【doc】铁路机车用阻尼涂料

【doc】铁路机车用阻尼涂料 铁路机车用阻尼涂料 ? 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 -设备? r 铁路柚车用阻尼涂 杨松柏,席时傻(铁道部科学研究院金属与化学研究所,北京100081) . 7 J一 摘要:根据阻尼涂料的阻尼,减振原理,并结合新颁布的铁道行业 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ,评述了铁路机车用阻尼涂料的现状及阻 尼性能.提出了实用的阻尼涂料体系. 关键词:塑;里星监整;阻尼苎 DAMPINGCoATINGSFoRRAILWAYRoLLINGSToCKS YANGSongbai.XIshijun Abstract:Accordingtotheprinciplesofdampingandvibrationreduction,andnewlyissuedst andardsfromra~1wav industry,theauthorreviewedthecurrentstatusandtheperformanceofdampingcoatingsforra ilwayrollingstocks.andpro— posedthepracticaldampingooatingss~tem KeyWools:railwayrollingstock;dampingcoatings;damping;vibrationreduction 1前言 目前,铁路机车大量应用阻尼涂料,其主要作用 是减小振动和降低噪音.具有类似功能的阻尼防腐 涂料,其中使用了沥青等 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 而同时具有良好的防腐 作用.本文从阻尼,减振的原理出发,根据新颁布的 铁道行业标准,结合试验数据,阐述目前机车使用的 阻尼涂料. 2阻尼,减振的原理 在机车运行过程中.各种机械部件都会产生振 动,由此会产生噪音,而振动的大小直接关系到噪音 的强弱.对于瞬态过程,瞬时输入的能量使机械结构 振动转变为机械振动能.输入的能量随时间历程而 耗损,直至完全耗尽,此时输入能量等于耗损量.系统 恢复静止.系统耗损能量的能力即定义为阻尼.阻尼 大,损耗快.阻尼耗能作用实际上就是通过某种机理 将振动能转变成热能而消耗的过程.阻尼性能的大 小以损耗因数来表示. 机械振动会引发空气渡动.并直接产生噪声.降 低噪声可以采取多种措施,如从结构, 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 上考虑及 密封等,其中一个重要方法就是应用阻尼涂料来降低 墙板振动和振动传递引起的噪声.应当指出,阻尼材 料与吸声或隔声材料不同.吸声材料一般是靠多孔 的表面或内腔吸收能量.而隔声材料的隔音效果与材 料的质量有直接关系.上述材料虽然都可降低噪音, 但却是两种完全不同的概念. 车辆等封闭结构的内部噪声,一种是经空气直接 传播,另一种是由振动引起.前者依靠加强密封性即 可解决;后者则因为车辆厢体的舱壁是一种薄壁结 构,这种结构的阻尼小,容易产生振动传递和共振响 应,进而辐射强烈的噪声.为了减小振动噪声,可以 提高刚度,如增加筋板密度,或增加使用阻尼材料,二 者配用效果更好,这两种方法均相当于增加了结构的 损耗因数. 3损耗因数 材料的损耗因数tga定义为损耗模量与弹性模 量之比值.a为损耗角,表示应力与应变间的相位差. 材料的损耗因数越大,其阻尼性能越好.表1为部分 常用材料的损耗因数(tga)数据. 表1部分常用材料的损耗园敷(tg5)敷据 材料损耗因数tg& 钢铁 有色金属 玻璃 塑料 有机玻璃 木纤维板 混凝土 干砂 粘弹性材料 6×10—4 1×10一, 1×10,2×10 0.6×10,2×103 5×10,1×10'2 2×10,4×l02 1×10,3×l02 15×10_,5×102 1.2×10_.,6×101 2×10—,1×10 金属材料的阻尼,是由于分子或品格间的位错运 动和塑性位移引起.粘弹性材料(如塑料,橡胶)受外 力后曲折,缠绕的分子链产生相对位移,扭转而产生 阻尼.实际结构中往往是多种材料一同使用.由于模 i皇料工业1999年第5期? ' n???\鹣 岛 , r ? 工艺?设备? 