JP3084904B2 - 鉄道車両の試験装置及びその方法 - Google Patents
鉄道車両の試験装置及びその方法Info
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- JP3084904B2 JP3084904B2 JP04083616A JP8361692A JP3084904B2 JP 3084904 B2 JP3084904 B2 JP 3084904B2 JP 04083616 A JP04083616 A JP 04083616A JP 8361692 A JP8361692 A JP 8361692A JP 3084904 B2 JP3084904 B2 JP 3084904B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鉄道車両の試験装置及び
試験方法に係り、特に小規模な装置で車両全体の走行時
の運動及び振動応答を評価するのに好適な試験装置およ
び試験方法に関する。
試験方法に係り、特に小規模な装置で車両全体の走行時
の運動及び振動応答を評価するのに好適な試験装置およ
び試験方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉄道車両の開発には、車体の強度、台車
の性能、ブレーキの性能等を評価するための試験が必要
となる。特に、旅客車においては乗り心地が重要な要素
となるので、レールからの振動を車体に伝える台車部分
の設計が重要で、その開発には振動試験が不可欠であ
る。
の性能、ブレーキの性能等を評価するための試験が必要
となる。特に、旅客車においては乗り心地が重要な要素
となるので、レールからの振動を車体に伝える台車部分
の設計が重要で、その開発には振動試験が不可欠であ
る。
【０００３】従来、鉄道車両の振動試験には実車を実際
のレール上を走行させて振動を計測する実車試験が行わ
れていた。また、実車試験の代わりに、図２に示すよう
に鉄道車両２２、台車１および車輪２をレールの代用と
して回転体で作られ基礎１９上に設置された模擬レール
装置４上に搭載し、デジタル計算機１４から制御装置
８、９、１０に信号を出力し、模擬レール４にアクチュ
エータで実際のレールと同様の変位を与え、かつ、モー
タで回転させ、車両２２の振動応答を測定する試験装置
が使用されていた。この装置に関しては、例えばＲＲＲ
１９９１年４月、２１頁から３２頁に記載されている。
のレール上を走行させて振動を計測する実車試験が行わ
れていた。また、実車試験の代わりに、図２に示すよう
に鉄道車両２２、台車１および車輪２をレールの代用と
して回転体で作られ基礎１９上に設置された模擬レール
装置４上に搭載し、デジタル計算機１４から制御装置
８、９、１０に信号を出力し、模擬レール４にアクチュ
エータで実際のレールと同様の変位を与え、かつ、モー
タで回転させ、車両２２の振動応答を測定する試験装置
が使用されていた。この装置に関しては、例えばＲＲＲ
１９９１年４月、２１頁から３２頁に記載されている。
【０００４】更に図２に示すように、台車２のみを模擬
レール４上に搭載し、台車２には油圧ジャッキ１１等に
より車体重量相当の荷重を与え、振動を測定する試験装
置が使われていた。
レール４上に搭載し、台車２には油圧ジャッキ１１等に
より車体重量相当の荷重を与え、振動を測定する試験装
置が使われていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では次の
ような問題点があった。
ような問題点があった。
【０００６】実車試験では実際に使用する車体および車
両が必要なので試験供試体が大規模となり、また設計変
更等への対応が困難である。また、同じレール上を走行
させても入力条件が変動し、試験結果の評価が困難であ
った。
両が必要なので試験供試体が大規模となり、また設計変
更等への対応が困難である。また、同じレール上を走行
させても入力条件が変動し、試験結果の評価が困難であ
った。
【０００７】車両全体を模擬レール上で試験する装置で
は実車試験と同様に試験が大規模であり、また設備も大
規模となる。また、台車のみを模擬レール上で試験を行
う装置では、台車の振動に車体の振動の影響が反映され
ない。
は実車試験と同様に試験が大規模であり、また設備も大
規模となる。また、台車のみを模擬レール上で試験を行
う装置では、台車の振動に車体の振動の影響が反映され
ない。
【０００８】更に、これらの模擬レールを使用した試験
装置では、ブレーキ装置の評価や遠心力に対する応答、
連結された車両との連成などが評価できない。
装置では、ブレーキ装置の評価や遠心力に対する応答、
連結された車両との連成などが評価できない。
【０００９】そこで本発明の目的は、上記課題を解決
し、再現性があり、かつ実車試験と同等な試験を経済的
に実施できる鉄道車両の振動試験装置および方法を提供
することである。
し、再現性があり、かつ実車試験と同等な試験を経済的
に実施できる鉄道車両の振動試験装置および方法を提供
することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的は、台車の車輪
を模擬レール等の回転体上で振動試験を行う装置におい
て、台車に車体の運動を模議する模擬車両を取付け、そ
の模擬車両にアクチュエータを設置し、一定時間刻みご
とにデジタル計算機で車体の運動を、走行条件とアクチ
ュエータに発生する反力の測定値から計算し、その運動
を前記アクチュエータにより実現することにより達成さ
れる。
を模擬レール等の回転体上で振動試験を行う装置におい
て、台車に車体の運動を模議する模擬車両を取付け、そ
の模擬車両にアクチュエータを設置し、一定時間刻みご
とにデジタル計算機で車体の運動を、走行条件とアクチ
ュエータに発生する反力の測定値から計算し、その運動
を前記アクチュエータにより実現することにより達成さ
れる。
【００１１】本発明の試験装置は、鉄道車両の台車の車
輪に当接する回転体と、この回転体を回転させるモータ
と、前記回転体を変位させる回転体駆動用アクチュエー
タと、前記モータ及びアクチュエータの制御装置と、レ
ール状態の情報を有し回転体駆動用アクチュエータの制
御信号を発生させ前記制御装置に出力する第一のデジタ
ル計算機とを備えたものであって、前記台車に車体から
の荷重を与える模擬車両と、模擬車両を駆動する基礎ま
たは反力壁に固定された複数個の模擬車両駆動用アクチ
ュエータと、模擬車両駆動用アクチュエータの制御装置
と、模擬車両駆動用アクチュエータに発生する模擬車両
からの反力を計測するロードセルと、前記模擬車両駆動
用アクチュエータの制御信号を発生させるＡ／Ｄ変換器
とＤ／Ａ変換器を有する第二のデジタル計算機とを備え
る。
輪に当接する回転体と、この回転体を回転させるモータ
と、前記回転体を変位させる回転体駆動用アクチュエー
タと、前記モータ及びアクチュエータの制御装置と、レ
ール状態の情報を有し回転体駆動用アクチュエータの制
御信号を発生させ前記制御装置に出力する第一のデジタ
ル計算機とを備えたものであって、前記台車に車体から
の荷重を与える模擬車両と、模擬車両を駆動する基礎ま
たは反力壁に固定された複数個の模擬車両駆動用アクチ
ュエータと、模擬車両駆動用アクチュエータの制御装置
と、模擬車両駆動用アクチュエータに発生する模擬車両
からの反力を計測するロードセルと、前記模擬車両駆動
用アクチュエータの制御信号を発生させるＡ／Ｄ変換器
とＤ／Ａ変換器を有する第二のデジタル計算機とを備え
る。
【００１２】さらに、第二のデジタル計算機には試験対
象の台車に搭載される車体の数値モデルが入力され、一
定時間刻みごとに前記ロードセルからの出力をＡ／Ｄ変
換器を介して入力し、その計測値を用いて一定時間後の
車体の運動を計算し、模擬車両が前記一定時間後にその
運動を実現するように制御信号をＤ／Ａ変換器を介して
模擬車両駆動用アクチュエータの制御装置に出力するよ
う配線する。
象の台車に搭載される車体の数値モデルが入力され、一
定時間刻みごとに前記ロードセルからの出力をＡ／Ｄ変
換器を介して入力し、その計測値を用いて一定時間後の
車体の運動を計算し、模擬車両が前記一定時間後にその
運動を実現するように制御信号をＤ／Ａ変換器を介して
模擬車両駆動用アクチュエータの制御装置に出力するよ
う配線する。
【００１３】また、第一のデジタル計算機は車両の走行
速度変化及び／またはレールの回転半径の情報を有して
おり、前記回転体駆動用アクチュエータの制御信号を発
生させると同時に前記情報を第二のデジタル計算機に出
力し、第二のデジタル計算機はロードセル計測値ととも
に前記情報から計算された荷重により車体の運動を計算
し、模擬車両駆動アクチュエータの制御信号を発生させ
る機能を備えることが好ましい。
速度変化及び／またはレールの回転半径の情報を有して
おり、前記回転体駆動用アクチュエータの制御信号を発
生させると同時に前記情報を第二のデジタル計算機に出
力し、第二のデジタル計算機はロードセル計測値ととも
に前記情報から計算された荷重により車体の運動を計算
し、模擬車両駆動アクチュエータの制御信号を発生させ
る機能を備えることが好ましい。
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】本発明の試験方法は、鉄道車両の台車の車
輪を回転体に当接させ、モータで該回転体を回転させ、
かつ該回転体駆動用アクチュエータで該回転体を変位さ
せ、またレール状態の情報を有する第一のデジタル計算
機により前記回転体駆動用アクチュエータの制御信号を
発生させ前記モータ及びアクチュエータの制御装置に出
力するものであって、台車に車体からの荷重を与える模
擬車両を設置し、基礎または反力壁に固定された複数個
の模擬車両駆動用アクチュエータにより模擬車両を駆動
し、模擬車両駆動用アクチュエータの制御信号はＡ／Ｄ
変換器とＤ／Ａ変換器を有してかつ試験対象の台車に搭
載される車体の数値モデルが入力されている第二のデジ
タル計算機により、一定時間刻みごとに模擬車両駆動用
アクチュエータに発生する模擬車両からの反力を計測す
るロードセルからの出力をＡ／Ｄ変換器を介して入力
