[发明专利]一种在平面轨道上模拟倾斜轨道上车辆运行状态的方法

说明书

技术领域

本发明分开一种在平面轨道上模拟倾斜轨道上车辆运行状态的方法，属倾斜轨道机械运输技术领域。

背景技术

2010年6月14日，申请人本人向国家知识产权局提交了名称为“一种倾斜井巷轨道运输防跑车方法”的发明专利，申请号201010208024.8，授权公告号CN101857042B。该发明专利公开了一种倾斜井巷轨道运输防跑车方法。

该技术方案中未提及倾斜井巷倾角为多少，在实际应用中，倾斜井巷的倾角对制动装置的灵敏性和可靠性影响十分突出。倾斜轨道铺设在倾斜井巷的底板上，一般倾斜轨道的倾角和倾斜井巷的倾角一样。简单地说，倾斜井巷的倾角越大，钩头车的重力在倾斜井巷的倾斜方向的分力就越大，而钩头车制动装置克服牵引钢丝绳的摩擦力所需的拉力就越小，因此制动装置的灵敏性和可靠性就越高。

由于不同倾角的倾斜井巷，钩头车克服牵引钢丝绳的摩擦力所需的拉力还随牵引绞车的规格型号、轨道布置方式、钢丝绳的规格型号以及在倾斜轨道上运行的列车的载重和运行状态等诸多因素有关，其大小很难用公式定量地精确地计算出来。为了精确把握制动装置的灵敏性和可靠性，必须采用倾斜井巷轨道运输模拟的方式进行测定。

但是，对不同倾角的倾斜井巷轨道运输的模拟，搭建不同的现场模拟环境，成本较高，难点较大，又不便于操作。

发明内容

本发明旨在提供一种在平面轨道上模拟倾斜轨道上车辆运行状态的方法，通过倾斜井巷轨道车辆受力情况的分析和测定，将这些受力情况折算在平面轨道上运行的车辆上，在平面轨道上模拟倾斜轨道上车辆运行状态，达到只用一种平面轨道就可以模拟不同倾角的倾斜井巷上车辆的运行状况的目的。

为了达到上述的目的，本发明所采取的技术方案是：在水平面上铺设长度＞50m的直线轨道，直线轨道上放置模拟矿车；直线轨道两端分别设置下龙门架和上龙门架；通过下龙门架和上龙门架分别设置模拟矿车的下配重牵引装置和上配重牵引装置，即下配重牵引装置为下配重通过下滑轮组、下导向轮后由下配重钢丝绳牵引模拟矿车，上配重牵引装置为上配重通过上滑轮组、上导向轮后由上配重钢丝绳牵引模拟矿车；在该轨道上配重的一侧设置牵引绞车；牵引绞车通过上牵引钢丝绳牵引模拟矿车让模拟矿车在直线轨道上运行，用于模拟在倾斜轨道上的被模拟列车的运行状况。

理论基础：力是使物体运动状态变化的原因，物体的运动状态及运动性质由加速度、速度等物理量描述。因此物体的运动过程也通过这些物理量的变化反映出来。这种以分析力得出其它物理量变化规律的方法称为动力学方法，也是分析物理过程的重要方法。

实际模拟：

模拟矿车与被模拟列车的质量相同。

下龙门架上和上龙门架上分别设置滑轮组，滑轮组的省力倍数分别等于模拟矿车跑动长度和各自龙门架有效高度的比率。

牵引绞车模拟在倾斜井巷上部布置的提升绞车。

上配重牵引装置模拟钢丝绳的摩擦力，该摩擦力在倾斜轨道模拟点处实测获得；下配重牵引装置模拟被模拟列车的重力在倾斜方向的分力和被模拟列车的滚动摩擦力的合力；被模拟列车的滚动摩擦力的方向和被模拟列车运动方向相反，数值是被模拟列车的重力在倾斜轨道方向的分力和被模拟列车在倾斜轨道处运行的滚动摩擦系数的积。

由于倾斜井巷提升系统设置钩头车的目的是为了在钩头车的重力在倾斜方向上的分力作用下将钩头车顺利地下放到倾斜井巷的下车场，因此钩头车的重力在倾斜方向上的分力应大于钢丝绳的最大摩擦力，所以，以下论述都是在该前提下进行的。

模拟时，主要出于考察制动装置的灵敏性和可靠性，如果分别模拟出被模拟列车空载时和重载时进行制动的最容易实现的极点和最困难实现的极点，其制动装置符合要求，从而推断在被模拟列车在其它载荷在其它位置也是满足要求的，则说明其灵敏性和可靠性也满足要求。因此，找出制动的最容易实现的极点和最困难实现的极点十分重要。

对于制动装置的灵敏性，制动装置内部弹簧的弹簧系数越大越好，弹簧系数越大，制动力就越大，制动时间就越短，制动装置的动作越灵敏；对于制动装置的可靠性，制动装置内部弹簧的弹簧系数越小越好，弹簧系数越小，制动力就越小，制动时间就越长，误动作的机率就越小，制动装置就越可靠。

钩头上一旦安装了某一制动装置，该制动装置内部弹簧就不能改变。分析可知，在被模拟列车空载时和重载时分别进行制动时，最容易实现的极点都是在倾斜轨道运输线的上部车场竖曲线与倾斜轨道的接点处，而最困难实现的极点都是在轨道运输线的倾斜轨道与下部车场竖曲线的接点处。