最高速度通过。 3 评定指标 3.1 本规范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 应不低于本规范所列评定指示中的合格等级。 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。 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（２） 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） 表１ 频率修正系数 垂 直 振 动 横 向 振 动 0.5~5.9Hz F(f)=0.325f 2 0.5~5.4Hz F(f)=0.8f 2 5.9~20Hz F(f)=400/f 2 5.4~26Hz F(f)=650/f 2 >20Hz F(f)=1 >26Hz F(f)=1 3.2.1.2 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。 2 8.11 )( 0 max Rhh V + = 10 3 )(08.7 fF f A W = GB 5599－85 表 2 客车运行平稳性等级 平稳性等级 评定 平稳性指标W 1级 优 <2.5 2级 良好 2.5~2.75 3级 合格 2.75~3.0 3.2.1.3 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较车辆振动性能的分析对比[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 3.5~4.0 3级 合格 4.0~4.25 3.2.2.3 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，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 100km试验区段内通过直道、弯道、车站侧线测定的振动 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，若不合格时，则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较车辆振动性能的分析对比（参见附录 B.2）。 3.3 运行稳定性（安全性） 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。 3.3.2.1 试验鉴定车辆若测定的横向力是构架力 H，则脱轨系数 应符合以下条件： 第一限度 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（3） 3 1 224.0 P PH + 2.1 24.0 1 2 £ + P PH GB 5599－85 第二限度 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（4） 式中：H——作用于轮轴上的横向力，kN； P1——爬轨侧车轮作用于钢轨上的垂直力，kN； P2——非爬轨侧车轮作用于钢轨上的垂直力，kN。 3.3.2.2 试验鉴定车辆若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），则脱轨系 数 应符合以下条件： 第一限度 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（5） 第二限度 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（6） 式中：Q1——爬轨侧车轮作用于钢轨上的横向力，kN。 3.3.2.3 以上 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 辆运行安全的合格标准，第二限度为增大了安全裕量的标准。 3.3.3 轮重减载率用于车轮轮重 P2>>P1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）。 3.3.3.1 试验鉴定车辆其轮重减载率 应符合以下条件： 第一限段 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（7） 第二限段 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（8） 式中： ——轮重减载量，kN； ——减载和增载侧车轮的平均轮重，kN。 3.3.3.2 上项中的第一限度为评定车辆运行安全的合格标准，第二限度为增大了安全裕量的标准。 