Investigación sobre el desgaste poligonal de las ruedas basado en la vibración de acoplamiento vehículo-trayecto del metro
Autores: Shi, Yixuan; Mao, Qingzhou; Wang, Qunsheng; Dai, Huanyun; Peng, Xinyu; Dong, Cuijun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Investigación sobre el desgaste poligonal de las ruedas basado en la vibración de acoplamiento vehículo-trayecto del metro
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Rueda
Desgaste poligonal
Entorno de vibración
Fallo por fatiga inducida por resonancia
Componentes
Costos de mantenimiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
El desgaste poligonal de las ruedas del metro deteriora el entorno de vibración del sistema del vehículo, lo que puede llevar a fallos por fatiga inducidos por resonancia en los componentes. Esto representa serios riesgos para la seguridad operativa y aumenta los costos de mantenimiento. Para abordar los efectos adversos del desgaste poligonal de las ruedas, se realizaron pruebas de seguimiento dinámico y simulaciones numéricas. El análisis modal se centró en el sistema de acoplamiento vehículo-trayecto, incorporando diversas estructuras de vía para explorar los mecanismos de formación y los factores clave que influyen en la poligonización. Los resultados de las pruebas revelaron patrones de desgaste poligonal dominantes de séptima a novena orden, induciendo vibraciones forzadas en el rango de frecuencia de 50-70 Hz. Estas frecuencias coinciden estrechamente con la frecuencia de resonancia P2 generada por la interacción rueda-raíl. Cuando se considera el acoplamiento vehículo-trayecto, la respuesta en frecuencia de la vía muestra múltiples picos dentro de este rango, lo que indica susceptibilidad a la excitación por resonancia. Además, las irregularidades en las juntas de los rieles actúan como fuentes de excitación geométrica que desencadenan el desarrollo poligonal, mientras que el modo de resonancia de fuerza P2 juega un papel crítico en su amplificación.
Descripción
El desgaste poligonal de las ruedas del metro deteriora el entorno de vibración del sistema del vehículo, lo que puede llevar a fallos por fatiga inducidos por resonancia en los componentes. Esto representa serios riesgos para la seguridad operativa y aumenta los costos de mantenimiento. Para abordar los efectos adversos del desgaste poligonal de las ruedas, se realizaron pruebas de seguimiento dinámico y simulaciones numéricas. El análisis modal se centró en el sistema de acoplamiento vehículo-trayecto, incorporando diversas estructuras de vía para explorar los mecanismos de formación y los factores clave que influyen en la poligonización. Los resultados de las pruebas revelaron patrones de desgaste poligonal dominantes de séptima a novena orden, induciendo vibraciones forzadas en el rango de frecuencia de 50-70 Hz. Estas frecuencias coinciden estrechamente con la frecuencia de resonancia P2 generada por la interacción rueda-raíl. Cuando se considera el acoplamiento vehículo-trayecto, la respuesta en frecuencia de la vía muestra múltiples picos dentro de este rango, lo que indica susceptibilidad a la excitación por resonancia. Además, las irregularidades en las juntas de los rieles actúan como fuentes de excitación geométrica que desencadenan el desarrollo poligonal, mientras que el modo de resonancia de fuerza P2 juega un papel crítico en su amplificación.