量各不相同,振动或变形时将会产生不同的应变(相 , 对应变),即产生附加耗能,从而增加了阻尼效果. 一 目前,在车辆上,特别是汽车上,为减小噪声,常 用的阻尼结构是在金属墙板上粘贴或喷涂一层粘弹 性材料,称之为自由阻尼结构.为了增加阻尼效果, 有时还要在自由阻尼层表面粘贴一层模量较大的材 料,这样在振动或变形时,它阻止第一层阻尼材料的 伸长或压缩,即产生内部剪切应变和应力,从而构成 了扩大耗能结构,称之为约束阻尼结构.在减振防噪 要求较高的地方,经常采用约束阻尼结构. GB/T16406中规定了两种试样形式,即均匀试 样和单面复合试样.前者测量材料本身的损耗因数 (tgB),后者则可测量非均匀试样的复合损耗因数 ().在测量方法上,标准规定了悬臂梁和自由梁两 种试验方法.图1为两种试验方法的示意图. 至被太 至信 发生 l一悬臂采浩;2目自栗法 圈1捐耗目敷l量方击示意圈 在TB/T2932中,采用国标中的推荐试样尺寸: 150I/am×10mm×10mm,使用冷轧钢板作基板,单 面涂覆2mm厚的阻尼涂料,干膜厚度为20mm? 02mm.采用自由粱法进行测试. 对于自由阻尼结构,厚度比T(阻尼层厚度与金 属基板厚度的比值)与~c/tgB的关系如图2所示. M=矗,Ef,E守别为阻尼材料和金属基扳的弯曲模量 T= 导h.,分别为钢板扣阻尼层的厚度 固2厚度比T与,tg8的关系曲残 显然,当M较大,即阻尼材料的弯曲模量较大 时,/tgB随厚度比T增加而增大,具有实用意义. 4铁路机车用阻尼涂料 国内外铁路车辆的车体内部,大量应用了厚涂型 阻尼涂料作为阻尼层.为了施工方便,通常采用自由 阻尼结构.为了解决铁路客车上应用涂料的阻尼性 能及其与厚度,温度等因素的关系.笔者进行了大量 试验.根据标准.试板均按下面方怯制备:基板进行 打磨和清洗后,先涂一道防锈漆,再涂覆一定厚度的 阻尼涂料(推荐厚度比为2:1),按GB/Tt6406的规 定采用自由梁法进行测试.考虑到目前客车墙板厚 度通常为2,3mm厚,因此部分试样选择了2/Tim厚 的基板和不同的厚度比.表2为用一种涂料制备的 不同厚度比试样的复合损耗因数测试数据,并且根据 铁路客车墙板外侧大量使用腻子的涂装特点,同时对 由腻子膜制备的试样进行了测试.温度与部分试样 n的关系如图3所示. 1一试样I;2一试样2;j试样3 圈3温度与部分试样的关未曲残 表2的试验数据表明,在1rrlrll厚冷轧钢板上涂覆 2r~trll涂料制成的自由阻尼层试样,其常温下的复合损 耗因数为0.06--0.08,这 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 阻尼涂料在阻尼层与 钢基板的厚度比为2:1时具有明显的阻尼效果,这也 是国标试验方法中推荐使用的厚度比.厚度比为1:1 时,值约0.02;厚度比为1:2时,值在0.01左右. 上述变化与囤2相吻台.图3表明,温度与值具有 一 定的关系,应根据实际运用条件选择的曲线形状. 这里应当说明的是,无涂料的1m121厚钢板试样为 10数量级,2rrlrn厚钢板试样为10.,10数量 级,与有阻尼涂层的试样相差2个数量级以上. 表3为TB/T2932对复台损耗因数的规定. 根据铁道车辆的运行条件,将机车和客车用涂料标准 分开,机车用涂料的要求较高,同时也规定了一定温 度范围内-q的取值. ? l4涂辩工业1999年筻5期 ? 工艺?设备? 表2试样及其复合损耗因数稠试结果(20"C) 4环氧酯腻子 872 254.0 5036 0108 0098 0097 ;试样基板规格为260ram×17mm×lmm,材质为母轧钢板. 表3TB/T2932对复合损耗因数Tk的规定 涂料类型 复舍损耗因数 l0?+20?+50? A类阻尼涂料(适用于机车)?005?011?005 B类阻尼馀料(适用于客车)?0.03?0.09?003 表4列出了部分铁路机车现用阻尼涂料的测试 结果.阻尼涂料的复合损耗因数为0.03时就有阻 尼效果,为0.05时就有实用价值.日本JASOM 329—83标准中规定?0,08. 表4铁路机车现用阻尼涂料的复合损耗因数 涂料类型墨堂塑垦里墼 10?+20?+50? 表4的测试数据表明了铁路客车现用阻尼涂料 满足或接近于TB/T2932标准的要求,相对来说机 车的差距较大.我国从德国进口的软卧,软座车,墙 板内侧沥青层的厚度均在5mm以上(基板厚度 2mm);在近期从德国进口客车散件的组装车上,墙 板内侧钢板表面除了有专用的防锈涂层外,阻尼涂料 厚度要求为5mm以上.