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安全性指标、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（道钉拨起）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。 道钉拨起，道钉应力为弹性极限时的限度： ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（9） 道钉拨起，道钉应力为屈服极限时的限度： ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（10） 线路严重变形的限度： 对于木轨枕 4 0.1 24.0 1 2 £ + P PH 1 1 P Q 2.1 1 1 £ P Q 0.1 1 1 £ P Q 65.0£ D P P P PD 60.0£ D P P PD P stPQ 3.09.1 +£ stPQ 3.09.2 +£ GB 5599－85 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（11） 对于混凝土轨枕 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（12） 式中：Q——轮轨横向力（车轮力），kN； H——轮轴横向力（构架力），kN； Pst、Pst1、Pst2——车轮静载荷，kN。 3.3.4.1 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： ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（13） 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 ——相应车轮的静载荷，kN。 3.3.5.1 试验鉴定车辆的倾覆系数应满足下列要求： D<0.8 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（14） 3.3.5.2 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一侧各车轮其倾覆系数 D 同时达到或超过 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 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： ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（15） 式中： ——动应力，MN/m2 ——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σm=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 Kd>0.5的应力循环（循环特性 r<0.33） 进行疲劳强度鉴定，并采用下列近似方法。 3.4.3.1 绘出以平均应力σm(即静应力σst)为横轴，以应力幅度σa（即动应力σd）为纵轴的坐标 系（σm－σa），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。 5 ) 2 1(85.0 21 stst PP H + +£ ) 2 5.1(85.0 21 stst PP H + +£ 1== st d P P D st dK s s =d ds sts GB 5599－85 图 1 a. 依部件所使用材料的持久极限 01-s 在坐标系的纵轴上定出 A 点，依该材料的强度极限σb在坐 标系的横轴上定出B点，连接此两点的直线AB即为该材料的持久极限 01-s 曲线的简化线。 b. 令循环特性 r=0.33,依以下各式求出此 r对应点e的σm和σa坐标。 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（16） ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（17） ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（18） ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（19） 式中：r——循环特性； σm——平均应力，MN/m2； σa——应力幅度，MN/m2； σmax——最大应力，MN/m2； σmax——最小应力，MN/m2； 01-s ——部件的持久极限，MN/m 2； ［σ］——部件在 TB 1335－78《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》中规范的许用应力[参见附 录A（补充件）]，MN/m2。 