某引信鐵路運輸振動特性研究

於崇銘，任風(fēng)云，田 豐，劉少坤

（1.空軍勤務(wù)學(xué)院航空彈藥系，江蘇 徐州221000；2.空軍駐624廠軍代室，黑龍江 哈爾濱 150000）

某引信鐵路運輸振動特性研究

於崇銘1，任風(fēng)云1，田 豐1，劉少坤2

（1.空軍勤務(wù)學(xué)院航空彈藥系，江蘇 徐州221000；2.空軍駐624廠軍代室，黑龍江 哈爾濱 150000）

為了研究該引信在鐵路運輸過程中的振動響應(yīng)特性，現(xiàn)通過DT-170A測振儀來測量引信包裝的振動響應(yīng)特性。通過測試鐵路車廂底板不同位置和各層引信的振動加速度，計算三軸加速度的平均值，結(jié)果表明，采取梯次裝載該型引信運輸是安全的。

引信；鐵路運輸；振動；測振儀

0 引言

國產(chǎn)某型引信緊密固定在包裝箱內(nèi)，采用鐵質(zhì)金屬包裝盒，引信受到的振動與外包裝盒受到的振動激勵是沒有區(qū)別的。為了保證安全及方便采取防范措施，鐵路運輸過程中，引信在車廂中成梯次堆垛[1]，如圖1所示。采取該裝載方式的優(yōu)點在于押運員隨車押運時活動空間比較大，當(dāng)發(fā)生坍塌時，總是從最上層彈藥開始，有足夠時間采取補(bǔ)救措施。有研究表明[2]，在運輸過程中，堆碼件上層的振動總是要比下層的振動響應(yīng)更為強(qiáng)烈，振動更為明顯。故在此主要研究成梯次堆垛的引信包裝箱，各梯次最頂層引信的振動情況。

圖1 車廂內(nèi)引信運輸堆放圖

1 火車車廂底板振動測試

引信運輸選取的是P70型棚車。P70型棚車車體設(shè)有車頂、側(cè)墻、端墻以及門窗。該棚車是用來裝載、運輸各種需要防潮濕、防損傷、日曬或者散失的貨物。常見的裝載貨物有糧食、化肥、儀器等。除了運送貨物外，大部分的類似棚車還可以臨時承擔(dān)客車運送旅客。所以，P70型棚車用來裝載需要特殊條件下貯存的引信，是非常適宜的[3]。其詳細(xì)參數(shù)如表1所示。

表1 P70型棚車參數(shù)表（單節(jié)車廂）

首先，測試車廂底板的振動情況。振動測試采用DT-170A測振儀。DT-170A振動記錄儀是一款U盤型振動數(shù)據(jù)記錄儀，可記錄設(shè)備振動加速度、峰值振動和自由落體運動X/Y/Z三軸振動數(shù)據(jù)，內(nèi)置4 M閃存記憶和USB插口，可將記錄的數(shù)據(jù)下載到電腦查看和分析，該軟件內(nèi)置0～60 Hz FFT測量分析和計算實時的光譜數(shù)據(jù)，適用于交通和運輸行業(yè)等對設(shè)備進(jìn)行振動監(jiān)測和分析。在測試之前，根據(jù)火車運行的方向，設(shè)列車前進(jìn)方向，即鐵軌方向為X，垂直于鐵軌方向為Y，垂直于鐵軌平面方向為Z.在此基礎(chǔ)上，確定測振儀擺放位置，使測振儀內(nèi)置X/Y/Z三方向與設(shè)定方向一致，以便測量記錄。

測振儀儀表固定底座具有磁性，因為火車車廂底板表面和引信包裝盒是磁性金屬，不需要通過外在的途徑進(jìn)行固定緊壓，就可以強(qiáng)力吸附在上面，保持振動傳遞率為1[4].如圖2所示。測試路段選取遂溪——玉林段。

圖2 車廂地板測試現(xiàn)場圖

圖3顯示了X/Y/Z三個方向的振動加速度。因為鐵路振動本身就是隨機(jī)振動，為了研究方便，在分析中，現(xiàn)隨機(jī)抽取其中的九個測試點[5]，并在表格中給出加速度響應(yīng)具體數(shù)值。振動數(shù)據(jù)如表2所示。

圖3 測試結(jié)果顯示圖

表2 列車車廂底板振動數(shù)據(jù)加速度值

2 引信振動測試

將測振儀分別安裝在最底層、中間層和最上層引信的包裝箱上，因為該型引信包裝箱屬于木質(zhì)包裝箱，測振儀不能直接依靠磁性吸附在上面，必須采取螺絲等進(jìn)行加固，以便正確測出三軸的加速度。見圖4、表3.

