弓網(wǎng)動(dòng)力學(xué)

石家莊鐵路技校知識(shí)點(diǎn)

弓網(wǎng)動(dòng)力學(xué)(pantograph-catenary dynamics)研究電氣化鐵道機(jī)車(chē)(動(dòng)力車(chē))受電弓與接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)作用關(guān)系與振動(dòng)問(wèn)題的學(xué)科領(lǐng)域。

電力機(jī)車(chē)是通過(guò)受電弓滑板與接觸網(wǎng)導(dǎo)線(xiàn)間的滑動(dòng)接觸而獲取電能的,當(dāng)運(yùn)動(dòng)的受電弓通過(guò)相對(duì)靜止的接觸網(wǎng)時(shí),接觸網(wǎng)受到外力干擾,于是在受電弓和接觸網(wǎng)兩個(gè)系統(tǒng)間產(chǎn)生動(dòng)態(tài)的相互作用,弓網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生特定形態(tài)的振動(dòng)。當(dāng)振動(dòng)劇烈時(shí),可以造成受電弓滑板與接觸導(dǎo)線(xiàn)脫離接觸,形成離線(xiàn),產(chǎn)生電弧和火花,加速電器的絕緣損傷,對(duì)通信產(chǎn)生電磁干擾,更嚴(yán)重的是直接影響受流,甚至?xí)斐晒╇娝矔r(shí)中斷,使列車(chē)喪失牽引力和制動(dòng)力。而弓網(wǎng)之間接觸力過(guò)大時(shí),雖可大大降低離線(xiàn)率,但接觸導(dǎo)線(xiàn)與受電弓滑板磨耗增大,使用壽命縮短。因此,良好的弓網(wǎng)關(guān)系是確保列車(chē)穩(wěn)定可靠地受流的基本前提。弓網(wǎng)動(dòng)力學(xué)的主要任務(wù)就是要研究并抑制弓網(wǎng)系統(tǒng)有害振動(dòng),確保受電弓與接觸網(wǎng)系統(tǒng)相互適應(yīng)、合理匹配,為不同營(yíng)運(yùn)條件(特別是高速運(yùn)行)下的受電弓與接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)選型和參數(shù)設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)。評(píng)

價(jià)弓網(wǎng)關(guān)系和受流質(zhì)量,一般采用弓網(wǎng)接觸壓力、離線(xiàn)率、接觸導(dǎo)線(xiàn)抬升量、受電弓振幅、接觸網(wǎng)彈性系數(shù)、接觸導(dǎo)線(xiàn)波動(dòng)傳播速度和受電弓追隨性等指標(biāo)。弓網(wǎng)動(dòng)力學(xué)的研究,通常以理論研究為主,并結(jié)合必要試驗(yàn),通過(guò)建立受電弓與接觸網(wǎng)振動(dòng)模型來(lái)預(yù)測(cè)上述性能指標(biāo),從而改進(jìn)或調(diào)整系統(tǒng)設(shè)計(jì)。弓網(wǎng)系統(tǒng)最初的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)只是基于一些簡(jiǎn)化的數(shù)學(xué)模型而進(jìn)行的,隨著列車(chē)運(yùn)行速度的提高,弓網(wǎng)系統(tǒng)的模型越來(lái)越復(fù)雜,從20世紀(jì)70年代開(kāi)始,計(jì)算機(jī)作為一種輔助模擬工具被用于弓網(wǎng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真和優(yōu)化設(shè)計(jì),從而使得弓網(wǎng)動(dòng)力學(xué)研究領(lǐng)域得到極大豐富和發(fā)展。