某引信铁路运输振动特性研究

於崇铭，任风云，田 丰，刘少坤

（1.空军勤务学院航空弹药系，江苏 徐州221000；2.空军驻624厂军代室，黑龙江 哈尔滨 150000）

某引信铁路运输振动特性研究

於崇铭1，任风云1，田 丰1，刘少坤2

（1.空军勤务学院航空弹药系，江苏 徐州221000；2.空军驻624厂军代室，黑龙江 哈尔滨 150000）

为了研究该引信在铁路运输过程中的振动响应特性，现通过DT-170A测振仪来测量引信包装的振动响应特性。通过测试铁路车厢底板不同位置和各层引信的振动加速度，计算三轴加速度的平均值，结果表明，采取梯次装载该型引信运输是安全的。

引信；铁路运输；振动；测振仪

0 引言

国产某型引信紧密固定在包装箱内，采用铁质金属包装盒，引信受到的振动与外包装盒受到的振动激励是没有区别的。为了保证安全及方便采取防范措施，铁路运输过程中，引信在车厢中成梯次堆垛[1]，如图1所示。采取该装载方式的优点在于押运员随车押运时活动空间比较大，当发生坍塌时，总是从最上层弹药开始，有足够时间采取补救措施。有研究表明[2]，在运输过程中，堆码件上层的振动总是要比下层的振动响应更为强烈，振动更为明显。故在此主要研究成梯次堆垛的引信包装箱，各梯次最顶层引信的振动情况。

图1 车厢内引信运输堆放图

1 火车车厢底板振动测试

引信运输选取的是P70型棚车。P70型棚车车体设有车顶、侧墙、端墙以及门窗。该棚车是用来装载、运输各种需要防潮湿、防损伤、日晒或者散失的货物。常见的装载货物有粮食、化肥、仪器等。除了运送货物外，大部分的类似棚车还可以临时承担客车运送旅客。所以，P70型棚车用来装载需要特殊条件下贮存的引信，是非常适宜的[3]。其详细参数如表1所示。

表1 P70型棚车参数表（单节车厢）

首先，测试车厢底板的振动情况。振动测试采用DT-170A测振仪。DT-170A振动记录仪是一款U盘型振动数据记录仪，可记录设备振动加速度、峰值振动和自由落体运动X/Y/Z三轴振动数据，内置4 M闪存记忆和USB插口，可将记录的数据下载到电脑查看和分析，该软件内置0～60 Hz FFT测量分析和计算实时的光谱数据，适用于交通和运输行业等对设备进行振动监测和分析。在测试之前，根据火车运行的方向，设列车前进方向，即铁轨方向为X，垂直于铁轨方向为Y，垂直于铁轨平面方向为Z.在此基础上，确定测振仪摆放位置，使测振仪内置X/Y/Z三方向与设定方向一致，以便测量记录。

测振仪仪表固定底座具有磁性，因为火车车厢底板表面和引信包装盒是磁性金属，不需要通过外在的途径进行固定紧压，就可以强力吸附在上面，保持振动传递率为1[4].如图2所示。测试路段选取遂溪——玉林段。

图2 车厢地板测试现场图

图3显示了X/Y/Z三个方向的振动加速度。因为铁路振动本身就是随机振动，为了研究方便，在分析中，现随机抽取其中的九个测试点[5]，并在表格中给出加速度响应具体数值。振动数据如表2所示。

图3 测试结果显示图

表2 列车车厢底板振动数据加速度值

2 引信振动测试

将测振仪分别安装在最底层、中间层和最上层引信的包装箱上，因为该型引信包装箱属于木质包装箱，测振仪不能直接依靠磁性吸附在上面，必须采取螺丝等进行加固，以便正确测出三轴的加速度。见图4、表3.

图4 引信振动测试

表3 最底层引信振动测试结果

计算三轴的平均加速度。见表4表5.

表4 中间层引信振动测试结果

表5 最上层引信振动测试结果

3 数据分析

（1）各梯次之间的振动响应差距不大。最底层引信包装受到的振动相对于中间层和顶层稍显剧烈，但区别不大，而且没有超过引信所能承受的振动过载。测试结果也证明，引信铁路运输采取梯次堆垛的装载方式是安全的。

（2）根据测试结果，选取的三个梯次最顶层引信均在垂直方向的振动最为强烈，而且振动的峰值也出现在垂直方向，即设定的Z方向；但在垂直方向受到的振动响应都大幅低于车厢底板的振动，说明成梯次堆码的引信包装盒在一定程度上抑制了垂直方向的振动传递。

（3）在火车前进方向，即Y方向，引信的振动响应都被放大。出现这种情况的原因有：火车在加速或减速行驶的过程中，在前进方向上出现加速度，致使同一层引信之间相互碰撞[5-6]；火车车钩缓冲装置存在设计缺陷；堆码不够紧密，存在孔隙。

4 结论

通过振动测试与数据分析，结果表明，引信在铁路运输过程中，采取梯次堆垛装载的方式是安全、可靠的。同时，对各梯次引信之间的振动响应进行了比较。在下一步的研究中，将通过建立振动模型或进行仿真，更为精确地进行分析计算。

[1]辛 昕，余贻荣，杨永伟.弹药铁路运输包装试验刍探[J].军事交通学院学报，2012，14（7）：57-60.

[2]李海广.弹药公路运输振动特性与安全性评估研究[D].石家庄：军械工程学院：36-55.

[3]杨永伟，张瑞鹏，吴东广.弹药铁路棚车运输装载加固方案[J].军事交通学院学报，2016，18（3）：19-22.

[4]刘传聚.隔振系统设计中振动传递率计算及隔振器设计[J]暖通空调，2016，46（1）：21-23.

[5]叶建华，李传日.多点随机振动试验控制技术[J].系统工程与电子技术，2008，30（1）：124-126.

[6]王 军，王志伟.多层堆码包装系统冲击动力学特性研究（I）:冲击谱[J].振动与冲击，2008，27（8）：106-109.

[7]王 军，王志伟.多层堆码包装系统冲击动力学特性研究（II）:冲击谱[J].振动与冲击，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

於崇铭（1992-），男，江苏南通人，在读硕士研究生，研究方向为铁路运输安全。