圖4 引信振動測試

表3 最底層引信振動測試結(jié)果

計算三軸的平均加速度。見表4表5.

表4 中間層引信振動測試結(jié)果

表5 最上層引信振動測試結(jié)果

3 數(shù)據(jù)分析

（1）各梯次之間的振動響應(yīng)差距不大。最底層引信包裝受到的振動相對于中間層和頂層稍顯劇烈，但區(qū)別不大，而且沒有超過引信所能承受的振動過載。測試結(jié)果也證明，引信鐵路運輸采取梯次堆垛的裝載方式是安全的。

（2）根據(jù)測試結(jié)果，選取的三個梯次最頂層引信均在垂直方向的振動最為強(qiáng)烈，而且振動的峰值也出現(xiàn)在垂直方向，即設(shè)定的Z方向；但在垂直方向受到的振動響應(yīng)都大幅低于車廂底板的振動，說明成梯次堆碼的引信包裝盒在一定程度上抑制了垂直方向的振動傳遞。

（3）在火車前進(jìn)方向，即Y方向，引信的振動響應(yīng)都被放大。出現(xiàn)這種情況的原因有：火車在加速或減速行駛的過程中，在前進(jìn)方向上出現(xiàn)加速度，致使同一層引信之間相互碰撞[5-6]；火車車鉤緩沖裝置存在設(shè)計缺陷；堆碼不夠緊密，存在孔隙。

4 結(jié)論

通過振動測試與數(shù)據(jù)分析，結(jié)果表明，引信在鐵路運輸過程中，采取梯次堆垛裝載的方式是安全、可靠的。同時，對各梯次引信之間的振動響應(yīng)進(jìn)行了比較。在下一步的研究中，將通過建立振動模型或進(jìn)行仿真，更為精確地進(jìn)行分析計算。

[1]辛 昕，余貽榮，楊永偉.彈藥鐵路運輸包裝試驗芻探[J].軍事交通學(xué)院學(xué)報，2012，14（7）：57-60.

[2]李海廣.彈藥公路運輸振動特性與安全性評估研究[D].石家莊：軍械工程學(xué)院：36-55.

[3]楊永偉，張瑞鵬，吳東廣.彈藥鐵路棚車運輸裝載加固方案[J].軍事交通學(xué)院學(xué)報，2016，18（3）：19-22.

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[5]葉建華，李傳日.多點隨機(jī)振動試驗控制技術(shù)[J].系統(tǒng)工程與電子技術(shù)，2008，30（1）：124-126.

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[7]王 軍，王志偉.多層堆碼包裝系統(tǒng)沖擊動力學(xué)特性研究（II）:沖擊譜[J].振動與沖擊，2008，27（8）：108-110.

Research About A Fuze Vibration Characteristics of Railway Transportation

YU Chong-ming1，REN Feng-yun1，TIAN Feng1，LIU Shao-kun2
（1.Department of Aviation Ammunition Air Force Logistics College，Xuzhou Jiangsu 221000，China；2.Department of Air Force Stationed in the 624 Factory，Harbin Heilongjiang 150000，China）

In order to study the vibration response characteristics in the process of the fuze in railway transportation，through DT-170-a vibration meter to measure the vibration response of the fuze packaging.Through vibration acceleration test of railway car floor position and different layers of fuze，average three axis acceleration values，the results show that the echelon loading the fuze transportation is safe.

fuze；railway transportation；vibration；vibration measurer

TJ430.6

A

1672-545X（2017）09-0106-02

2017-06-02

於崇銘（1992-），男，江蘇南通人，在讀碩士研究生，研究方向為鐵路運輸安全。