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一种轨道动态轮重检测传感装置的设计与研究
| 论文题名： | 一种轨道动态轮重检测传感装置的设计与研究 |
| 关键词： | 激光光斑;光电位置探测器;动态轮重;检测装置;有限元分析;钢轨挠度响应 |
| 摘要： | 轨道动态轮重检测在铁路运输安全领域有重要的应用价值，设计能够检测行进中列车载重状态的动态轮重检测装置，对解决因超偏载导致的列车行车安全问题有着重要意义。 本研究设计一种新型的轨道动态轮重检测方法及装置，其原理是将钢轨在车轮移动载荷作用下产生的微小弯曲所导致的斜率变化，通过反射光路转化为激光光斑的位移。利用光电位置探测器测量光斑位移，以达到检测钢轨上车轮轮重的作用。使用此原理设计的轮重检测传感装置可以方便、快速的安装在钢轨上，并且检测装置的核心部件与钢轨不直接接触，这样可以有效规避钢轨上的电流。 本文主要研究内容如下: 1)借助现有的轨道弹射实验台，应用有限元分析软件，分析车轮载荷和车轮速度对钢轨挠度响应的影响。并以钢轨挠度为基础，计算得出钢轨各位置的斜率变化规律，为后文轨道动态轮重检测装置的设计提供基础数据。 2)设计检测装置的光路，通过此光路，可以将钢轨微小的斜率变化转化为较大的激光光斑位移，并计算得出钢轨斜率变化与激光光斑位移的关系式。 3)设计光电位置探测器的信号处理电路，并设计相应的自动调零电路。计算得出光电位置探测器信号处理电路输出电压与光斑位置的关系式。 4)设计针对轨道弹射实验台的数据采集与车轮测速系统，以提高实验数据采集的效率和可靠性。 5)测试本研究所设计的轨道动态轮重检测传感装置在不同载荷和不同速度下的检测结果，并对实验结果进行分析。 |
| 作者： | 李屹罡 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 黄志辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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