し、その計測値を用いて一定時間後の車体の運動を計算
し、模擬車両駆動用アクチュエータの制御信号をＤ／Ａ
変換器を介して模擬車両駆動用アクチュエータの制御信
号をＤ／Ａ変換器を介して模擬車両が前記一定時間後に
その運動を実現するように発生し、模擬車両駆動用アク
チュエータの制御装置に出力することを特徴とする。
輪を回転体に当接させ、モータで該回転体を回転させ、
かつ該回転体駆動用アクチュエータで該回転体を変位さ
せ、またレール状態の情報を有する第一のデジタル計算
機により前記回転体駆動用アクチュエータの制御信号を
発生させ前記モータ及びアクチュエータの制御装置に出
力するものであって、台車に車体からの荷重を与える模
擬車両を設置し、基礎または反力壁に固定された複数個
の模擬車両駆動用アクチュエータにより模擬車両を駆動
し、模擬車両駆動用アクチュエータの制御信号はＡ／Ｄ
変換器とＤ／Ａ変換器を有してかつ試験対象の台車に搭
載される車体の数値モデルが入力されている第二のデジ
タル計算機により、一定時間刻みごとに模擬車両駆動用
アクチュエータに発生する模擬車両からの反力を計測す
るロードセルからの出力をＡ／Ｄ変換器を介して入力
し、その計測値を用いて一定時間後の車体の運動を計算
し、模擬車両駆動用アクチュエータの制御信号をＤ／Ａ
変換器を介して模擬車両駆動用アクチュエータの制御信
号をＤ／Ａ変換器を介して模擬車両が前記一定時間後に
その運動を実現するように発生し、模擬車両駆動用アク
チュエータの制御装置に出力することを特徴とする。
【００１８】この方法においては、第一のデジタル計算
機は車両の走行速度変化及び／またはレールの回転半径
の情報を有しており、回転体駆動用アクチュエータの制
御信号を発生させると同時に、前記情報を第二のデジタ
ル計算機に出力し、第二のデジタル計算機はロードセル
計測値とともに、前記情報から計算された荷重により車
体の運動を計算し、模擬車両駆動アクチュエータの制御
信号を発生させることが好ましい。
機は車両の走行速度変化及び／またはレールの回転半径
の情報を有しており、回転体駆動用アクチュエータの制
御信号を発生させると同時に、前記情報を第二のデジタ
ル計算機に出力し、第二のデジタル計算機はロードセル
計測値とともに、前記情報から計算された荷重により車
体の運動を計算し、模擬車両駆動アクチュエータの制御
信号を発生させることが好ましい。
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【作用】台車にアクチュエータにより駆動された模擬車
両を取り付けて、模擬レール等の回転体上で振動試験を
行うことにより、模擬車両はデジタル計算機により計算
された車体の運動を実現しているので、車体が搭載され
実際のレール上を走行している状態と同様の振動試験が
実施することができる。
両を取り付けて、模擬レール等の回転体上で振動試験を
行うことにより、模擬車両はデジタル計算機により計算
された車体の運動を実現しているので、車体が搭載され
実際のレール上を走行している状態と同様の振動試験が
実施することができる。
【００２２】
【実施例】以下、図を用いて本発明の一実施例を説明す
る。
る。
【００２３】図１は本発明の一実施例の説明図である。
台車１は車輪２により、模擬レール４上に搭載されてい
る。模擬レールはモータ５により回転され、また、模擬
レール水平方向駆動用アクチュエータ７および模擬レー
ル垂直方向駆動用アクチュエータ６により変位が与えら
れる。
台車１は車輪２により、模擬レール４上に搭載されてい
る。模擬レールはモータ５により回転され、また、模擬
レール水平方向駆動用アクチュエータ７および模擬レー
ル垂直方向駆動用アクチュエータ６により変位が与えら
れる。
【００２４】これらのアクチュエータは基礎または反力
１９壁に固定されている。第一のデジタル計算機である
走行条件計算用デジタル計算機１４には、試験条件とな
る線路の条件が入力されており、Ｄ／Ａ変換器１３によ
りモータ５、アクチュエータ６、７によりその条件が実
現されるように制御装置８、９、１０に制御信号を出力
する。
１９壁に固定されている。第一のデジタル計算機である
走行条件計算用デジタル計算機１４には、試験条件とな
る線路の条件が入力されており、Ｄ／Ａ変換器１３によ
りモータ５、アクチュエータ６、７によりその条件が実
現されるように制御装置８、９、１０に制御信号を出力
する。
【００２５】台車２には基礎または反力壁１９に固定さ
れたアクチュエータ１１ａ、１１ｂ、１１ｃにより駆動
される模擬車両３が実際の車両と同様の手法で固定され
ている。アクチュエータ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、に発
生する模擬車両からの反力を測定するロードセル１２
ａ、１２ｂ、１２ｃにより計測された反力値はＡ／Ｄ変
換器１５を介して第２のデジタル計算機である振動応答
計算用デジタル計算機１７に入力される。
れたアクチュエータ１１ａ、１１ｂ、１１ｃにより駆動
される模擬車両３が実際の車両と同様の手法で固定され