c. 自e点作平行于AB线的直线交纵、横坐标轴于 E、D两点，ED线即为部件持久极限 01-s 曲线 的简化线。 3.4.3.2 绘出以部件的许用应力[σ]为纵轴，以循环特性r为横轴的坐标系（r-[σ]），如图2所 示。依以下程序求出循环特性r对部件许用应力［σ］的影响曲线。 6 max min s s =r [ ]sssss ==+= -01max ma 2 minmax max ss s + = 2 minmax sss - =a GB 5599－85 图2 a. 在循环特性r为-1~+1之间规定若干中间值，并依下式求出各r值下的斜率 tgα及倾角α： ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（20） ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（21） b．在图 1σm-σa坐标系中，自坐标原点o依各α角绘出各射线。该各射线与 ED线的各交点即为 在各循环特性r下由部件的持久极限 01-s 所确定的临界点。 c. 将图1中各临界点的r及其对应的许用应力（按公式17求得）绘于图 2r-[σ]坐标中，求出 循环特性r对部件许用应力[σ]的影响曲线 3.4.3.3 在 r-[σ]坐标系中，由曲 线 和横轴所围定的区域为安全区，在此区域内的应 力循环不会引起疲劳破坏。 3.4.3.4 转向架主要部件动强度试验时，对动力系数Rd 0.5（r<0.33）的应力循环应标示在r[σ] 坐标中，如果在 曲线以上，则须依该应力循环重复的次数及循环特性r作出可能产生疲劳破坏 程度的判断。 3.4.4 除车轴以外的其它车辆的零部件，如有必要进行交变应力下的疲劳强度校核，可参照以上推 荐的方法进行。 4 试验方法 4.1 试验车辆随机采样的一般规定 4.1.1 试验车辆在直线上运行，一般情况下其每一速度级的随机采样段数为 8~10段。每段的采样 时间为 18~20s。 4.1.2 试验车辆通过曲线时不分速度级，不规定采样时间。其通过曲线的速度按该曲线允许通过的 最高速度确定。采样段应自试验车辆驶入曲线的第一缓和曲线前开始，至驶出曲线的第二缓和曲线后 结束。对于曲线区段，可在曲线两端（包括缓和曲线部分圆曲线）间断采样。在试验线路全程内，采 样段数为 5~10段。 4.1.3 试验车辆通过车站侧线道岔时不分速度级,不规定采样时间,其通过道岔的最高速度按道岔号 数确定。采样段应自试验车辆驶入道岔前的轨道开始，至驶出道岔后的轨道结束，即包括道岔全长（道 岔前后两轨缝中心线的距离）在试验线路全程内，采样段数（进行采样的道岔数）为 3~5段。 4.1.4 若进行比较性试验，则试验鉴定车辆和比较车辆（测点对应）应同步采样（见 5.2.7款），以 减小两车激振输入的时间差。 r r tg m a + - == 1 1 s s a r r arctg + - = 1 1 a 7 GB 5599－85 4.2 测量点的布置 车辆试验时测定的各项参数包括：车体垂直和横向加速度，轮轨间的作用力（垂直力和横向力）， 转向架主要部件的动应力，以及摇枕弹簧、轴箱弹簧的动挠度。 4.2.1 车体加速度 测定客车车体垂直和横向加速度的加速度传感器安装在距 1、2 位心盘一侧 1000mm 的车体地板 面上，如图 3所示。 图 3 加速度测量点布置 1－垂直加速度传感器；2－横向加速度传感器 测定货车车体垂直和横向加速度的加速度传感器，安装在 1 或 2 位心盘内侧距心盘中心线小于 1000mm的车底架中梁下盖板上。如图 4所示。 图 4 1－中梁；2、3－垂直、横向加速度传感器；4－安装铁 各测量点测得的垂直和横向加速度，用于统计计算客货车垂直、横向平稳性指标，最大加速度和 平均最大加速度。 4.2.2 轮轨间的作用力（垂直力、横向力） 轮轨间的作用力指客货车车轮作用于钢轨上的垂直力、横向力。可用测力轮对直接测定，或用测 量构架力的方法间接测定。 利用测力轮对测定轮轨间的垂直力、横向力，可以采用幅条车轮或辐钣车轮。应变片布点方法上 可以采用部分幅条（或幅钣）贴片的间断测量，或采用全部幅条（或幅钣）贴片的连续测量。如图５、 图６所示。 8 GB 5599－85 图５ 两根幅条贴片的间断测量 图６ 全部幅条贴片的连续测量 9 GB 5599－85 用于试验的测力轮对应与试验车辆运行前方转向架的前一轮对换装。 