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37600字硕士毕业论文钢轨四向矫直机计算机系统分析

论文类型:硕士毕业论文
论文字数:37600字
论点:钢轨,矫直,平直
论文概述:

木论文对全自动钢轨四向调直机的机械部分和电气部分做了阐述,并对钢轨矫直过程进行了模拟,设计上改善了四向调直机在调直时由于强度不够造成水平方向弯曲的情况,提高了调直机的稳定

论文正文:

第一章导言

铁路运输业在运输系统中发挥着重要作用。生产力的分配以及生产、运输和销售的构成需要依靠铁路作为纽带。然而,随着高速铁路和轨道交通的发展,其地位更加突出。无缝线路作为轨道结构技术进步的重要标志,是实现高速重载轨道结构技术的最佳选择,也是我国铁路实现跨越式发展的重要课题。随着无缝线路的发展,对钢轨焊接接头的质量提出了更高的要求,即钢轨焊接接头的内外质量更高。通过设备自动化、数字化和模块化的提高,接头的内部质量得到了更好的保证。外观质量要求钢轨焊接接头表面无缺陷,具有几何尺寸精度高、平整度高等特点。其中,焊接接头的平面度影响最大,难以满足高精度要求。
国内外高速铁路的研究和实践经验表明,就铁路线路而言,必须有持久稳定的高直线度,特别是在焊接接头处,这是反映钢轨垂直方向波动的指标,钢轨质量的测量标准之一也依赖于直线度。如果钢轨平直度不高,会加剧轮轨冲击,导致线路剧烈晃动,增大轮轨作用力,恶化轮轨受力状态,严重危及机车车辆零部件和钢轨,制约列车速度的提高。最严重的后果是火车将脱轨和翻车,这将危及行车安全。因此,钢轨表面的平直度不仅直接影响列车的安全性,还影响运行速度和乘客的舒适性,也是钢轨使用寿命的重要指标之一。必须使用严格的标准来控制铁轨的生产。
文献指出,我国干线焊接接头直线度与1632-200《钢轨焊接》对直线度的要求仍有很大差距。一些研究人员采用轨距测量方法对铺设在某一线路现场的钢轨焊接接头的直线度
进行了测试。试验结果表明,该线路焊接接头的直线度与TB/T 1632-2005《钢轨焊接》的直线度要求有很大差异。从表1-1可以看出,两种焊接方法获得的接头合格率不高,导向面合格率高于驱动面。这一方面说明驱动面的直线度要求比导向面更严格,另一方面也说明我国线路高低接头的控制需要进一步加强。
国内外对高速铁路直线度进行严格控制,钢轨的矫直精度是保证钢轨直线度的关键。矫直是钢轨生产中必不可少的工序。各国先进的钢轨制造企业非常重视钢轨矫直技术,尤其是美国、法国、德国、日本等国家。不同的标准要求不同的钢轨平直度,如下图1-2所示。图1-3显示了钢轨焊接接头直线度的最大允许偏差。
为了提高钢轨焊接接头的直线度精度,除了先进的测量系统外,还需要目前先进的钢轨四向矫直机。我国使用的液压矫直机经常重复测量矫直,效率低,劳动强度大。随着技术的发展,半自动矫直机应运而生。虽然这种情况已经发生了一定程度的变化,但矫直力和矫直行程这两个工艺参数仍然难以确定,主要依靠矫直的经验和感受,精度难以保证。在工业化国家,钢轨矫直一般采用自动化程度高、智能化设备,生产效率高、质量控制精度高,直接避免了人为因素对产品质量的影响,但进口矫直机非常昂贵。
近年来,上海部分高校吸收国外先进设计理念,集成激光检测技术、实时监控反馈技术、电液比例控制技术和现代数控技术,成功开发了新一代钢轨四向矫直机,极大地改变了矫直过程的控制操作模式,在一定程度上提高了钢轨平直度的控制精度。在操作控制区,操作者可以直观地理解矫直过程中钢轨施加的力与相应位移之间的关系,并参考这些数据信息进行矫直控制。
目前,上海理工大学生产的进口矫直机和钢轨四向矫直机广泛应用于各种焊接钢轨厂。虽然可以满足要求,在一定程度上提高精度,但现场工作中矫直力和矫直行程的控制仍然依赖于人们的经验和感受,需要反复矫直,降低了生产效率。此外,由于在水平方向矫直时刚性强度不足,矫直机使用时间较长,导致部分部件弯曲,影响矫直精度。在此基础上,重新设计了钢轨四向矫直机的部分机械部件,建立了矫直参数数据库系统,使钢轨四向矫直机的结构更加合理,功能更加完善,矫直效率和自动化程度进一步提高。

第二章文献综述...................13-15
第三章钢轨四向矫直...................15-24
3.1机械结构...................15-19
3.2...................19-20
3.2.1变频器重要部件减速器...................19-20 [/BR/] 3.2.2...................20 [/BR/]用于校正气缸3.2.3...................20
3.3四向矫直机的工作...................20-22
3.3.1...................20-21
3.3.2液压控制...................21-22 [/BR/] 3.4四向矫直机...................22-24
第四章钢轨矫直参数...................24-36
4.1轨道压力...................24-25 [/BR/] 4.2压力矫直...................25-26 [/BR/] 4.3压力矫直...................26-27
4.4有限元分析...................27-36
4.4.1 ANSYS软件...................28
4.4.2非线性...................28-29
4.4.3...................29的有限元模型
4.4.4...................29-30几何模型
4.4.5材料参数...................30-31
4.4.6电网分区...................31-32 [/BR/] 4.4.7解决方案和...................32-34 [/BR/] 4.4.8模拟结果...................34-36

结论
介绍了全自动钢轨四向矫直机的机械和电气部分,并模拟了钢轨矫直过程。结论如下:
1。由于强度不足,该设计改善了四通矫直机在水平方向的弯曲,提高了矫直机的稳定性和使用寿命。
2。通过Ansys仿真分析,确定施力点和支点的位置,获得初始挠度和矫直参数数据。模型合理,与现场试验矫直力吻合良好。
3。建立了矫直参数数据库系统,可以通过自学习的方式不断优化数据库,从而提高系统的自动化程度和接头质量。
综上所述,初步设计的钢轨自动四向矫直机具有良好的可行性,对于保证焊接接头平直度、提高矫直效率具有重要的现实意义。