ている。アクチュエータ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、に発
生する模擬車両からの反力を測定するロードセル１２
ａ、１２ｂ、１２ｃにより計測された反力値はＡ／Ｄ変
換器１５を介して第２のデジタル計算機である振動応答
計算用デジタル計算機１７に入力される。
【００２６】振動応答計算用デジタル計算機には車体部
分の数値モデルが入力されており、ある時刻に計測され
た反力計測値を用いて一定時間刻み後の車体の運動を計
算する。運動の計算手法は種々の方法が考えられるが、
その一つの手法は中央差分法と呼ばれる手法である。す
なわち、車体の運動方程式を次のように考える。
分の数値モデルが入力されており、ある時刻に計測され
た反力計測値を用いて一定時間刻み後の車体の運動を計
算する。運動の計算手法は種々の方法が考えられるが、
その一つの手法は中央差分法と呼ばれる手法である。す
なわち、車体の運動方程式を次のように考える。
【００２７】
【数１】
【００２８】ある時刻ｔｉにおける値を、添え字ｉを付
して表すこととする。時刻ｔｉにおける速度・加速度を
この時刻における変位ベクトル｛ｘ｝ｉにより計算の時
間刻みΔｔとしたとき、±Δｔの間で一定という仮定の
元に近似すると、
して表すこととする。時刻ｔｉにおける速度・加速度を
この時刻における変位ベクトル｛ｘ｝ｉにより計算の時
間刻みΔｔとしたとき、±Δｔの間で一定という仮定の
元に近似すると、
【００２９】
【数２】
【００３０】となる。これを、数１に代入して｛ｘ｝ｉ
＋１について整理すると数３となる。
＋１について整理すると数３となる。
【００３１】
【数３】
【００３２】すなわち、時刻ｔｉにおいて既知である数
値を用いて時刻ｔｉ＋１の車体の振動応答が計算でき
る。
値を用いて時刻ｔｉ＋１の車体の振動応答が計算でき
る。
【００３３】運動計算用デジタル計算機１７は反力計測
時刻のΔｔ後に計算された台車結合部分の運動が模擬車
体３で実現されるようにアクチュエータ１１ａ、１１
ｂ、１１ｃの制御装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃに、Ｄ／
Ａ変換器１６を介して制御信号を出力する。
時刻のΔｔ後に計算された台車結合部分の運動が模擬車
体３で実現されるようにアクチュエータ１１ａ、１１
ｂ、１１ｃの制御装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃに、Ｄ／
Ａ変換器１６を介して制御信号を出力する。
【００３４】模擬レール３の駆動系は例えば図４のよう
に構成される。
に構成される。
【００３５】回転体である模擬レール３はモータ５によ
り回転される。また、垂直方向駆動アクチュエータ６と
水平方向駆動アクチュエータ７により変位が与えられ
る。各モータおよびアクチュエータは互いに干渉しない
ように軸受け２５を介して模擬レール３に接続されてい
る。模擬レール上には車輪２が搭載される。
り回転される。また、垂直方向駆動アクチュエータ６と
水平方向駆動アクチュエータ７により変位が与えられ
る。各モータおよびアクチュエータは互いに干渉しない
ように軸受け２５を介して模擬レール３に接続されてい
る。模擬レール上には車輪２が搭載される。
【００３６】尚、模擬レールの構成はこれに限られるわ
けではなく、同様の機能が得られるものであれば他の構
造・構成であってもかまわない。
けではなく、同様の機能が得られるものであれば他の構
造・構成であってもかまわない。
【００３７】また、模擬車体３の構成の一例を図５で説
明する。
明する。
【００３８】模擬車体３は基礎または反力壁１９に固定
されたアクチュエータ１１ａ、１１ｂ、１１ｃが設置さ
れ、これらにより駆動される。アクチュエータの数は、
車体の自由度が６自由度であるため最低６個必要であ
る。ただし、数値モデル上で考慮する結合点の自由度に
より適宜アクチュエータの数を変えてもかまわない。ま
た、この構成は同様の効果が得られるものであれば他の
構成・構造であってもかまわない。
されたアクチュエータ１１ａ、１１ｂ、１１ｃが設置さ
れ、これらにより駆動される。アクチュエータの数は、
車体の自由度が６自由度であるため最低６個必要であ
る。ただし、数値モデル上で考慮する結合点の自由度に
より適宜アクチュエータの数を変えてもかまわない。ま
た、この構成は同様の効果が得られるものであれば他の
構成・構造であってもかまわない。
【００３９】以上の実施例によれば、実際の車両を用い
ることなく、車体を含んだ車両全体の振動応答を求める
ことができ、小規模な試験設備で経済的な試験が行うこ
とができる。また、車体の設計変更の影響はデジタル計
算機上の数値モデルを変更するだけでよいので設計の評
価を容易に行うことができる。
ることなく、車体を含んだ車両全体の振動応答を求める
ことができ、小規模な試験設備で経済的な試験が行うこ
とができる。また、車体の設計変更の影響はデジタル計
算機上の数値モデルを変更するだけでよいので設計の評
価を容易に行うことができる。
【００４０】別の実施例を図６を用いて説明する。