利用测量构架（侧架）力的方法测定轮轨间的垂直力、横向力时，须依客货车结构上的特点分别 采用不同的布点方法。 对于具有Ｈ型构架转向架的车辆，构架垂直力、横向力测量点的位置应在构架侧梁悬臂部分近根 部的同一断面上。为减少垂直力、横向力的相互影响，应变片应粘帖在测量断面的几何中性面上，如 图７所示。 图７ 客车或货车转向架构架力测量 对于具有铸钢侧架转向架的货车，侧架垂直力测量点可布置在转向架两侧架上部的轴箱中心线位 置，或距轴箱中心线 180~200mm处，如图 8所示。侧架横向力测量点布置在距轴箱中心线 390~400mm 侧架端部的侧面上。图 8中，括号内为所测量转向架另一侧架的测量点，t为温度补偿片。 10 GB5599－85 图 8 货车转向架侧架力测量 利用测量构架（侧架）力的方法间接测定轮轨间的垂直力、横向力，除图 7、图 8 所示测量桥路 布点和连桥方式外，可使用其它测量桥路布点和连桥方式，但需使垂直力、横向力桥路输出有较高的 灵敏度和低的影响系数。 垂直力、横向力测量用于统计计算脱轨系数，轮重减载率和横向力允许限度。 4.2.3 动应力 车辆转向架摇枕、构架、侧架等主要部件动应力测量点的位置，须依转向架的静强度试验结果确 定。参照静强度试验最大静应力所在的危险断面布置测量点，进行动应力测量。 4.2.4 弹簧动挠度 弹簧动挠度测量点用于统计计算车辆倾覆系数 D（简化法）。利用位移传感器测定轴箱或摇枕弹簧 的动挠度 fd，以计算动力系数 Kd,如以下各式所示。 对于无摩擦阻尼的弹簧 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（22） 对于有摩擦阻尼的弹簧 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（23） 式中：fd——弹簧动挠度，mm； f st——弹簧静挠度，mm; Kd——弹簧动力系数； ——相对磨擦系数。 11 st d d f f K = jj ++= )1( st d d f f K j GB 5599－85 对于无导框两系弹簧装置的客车，在前转向架（依运行方向）的 1、2、3、4位轴箱顶部布置测量 点；对于单系弹簧的货车，在前、后转向架的 1ˊ、2ˊ、3ˊ、4ˊ位摇枕弹簧处布置测量点,如图 9 所示。 图 9 弹簧动挠度测量点布置 统计计算车辆倾覆系数 D除采用以上简化方法外,可采用其它方法测定。 4.3 转向架减振参数测定 试验前,需测定试验车辆转向架弹簧装置的相对摩擦系数 f、常摩擦力 F，或液压减振器的阻力系 数 C等减振参数。 4.3.1 相对摩擦系数 f 可在转向架试验台上进行测定。由垂直加载器对转向架心盘平稳地逐级加 载。加载自零位开始到最大试验载荷后，再平稳地逐级减载至零位。在进行加减载的同时，用位移传 感器测定各级载荷下的弹簧静挠度，通过应变仪将载荷、挠度应变信号输至X-Ｙ 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 仪，绘出相对摩 擦系数 f 的载荷一挠度试验曲线，如图10所示。 图10 相对磨擦系数 f 的测定 据此，可求出相对摩擦系数 f。 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（24） 垂直加载的最大试验载荷应大于转向架簧上静载荷。 4.3.2 常摩擦力 F可在转向架试验台上进行测定，其测定方法与 4.3.1款测定相对摩擦系数 f 的 测定方法相同。在试验台上测定时绘出常摩擦力F的载荷—挠度试验线如图11所示。 12 OCABOAB OAC 面积面积 面积 + =j GB 5599－85 图 11 常摩擦力 F 的测定 据此，可求出常磨擦力 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（25） 式中：n——加载（或减载）的分级次数。 4.3.3 液压减振器阻力系数 C的测定 液压减振器阻力系数C需在减振器试验台上测定。由试验台的记录装置绘出待测减振器的示功图， 如图 12所示。阻力系数 C（N·s/m）按下式求算。 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（26） 式中：Kc——试验台测力扭杆的比例系数，N/m； n——试验台偏心轮的转速，r/min； S——减振器的活塞行程，mm； A 拉、A 压——自示功图上量出的减振器拉、压时的最大阻力，mm。 图 12 液压减振器示功图 4.4 测力轮对静校正及轮轨垂直力换算 测力轮对静校正包括垂直力和横向力的校正，均在专用的校正台或转向架试验台上进行。 4.4.1 垂直力校正时，用垂直加载器对测力轮对的两轴箱顶部逐级垂直加载，最大载荷为轴重的 1.7 倍。