上述应用中基板与阻尼层 的厚度比T均?2:1. 我国新造铁路客车(包括22型和25型卧,座车) 实际多采用沥青涂料,其目的一是防腐,二是阻尼. 一 般其最小厚度要求侧墙板为2,3mm,底架内,外 侧为3,5mm,这样墙板上实际使用的阻尼涂料厚度 比为1:1,1.5:1.对于机车来说,一般车体的薄板 上使用阻尼涂料,干膜厚度通常为5,15mm,除减少 振动和降低噪声外,由于某些车型无类似客车的专用 防寒保温层,因此将涂料厚涂,兼作隔热涂料使用,因 而对导热系数也有要求单就阻尼性能来说,如果采 用约束阻尼结构,即在阻尼层上再加涂一层相对较硬 的材料,效果会更好,但会增加施工难度. 近年来,有人从减轻车辆的重量上考虑,建议用 潦料工业]999年第5期15? ? 工艺-设备? 环氧沥青浆替代沥青浆,防腐效果不错,但实际喷涂 厚度仅0.2ram.根据表4的数据,即使在1mm厚 基板上喷涂厚达0.5mm的环氧沥青涂层,1也仅为 001ram左右.因此笔者认为从阻尼角度上讲,上述 做法值得重新考虑. 队表2的数据看,腻子层也具有一定的阻尼效 果.但由于实际腻子层厚度远小于2mm,不可能替 代阻尼层. 在国内相关标准中,还规定了不同车速下各种车 辆内的噪声允许值.根据试验和国外资料介绍,铁 路列车在80krrdh以上速度运行时,速度每增加 10km/h,车内噪声相应提高0.5,10dB,即如果车 速从8Okm/h增加到160km/h时,车内噪声将提高 4,8dB.表5列出了部分国内外标准中肘铁路车辆 的噪声允许值的规定. 表5部分国内外标准中铁路车辆内的噪声尤许值 标准逮度km/h赣卧噪声/dB硬卧噪声/dB 虽然从表5的噪声要求上来说,各标准的数值似 乎非常相近,但测试速度相差极大.由此可以预测, 如果将按现行标准制造的车辆用于提速或高速运行, 车内噪声将会明显提高.降低整车的振动和噪音,应 首先从结构设计上整体考虑,在转向架,车体结构,筋 板布置,阻尼涂料,密封材料及其使用方式等方面进 行改进.随着铁路高速,轻量化的进程,以及人民生 活条件的改善,上述问题可能含更加突出. 应当指出的是,国内对各种车辆,特别是铁路客 车和机车的噪声,噪声分布,车体结构和阻尼涂料等 进行的全面,系统的研究和测试还比较少,建议有关 人员尽早开展工作.应包括涂料品种,配方,喷涂方 式,涂层结构,厚度和分布,以及温度的影响等内容. s结语 综上所述,阻尼涂料对抑制车辆振动噪声有明显 的作用,铁道行业标准中规定了机车用阻尼涂料的基 本性能,并且将阻尼性能的量度——复合损耗因数列 入要求指标中,为车辆设计和制造中材料的选择和产 品的检验提供了科学的依据. 致谢:未文得到了中科院声学所,长春客车厂及 唐山机车车辆厂等单位有关人员的大力协助,在此深 表谢意. 参考文献 1J戴德沛.阻尼裢术的工程应用.北京:清华土学出版社 [2]于杰,战凰昌阻尼涂料々阻尼性能彰响因素潦料,2C业,1994, (4). [3]扬松柏,王满.席时傻棱路机车车辆田阻尼潦料性能探.铁道 机车车辆.1997.(1) 收稿日期:1999—01—2o 作者地址:北京市酉直门外大柳树路2号 联系电话:(OlO)63249734 ………………………………………………………………………………………… 斌耩 深圳市大俊和实业有限公司系一家专门生产汽车修补漆和高级乳胶漆的企业,拥有先进的生产设备和完 善的管理.为满足生产不断发展的需要,现向社会公开招聘以下人才: 1.商务代表1名要求:男性,本科学历,沟通能力强,吃苦耐劳,有乳胶漆推广经验,自带客户者优先. 2.工程师2名要求:本科或本科以上学历,曾在大型涂料厂从事过乳胶漆或汽车修补漆的生产,开发,研 究,并有三年以上该方面工作经验,能独立设计工艺配方和解决生产过程中的各种技术难题. 3.配色师2名要求:对进口汽车修补漆有一定的了解,三年以上汽车漆调色经验,有一定的英语读写能 力,有电脑操作知识及色度学知识. 4.原料佗驻员1名要求:本科学历,有在油漆厂从事过原材料化验的工作经验,熟悉化学分析及仪器分析. 符台条件者请将个人简历及身份证,学历证明,职称证明等复印件邮寄或传真本公司. 地址:深圳市车公庙天安I业区F5.8栋5楼D2 邮编:518040传真:3306032 联系人:刘蓉辉一1,姐 ' 16'涂辑工业1999年第5期 :,