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基于半物理仿真的停车顶现场检测装置设计
| 论文题名： | 基于半物理仿真的停车顶现场检测装置设计 |
| 关键词： | 铁路运输系统;编组站;停车顶;结构设计 |
| 摘要： | 停车顶是铁路运输系统编组站内的重要调速设备之一，应用于编组站尾部，对车辆起停车制动和止轮防溜的作用。虽然停车顶已经应用了三十多年，但是其检测技术依旧停留在室内检测和试验线路检测上，检测效率不高，目前也没有实用性的停车顶现场检测装置。为此，研究设计一种轻便简单，应用于编组站的停车顶性能参数量化检测设备，对于铁路运输安全具有重要意义。 论文分析比较了现有的检测方法，选择了示功图法作为现场检测的检测方法，并在此基础上完成了加载机构的方案设计，对关键部位的齿轮、轴和弹簧展开了参数匹配和安全校核。使用SolidWorks建立了整个停车顶现场检测装置的三维模型，同时使用SolidWorks的Simulation模块，对机架和抓轨进行了有限元分析，在满足性能要求的基础上使设备轻量化。 为了节省研发周期，提高工作效率，使停车顶现场检测装置的控制器能和样机结构并行设计，引入了半物理仿真设计方法。为此，分析了停车顶的机械结构和工作原理，建立了正常停车顶内部油气作用的数学模型，可以根据停车顶滑动油缸的垂直下移距离计算出停车顶的垂直反力。基于单片机开发板，利用LabVIEW建立控制器半物理仿真平台。根据停车顶的数学模型在LabVIEW中生成可动态调用的数学模型Ⅵ;最终通过在Keil编程环境下使用C++编写一套简易的停车顶检测程序对半物理仿真平台的实用性进行了验证。实现了控制器半物理仿真平台通过调用停车顶的数学模型，模拟停车顶现场检测设备对真实停车顶进行加载时测出的停车顶滑动油缸下移距离和停车顶的垂直反力。根据模拟产生的数据测试并改善停车顶现场检测装置控制器的实际检测程序，达到在机电产品开发中引入半物理仿真设计方法以提高设计效率的目的。 论文研究完成了装置结构方案设计，同时建立半物理仿真平台实验系统，是对机电产品设计模式的有益探索，对提升研发能力有一定促进作用。 |
| 作者： | 郭弘凌 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 田怀文 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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