加载时，测力计测出两轴箱顶部的垂直加载力 P1＇、P２＇，如图 13所示。按下式换算成轮轨垂直 力 P1 、P2。 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（27） 13 å = = n i iPn F 12 1 S AA n K C c 压拉 + ×= p2 60 22 )(')(' 2 212211 1 W d ddPddP P + --+ = GB 5599－85 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（28） 式中：P1＇、P２＇——1、2位轴箱顶部垂直加载力，kN； P1、、、、P2——1、2位轮轨垂直力，kN； d1——轮对轴颈中心间距，mm； d2 ——两车轮滚动圆间距，mm； Ｗ——测力轮对（包括轴箱）的重力，kN。 图 13 当垂直加载器直接对车轮进行垂直加载时，测力计所测得的垂直力即为轮轨垂直力 P1 、P2。无 需按公式（27）、（28）换算。 在垂直力 P（P1 、P2）作用下，由应变仪读出测力轮对垂直力桥路输出的应变量εpp(με)和横 向力桥路输出的应变量εqp(με)。 4.4.2 横向力校正时，用千斤顶将测力轮对顶离轨面，并用横向加载器对测力轮对进行逐级横向加 载。最大横向载荷客车为 50~60kN，货车为 50~80kN。由测力计测得加载时的横向力 Q（Q1、Q2）。 在该横向力 Q作用下，由应变仪读出测力轮对横向力桥路输出的应变量εpq(με)和垂直力桥路输出 的应变量εqq(με)。 4.4.3 测力轮对的垂直力和横向力经校正后，按以下各式求算垂直力和横向力的比例系数 Kp、K q (με/N)，及其相互间的影响系数Eqp、Epq(με/N)。 垂直力比例系数 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（29） 横向力比例系数 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（30） 垂直力对横向力桥路的影响系数 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（31） 横向力对垂直力桥路的影响系数 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（32） 4.4.4 试验鉴定前须对测力轮对的垂直力、横向力进行标定。计入以上 4.4.3款静校正时求得的比 例系数、影响系数后，由测力轮对测得的车轮垂直力 P 和横向力 Q依下式统计计算。 14 22 )(')(' 2 211212 2 W d ddPddP P + --+ = pK PPP /e= QK qqq /e= PE qpqp /e= QE pqpq /e= GB 5599－85 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（33） ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（34） 此处： 式中： hp、hq－—车辆动力试验时记录仪记录的垂直力、横向力电平，mA(mV)； Ｓp、Ｓq－—车辆动力试验前垂直力、横向力的标定值，με／mA(με/mＶ)。 4.5 转向架构架（或侧架）静校正及轮轨垂直力换算 转向架构架（或侧架）垂直力、横向力测量点在粘贴应变片后，应进行静校正。静校正可在现车 上（不推出转向架）或转向架试验台上进行。 4.5.1 在现车上进行转向架构架（或侧架）的垂直力静校正时，需在车体一端两侧的顶车位置放置 千斤顶，在转向架两旁承上安放 1、２位测力计。用千斤顶将车体一端平稳地分级顶起，待转向架完 全卸载后，再平稳地分级落下。通过应变仪读出车体起落时１、２位测力计输出的应变量（由测力计 的载荷一应变图线可查出载荷值），并通过另外的应变仪读出构架（或侧架）垂直力桥路输出的应变量 和在横向力桥路输出的应变量（因垂直力的干扰），绘出垂直力测量点的载荷一应变图线；求出 1、2 位两测量点的垂直力比例系数Ｋp（με/Ｎ）和垂直力横向力桥路的影响系数Ｅqp (με/Ｎ)。 4.5.2 在现车上进行转向架构架（或侧架）的横向力静校正时，需使用专用的加载架，利用两千斤 顶将车体一端顶起，使待校正的转向架完全卸载。然后用另一千斤顶对转向架进行逐级横向加载。最 大横向载荷客车为 50~60kN，货车为 50~80kN。用置于加载千斤顶顶端的测力计观察加载量，并通过 应变仪读出其输出的应变量（查出相应的载荷值）。