【００４１】車体の運動方程式を台車の中心を原点と
し、鉛直軸と線路の接線の水平面への投影線からなる座
標軸で表現するとする。すると車両は台車からの反力だ
けではなく、慣性力、遠心力、コリオリの力等の見かけ
上の荷重を受けることになる。
し、鉛直軸と線路の接線の水平面への投影線からなる座
標軸で表現するとする。すると車両は台車からの反力だ
けではなく、慣性力、遠心力、コリオリの力等の見かけ
上の荷重を受けることになる。
【００４２】走行条件計算用デジタル計算機１４には走
行条件が設定されているので、車両の速度変化、線路の
回転半径、など上記みかけの力を計算するための情報が
保存されている。これらをモーターやアクチュエータの
制御装置８、９、１０に出力すると同時に振動応答計算
用デジタル計算機１７に出力する。デジタル計算機１７
では外力｛ｑ｝の中にこれらの見かけ上の荷重を含んで
振動応答の計算を行う。
行条件が設定されているので、車両の速度変化、線路の
回転半径、など上記みかけの力を計算するための情報が
保存されている。これらをモーターやアクチュエータの
制御装置８、９、１０に出力すると同時に振動応答計算
用デジタル計算機１７に出力する。デジタル計算機１７
では外力｛ｑ｝の中にこれらの見かけ上の荷重を含んで
振動応答の計算を行う。
【００４３】この実施例によれば、車両がカーブ等を含
んだ複雑な線路上を走行した場合の試験を、小規模な試
験装置で経済的に行うことができる。また、走行条件は
デジタル計算機上に入力されたデータにより決められる
ので、実際にはまだ建設されていないような条件でも走
行状態の評価を行うことができる。
んだ複雑な線路上を走行した場合の試験を、小規模な試
験装置で経済的に行うことができる。また、走行条件は
デジタル計算機上に入力されたデータにより決められる
ので、実際にはまだ建設されていないような条件でも走
行状態の評価を行うことができる。
【００４４】更に、別の実施例を図７を用いて説明す
る。
る。
【００４５】台車の部分のブレーキの性能や、前後に連
結された車両の影響を考慮すると車両の速度は一意的に
定められない。そこで、デジタル計算機１７の運動計算
結果をデジタル計算機１４に出力し、デジタル計算機は
１４はその結果をもとに車両の位置および速度を判断し
模擬レールの変位や回転数を制御する。また、その位置
に応じた線路の回転半径などをデジタル計算機１７に出
力する。
結された車両の影響を考慮すると車両の速度は一意的に
定められない。そこで、デジタル計算機１７の運動計算
結果をデジタル計算機１４に出力し、デジタル計算機は
１４はその結果をもとに車両の位置および速度を判断し
模擬レールの変位や回転数を制御する。また、その位置
に応じた線路の回転半径などをデジタル計算機１７に出
力する。
【００４６】この実施例によれば、台車などにブレーキ
などの動的な制御機器が含まれていても実車試験と同等
な試験を小規模な試験装置で行うことができる。
などの動的な制御機器が含まれていても実車試験と同等
な試験を小規模な試験装置で行うことができる。
【００４７】更に、別の実施例を図８で説明する。
【００４８】本実施例は、前記実施例の第一のデジタル
計算機１４と第二のデジタル計算機１７の担当する作業
を一つのデジタル計算機２１で行っているものである。
計算機１４と第二のデジタル計算機１７の担当する作業
を一つのデジタル計算機２１で行っているものである。
【００４９】これにより、第一の計算機の出力する情報
と第二の計算機の出力する情報の伝達が円滑に行われる
という効果がある。
と第二の計算機の出力する情報の伝達が円滑に行われる
という効果がある。
【００５０】また、別の実施例を図９を用いて説明す
る。
る。
【００５１】本実施例は、前記実施例のデジタル計算機
２１を並列計算機２６としたものである。そして、第一
の計算機の担当する作業と第二の計算機の担当する作業
を、別々のＣＰＵ２３に同時に実施させるものである。
２１を並列計算機２６としたものである。そして、第一
の計算機の担当する作業と第二の計算機の担当する作業
を、別々のＣＰＵ２３に同時に実施させるものである。
【００５２】本実施例によれば、運動の計算と走行条件
の計算が高速に行われるため、計算で得られたΔｔ後の
車体の運動をアクチュエータで実現するための時間的余
裕があるので各アクチュエータの制御が円滑に行うこと
ができるという効果がある。
の計算が高速に行われるため、計算で得られたΔｔ後の
車体の運動をアクチュエータで実現するための時間的余
裕があるので各アクチュエータの制御が円滑に行うこと
ができるという効果がある。
【００５３】図１０に示す実施例は、図９で説明した前
記実施例の一応用例である。
記実施例の一応用例である。
【００５４】本実施例では、２つのＣＰＵ２３の間の情
報の伝達を、２つのＣＰＵが共通のアクセス可能なメモ
リー２４を使用して行うものである。すなわち、一つの
ＣＰＵの計算結果で他方のＣＰＵに伝達すべき情報は、
前記メモリー２４に書き込まれ、それを入力すべきＣＰ
Ｕがそれを読みとることで情報の伝達が行われる。
報の伝達を、２つのＣＰＵが共通のアクセス可能なメモ
