100型钩缓装置受压稳定性模型及应用

摘要

为了研究100型钩缓装置的受压稳定性，根据摩擦圆理论，分析不同车钩转角下车钩的受力状态，总结了该类车钩的结构特点。建立4节重联机车及详细结构的车钩多体动力学模型，仿真重载机车紧急制动及车钩失稳过程，分析相关参数对车钩失稳的影响。结果表明该类车钩在小转角内，具有自稳定特征，车钩横向力较小；车钩在较大转角时，传力线转角小于实际车钩转角，有利于减小车钩横向力和倾覆力矩，提高其稳定性。增加车钩尾端圆弧接触面摩擦系数有利于车钩的稳定，随着车钩最大纵向压缩力的增加，满足车钩稳定所需要的圆弧接触面摩擦系数增加。通过增加机车二系横向刚度和减小二系横向止挡间隙，显著提高了机车的稳钩能力，当最大车钩压缩力为2500kN时，所需要的圆弧接触面摩擦系数由原来的0．6减小为0．35，降低了机车因车钩力引起脱轨的风险。车钩临界失稳角主要与车钩圆弧接触面摩擦系数有关；当摩擦系数为0．3，车钩临界失稳角为4．0°～4．5°。分析结果对提高该类车钩的稳钩能力以及机车悬挂参数的合理匹配具有意义。