利用另外的应变仪读出横向加载时构架（或侧架） 横向力桥路输出的应变量和在垂直力桥路输出的应变量（因横向力的干扰）绘出横向力测量点的载荷- 应变图线；求出 1、2位的测量点的横向力比例系数 Kq (με/Ｎ) 和横向力对垂直力桥路的影响系数 Ｅpq(με/Ｎ)。 4.5.3 在转向架试验台上进行构架（或侧架）垂直力、横向力校正时，由试验台的加载装置对转向 架分别进行逐级垂直、横向加载。试验台的测试或记录装置读出加载时的载荷值，自应变仪读出垂直 力、横向力桥路输出的应变量。绘出垂直力、横向力测量点的载荷－应变图线。求出 1、2位测量点垂 直力比例系数 Kp(με/Ｎ),对横向力桥路的影响系数Ｅqp (με/Ｎ)，以及横向力比例系数 Kq(με/Ｎ) 对垂直力桥路的影响系数Ｅpq(μεＮ)。 4.5.4 转向架构架（或侧架）经静校正后，如垂直力对横向力桥路的影响系数 Ｅqp 大于 0.0005 με/N，横向力对垂直力桥路的影响系数Ｅpq大于 0.0003με/N时，应计入干扰的影响。为此，车辆 动力试验中所测得的构架（或侧架）垂直动力P' 1d 、P ' 2d 和横向力H ' 1 、H ' 2应参照4.4.4款测力轮对的 统计公式进行修正。 4.5.5 用于脱轨系数计算时的轮轨垂直力P1、P2应按车辆动力试验中所测得构架（或侧架）的垂直 动力Pd1、Pd2，构架（或侧架）力 H，以及车轮静载荷 Pst（图 14）进行换算。 15 Sqhq Epq Sphp K P q ×× D -× D = Sphp Eqp Sqhq Kp Q ×× D -× D = EpqKq KpEqp =D GB 5599－85 图 14 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（35） ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（36） 式中：Pst1、Pst2——1、2位车轮静载荷，kN； R——车轮滚动圆半径，mm。 4.6 测力轮对或转向架构架（或侧架）静校正 其垂直力、横向力的载荷－应变图线的非线性误差不应大于 3%。 4.7 各种传感器的技术要求 车辆动力试验所使用的加速度，位移、力、应力等各种传感器应符合本条所规定的各项技术要求。 4.7.1 加速度传感器 加速度传感器的静态、动态特性各项指标均应在室温为 18~25℃，相对湿度为 60%~70%的环境条 件下测试。 4.7.1.1 自振频率 用于车体振动加速度测量，推荐使用下限频率从零开始低频性能较好的惯性应变式加速度传感器。 所选用加速度传感器的自振频率应为测量频率上限的 5~10倍。 4.7.1.2 幅值非线性误差 在量程范围内的幅值非线性误差应小于 2%。 4.7.1.3 灵敏度 应有适宜的灵敏度，其分辨率应达 0.005g，并与所配用的二次仪表相适应，使在加速度测试范围 内，传感器输出为二次仪表满量程的 30%~50%。 4.7.1.4 横向效应 加速度传感器在承受垂直于主轴方向（测试方向）的振动时所获得的灵敏度为横向灵敏度。横向 效应为横向灵敏度和轴向灵敏度的比率，其值应小于 5%。 4.7.1.5 稳定性 在环境温度不变的条件下，加速度传感器零点飘移每小时不应超过其满量程的 0.1%。在环境温度 变化 10℃时，传感器的零点飘移每小时不应超过其满量程的 1%。传感器的灵敏度变化每小时不应超 过 1%。 4.7.1.6 幅频特性和相频特性 为使在较宽的频域内传感器的灵敏度保持线性，其输出信号相对于输入信号的相位差也保持线性， 兼具较好的幅频特性和相频特性，传感器的阻尼比ξ（相对阻尼系数）应为 0.6~0.7。 16 1 22 212211 1 2 )()( st dd P d RH d ddPddP P ++ --+ = 2 22 211212 2 2 )()( st dd P d RH d ddPddP P +- --+ = GB 5599－85 4.7.2 位移传感器 各种位移传感器的灵敏度应满足弹簧动挠度的测量。其非线性误差应小于 2%。 在使用电阻式位移传感器（挠度计）时，因测量桥路和传动系统所造成的失真度应小于 5%。 4.7.3 力传感器（测力计） 非线性误差不应大于 0.3% 4.7.4 应变电测的一般要求 动力试验中，应变电测用于力、应力、加速度、位移等各项参量的测量，应变片及其组成的测量 电桥应符合以下要求。 a. 组成测量电桥的各桥臂，应选用同一批量生产灵敏系数相同的应变片。其电阻值应在直流电 桥上测量、选配。同一测量电桥各桥臂间应变片电阻值的最大偏差不应大于 0.1%。 b. 应变片经粘贴、干燥后，应使用 100V 的兆欧表测量绝缘电阻。应变片的引线对地绝缘电阻 应大于 500MΩ。绝缘电阻小于 100 MΩ时，不宜使用； c. 应变片的防潮涂封须确保试验期间应变片的绝缘性能； d. 