リー２４を使用して行うものである。すなわち、一つの
ＣＰＵの計算結果で他方のＣＰＵに伝達すべき情報は、
前記メモリー２４に書き込まれ、それを入力すべきＣＰ
Ｕがそれを読みとることで情報の伝達が行われる。
【００５５】本実施例によれば、情報の伝達のため、２
つのＣＰＵの作業を同期させる必要がなく、計算作業が
円滑に行われるという効果がある。
つのＣＰＵの作業を同期させる必要がなく、計算作業が
円滑に行われるという効果がある。
【００５６】図１１に更に別の実施例を示す。
【００５７】本実施例では、台車の試験を複数個並列に
行い、反力の測定、アクチュエータの制御などを一つの
計算機で行う。これにより一つの車体に複数個の台車１
が設置されている状態の試験が行える。このとき、模擬
レール４は台車設置位置の距離と車体速度を考慮して、
時間差を設けて変位させる必要があり、そのためデジタ
ル計算機１４はその分を考慮して制御信号を出力する。
行い、反力の測定、アクチュエータの制御などを一つの
計算機で行う。これにより一つの車体に複数個の台車１
が設置されている状態の試験が行える。このとき、模擬
レール４は台車設置位置の距離と車体速度を考慮して、
時間差を設けて変位させる必要があり、そのためデジタ
ル計算機１４はその分を考慮して制御信号を出力する。
【００５８】本実施例により、より実車走行試験に近い
試験を行うことができる。
試験を行うことができる。
【００５９】
【発明の効果】本発明によれば、鉄道車両の振動試験を
台車の振動試験のみにより、実車走行試験と同様の振動
試験が実施できる。
台車の振動試験のみにより、実車走行試験と同様の振動
試験が実施できる。
【図１】本発明の鉄道車両用試験装置の一実施例のブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】従来の鉄道車両用試験装置の構成例を示す説明
図である。
図である。
【図３】別の従来の鉄道車両振動試験装置の構成例を示
す説明図である。
す説明図である。
【図４】本発明で用いる模擬レールの説明図である。
【図５】本発明で用いる模擬車体駆動機構の模式図であ
る。
る。
【図６】本発明装置の別の実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図７】本発明装置の別の実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図８】本発明装置の別の実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図９】本発明に用いるデジタル計算機の１例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図１０】本発明に用いるデジタル計算機の他の例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図１１】本発明装置の更に他の実施例を示すブロック
図である。
図である。
１…台車、２…車輪、３…模擬車体、４…模擬レール、
５…モータ、６…模擬レール垂直方向駆動アクチュエー
タ、７…模擬レール水平方向駆動アクチュエータ、８…
モータの制御装置、９…模擬レール垂直方向駆動アクチ
ュエータの制御装置、１０…模擬レール水平方向駆動ア
クチュエータの制御装置、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ…模
擬車両駆動アクチュエータ、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ…
ロードセル、１３…Ｄ／Ａ変換器、１４…レール条件出
力用デジタル計算機、１５…Ａ／Ｄ変換器、１６…Ｄ／
Ａ変換器、１７…運動計算用デジタル計算機、１９…基
礎または反力壁、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ…模擬車両駆
動用アクチュエータの制御装置、２１…デジタル計算
機、２２…車体、２３…ＣＰＵ、２４…共通アクセス可
能メモリ、２５…軸受、２６…並列計算機。
５…モータ、６…模擬レール垂直方向駆動アクチュエー
タ、７…模擬レール水平方向駆動アクチュエータ、８…
モータの制御装置、９…模擬レール垂直方向駆動アクチ
ュエータの制御装置、１０…模擬レール水平方向駆動ア
クチュエータの制御装置、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ…模
擬車両駆動アクチュエータ、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ…
ロードセル、１３…Ｄ／Ａ変換器、１４…レール条件出
力用デジタル計算機、１５…Ａ／Ｄ変換器、１６…Ｄ／
Ａ変換器、１７…運動計算用デジタル計算機、１９…基
礎または反力壁、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ…模擬車両駆
動用アクチュエータの制御装置、２１…デジタル計算
