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高速列车轮毂声音与振动监测



测试需求

当列车以一定速度通过轨道时,由于存在各种各样的激振源,车辆和轨道都会在空间各个方向产生振动。引起振动强弱的原因有轨道几何形位的静、动态不平顺、钢轨顶面波浪形磨耗、轨面擦伤、钢轨接头,列车速度的高低、车轮踏面擦伤、车轮偏心及不圆顺等各种激振因素。由于车辆和轨道这两个系统的振动是一种耦合关系,这种耦合振动最终会通过轨道结构传递进行输出。

对于路基上的线路,轨道结构的振动通过道床、路基向外扩散;对于桥梁,轨道结构的振动通过桥梁墩台传递到地面,然后向外扩散;对于隧道或城市地下线路,通过隧道周围的土介质将轨道结构的振动传递到地表,轨道结构既作为振源,也是振动传播途径中一个重要环节,直接影响最终的振动效应。

通过振动测试可以监测运行中的轨道交通工具是否正常运转。


振动和噪声是密切相关的,振动越大,噪声也就越大。振动由固体介质传播,噪声由空气介质传播,当物体振动时会引起噪声,同样噪声也会引起固体介质的振动。


为了保证列车的平稳行驶,列车的车轮、钢轨表面都要求打磨得光滑平顺。然而,随着服役时间的增加,车轮的磨损、钢轨的竖、纵、横向变形、钢轨的擦伤及剥离等病害的出现几乎不可避免。

当车轮或轨道表面的平顺性无法保证时,列车在行驶期间会出现颠簸现象,车轮和钢轨受迫发生弹性振动,这种弹性振动辐射至空气中就变成了噪声。

轮轨滚动噪声会随着车速的提高而不断增强,因此,噪声测试在高速列车领域的研究中受到较多关注与重视。


解决方案

在轨道凹槽处安装一个加速度传感器CT1005LC振动传感器,通过磁吸座安装固定,测量车辆经过时的振动。

在轨道凹槽30cm范围内,安装固定一个声音传感器,在车辆经过时监测声音信号。

传感器采集的数据由CT9204采集卡上传至电脑,通过澄科采集软件即可获得测试所需的测量报告。


系统搭建



CT9204四通道以太网

振动声音信号采集仪

单轴振动加速度传感器

声音传感器+前置放大器


应用场景系统示意图



上海澄科机电设备有限公司 | 上海澄科电子科技有限公司
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