用于力、应力测量电桥中的温度补偿片应粘贴在与试件材料相同的补偿块上。补偿块粘贴在 工作片近处，使与工作片有相同的温度环境条件； e. 应变片与测量仪表的连接导线应捆固、防止动力试验中因车辆振动而引起线间分布电容的变 化。 4.8 对低通滤波器的要求 a. 输入端应兼有高、低阻输入阻抗，输出端应可输出电流或电压，以适应不同类型信号放大、调 制仪器的要求和记录仪器的要求； b．应有多挡截止频率（f0）,满足不同频率的测试要求； c．通带波动应小于 0.25dB； d．在 2 f0时，衰减应大于 18dB； e．预热 30min 后，仪器的零点飘移每小时不超过满量程的±1%，灵敏度变化每小时不超过±0.5%。 5 试验数据处理方法 5.1 列入本规范各评定指标振动参量（力、应力、加速度、位移）的测试数据均按电算方法进行分 析、处理。若沿用非电算方法，也应比照电算方法的基本要求（频谱分析除外）进行处理。 5.2 应用电算处理试验数据，需遵循以下各款所规定的基本方法。 5.2.1 试验数据的筛选 试验数据电算处理前，应进行筛选，以排除因传感器失灵、二次仪表工作不正常、信号丢失等原 因而出现的异常信号。 5.2.2 各振动参量实际物理量的换算 车辆动力试验中各振动参量（力、应力、加速度、位移）的测试数据单位通常为毫安（mA）或毫 伏(mV)，电算中，应将这些数据单位换算为实际物理量。其换算方法如下式所示。 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（37） 式中：y(t)——测试数据的实际物理量； y’(t)——测试数据的电平； C——标定的电平（电平/标定）； K——比例系数（实际物理量/标定）； Z0——标定零线； 17 0 )(' )( ZC Zty Kty m - - ×= GB 5599－85 Zm－测量零线。 5.2.3 零线的处理 测量过程中，因环境条件以及其它因素的影响，测试系统易产生零线飘移，电算时应修正。 5.2.3.1 直线区段的测试数据，利用均值法修正，即： ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（38） ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（39） 式中：ym——测试数据的均值； y 'i——修正前的测试数据; yi ——修正后的测试数据； Ｎ——采样后的离散数据点数。 5.2.3.2 曲线区段的测试数据，若未经高通滤波器滤波，可利用二次回归曲线法修正。测试数据经 Ａ/Ｄ转换得到： yi’=yi’(ti)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（４０） （i=1、２⋯⋯⋯⋯Ｎ） 用最小二乘法求得二次回归曲线 y=at2+bt+c⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（４1） 则经修正后的测试数据为： yi= yi-（ati2+bti+c）⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（４２） 式中：a、b、c为系数。修正前、后的录波波形图如图 15a、15b所示。 图 15 5.2.4 求正负峰值 测试数据时间历程（波形图）的正负峰值可按以下程序选取： a．先将测试数据的时间历程进行频谱分析，求出主频； b．再依频率特性求正负峰值。 允许采用其它方法求正负峰值。 5.2.5 采样及采样间隔的选择 电算中，为将记录的连续模拟量转换为离散数字量，需对连续模拟量时间历程进行采样。采样等 间隔△t取值,△t的大小依幅值和频率作如下选择。 5.2.5.1 求振幅正负峰值采样间隔△t的选择。 18 å = = n i im yN y 1 ' 1 mii yyy -= ' GB 5599－85 为保证采样中正负峰值被遗漏的误差小于 5%，采样间隔△t应为： ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（43） 式中：fc ——截止频率，Hz； 满足以上条件，可使在采样中至少有一采样点落在 72°~108°之间，如图 16所示。 图 16 5.2.5.2 用于频谱分析采样间隔△t的选择 为避免采样时因高频信号混入低频信号而产生混淆现象，根据采样定理： ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（44） 本规程对车体加速度的频谱分析，推荐取 20s，以 2s 为一段，每一段取 512 个点，共 5120 个点。 对每段的 512个采样点进行快速富里叶变换（FFT）得频谱。最终频谱图为 10段频谱的均值。 5.2