機、２２…車体、２３…ＣＰＵ、２４…共通アクセス可
能メモリ、２５…軸受、２６…並列計算機。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 正紀 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所 機械研究所内 (56)参考文献 特公 平３−71655（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01M 17/00 - 17/10 G01M 7/00 - 7/06 G05D 19/02
Claims (4)
- 【請求項１】鉄道車両の台車の車輪に当接する回転体
と、この回転体を回転させるモータと、前記回転体を変
位させる回転体駆動用アクチュエータと、前記モータ及
びアクチュエータの制御装置と、レール状態の情報を有
し回転体駆動用アクチュエータの制御信号を発生させ前
記制御装置に出力する第一のデジタル計算機とを備えた
鉄道車両の試験装置において、 前記台車に車体からの荷重を与える模擬車両と、模擬車
両を駆動する基礎または反力壁に固定された複数個の模
擬車両駆動用アクチュエータと、模擬車両駆動用アクチ
ュエータの制御装置と、模擬車両駆動用アクチュエータ
に発生する模擬車両からの反力を計測するロードセル
と、前記模擬車両駆動用アクチュエータの制御信号を発
生させるＡ／Ｄ変換器とＤ／Ａ変換器を有する第二のデ
ジタル計算機とを備え、 前記第二のデジタル計算機には試験対象の台車に搭載さ
れる車体の数値モデルが入力され、一定時間刻みごとに
前記ロードセルからの出力をＡ／Ｄ変換器を介して入力
し、その計測値を用いて一定時間後の車体の運動を計算
し、模擬車両が前記一定時間後にその運動を実現するよ
うに制御信号をＤ／Ａ変換器を介して模擬車両駆動用ア
クチュエータの制御装置に出力するよう配線した ことを
特徴とする鉄道車両の試験装置。 - 【請求項２】請求項１に記載の鉄道車両の試験装置おい
て、第一のデジタル計算機は車両の走行速度変化及び／
またはレールの回転半径の情報を有しており、前記回転
体駆動用アクチュエータの制御信号を発生させると同時
に前記情報を第二のデジタル計算機に出力し、第二のデ
ジタル計算機はロードセル計測値とともに前記情報から
計算された荷重により車体の運動を計算し、模擬車両駆
動アクチュエータの制御信号を発生させる機能を備える
ことを特徴とする鉄道車両の試験装置。 - 【請求項３】鉄道車両の台車の車輪を回転体に当接さ
せ、モータで該回転体を回転させ、かつ該回転体駆動用
アクチュエータで該回転体を変位させ、またレール状態
の情報を有する第一のデジタル計算機により前記回転体
駆動用アクチュエータの制御信号を発生させ前記モータ
及びアクチュエータの制御装置に出力する鉄道車両の試
験方法において、 台車に車体からの荷重を与える模擬車両を設置し、基礎
または反力壁に固定された複数個の模擬車両駆動用アク
チュエータにより模擬車両を駆動し、模擬車両駆動用ア
クチュエータの制御信号はＡ／Ｄ変換器とＤ／Ａ変換器
を有してかつ試験対象の台車に搭載される車体の数値モ
デルが入力されている第二のデジタル計算機により、一
定時間刻みごとに模擬車両駆動用アクチュエータに発生
する模擬車両からの反力を計測するロードセルからの出
力をＡ／Ｄ変換器を介して入力し、その計測値を用いて
一定時間後の車体の運動を計算し、模擬車両駆動用アク
チュエータの制御信号をＤ／Ａ変換器を介して模擬車両
が前記一定時間後にその運動を実現するように発生し、
模擬車両駆動用アクチュエータの制御装置に出力するこ
とを特徴とする鉄道車両の試験方法。 - 【請求項４】請求項３に記載の鉄道車両の試験方法おい
て、第一のデジタル計算機は車両の走行速度変化及び／
またはレールの回転半径の情報を有しており、前記回転
体駆動用アクチュエータの制御信号を発生させると同時
に、前記情報を第二のデジタル計算機に出力し、第二の
デジタル計算機はロードセル計測値とともに、前記情報
から計算された荷重により車体の運動を計算し、模擬車
両駆動アクチュエータの制御信号を発生させることを特
徴とする鉄道車両の試験方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04083616A JP3084904B2 (ja) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | 鉄道車両の試験装置及びその方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04083616A JP3084904B2 (ja) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | 鉄道車両の試験装置及びその方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05281096A JPH05281096A (ja) | 1993-10-29 |
| JP3084904B2 true JP3084904B2 (ja) | 2000-09-04 |
Family
ID=13807427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04083616A Expired - Lifetime JP3084904B2 (ja) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | 鉄道車両の試験装置及びその方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3084904B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102004041A (zh) * | 2010-11-08 | 2011-04-06 | 吉林大学 | 基于半车质量模拟状态下的转向架悬挂自振特性试验台 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4557908B2 (ja) * | 2006-02-17 | 2010-10-06 | 財団法人鉄道総合技術研究所 | 車両加振システム |
| JP4752537B2 (ja) * | 2006-02-22 | 2011-08-17 | 株式会社日立プラントテクノロジー | 車両の衝突試験装置 |
| JP4647527B2 (ja) * | 2006-03-22 | 2011-03-09 | 財団法人鉄道総合技術研究所 | 磁気浮上式鉄道の連接車両用振動模型装置 |
| JP4698468B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2011-06-08 | 財団法人鉄道総合技術研究所 | 鉄道車両ブレーキ性能試験機、及び鉄道車両ブレーキ性能試験方法 |
| JP5061339B2 (ja) * | 2008-02-12 | 2012-10-31 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 連接車両試験装置 |
| WO2009144989A1 (ja) * | 2008-05-24 | 2009-12-03 | 国際計測器株式会社 | 振動試験装置 |
| JP5425749B2 (ja) * | 2010-11-17 | 2014-02-26 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 浮上式車両の模型実験装置におけるサスペンション相互作用力を用いた台車運動再現方法 |
| US9470590B2 (en) | 2015-02-12 | 2016-10-18 | Nhk Spring Co., Ltd. | Coil spring modeling apparatus |
| US9835217B2 (en) * | 2015-02-12 | 2017-12-05 | Nhk Spring Co., Ltd. | Coil spring modeling apparatus and method utilizing a torsion detection to control an actuator unit |
| US9811067B2 (en) | 2015-02-12 | 2017-11-07 | Nhk Spring Co., Ltd. | Coil spring modeling apparatus and method of the same |
| JP6789875B2 (ja) * | 2017-04-20 | 2020-11-25 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 蛇行動収束方法及び台上試験装置 |
| CN108444685B (zh) * | 2018-03-15 | 2023-11-28 | 中南大学 | 一种高速铁路轮轨垂横纵向力耦合加载模拟装置 |
| JP7242518B2 (ja) * | 2019-12-16 | 2023-03-20 | 株式会社東芝 | 非破壊検査方法及び非破壊検査システム |
-
1992
- 1992-04-06 JP JP04083616A patent/JP3084904B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102004041A (zh) * | 2010-11-08 | 2011-04-06 | 吉林大学 | 基于半车质量模拟状态下的转向架悬挂自振特性试验台 |
| CN102004041B (zh) * | 2010-11-08 | 2011-12-28 | 吉林大学 | 基于半车质量模拟状态下的转向架悬挂自振特性试验台 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05281096A (ja) | 1993-10-29 |
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