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钢轨铣磨车磨削装置设计及磨削力控制研究
| 论文题名： | 钢轨铣磨车磨削装置设计及磨削力控制研究 |
| 关键词： | 钢轨铣磨车;钢轨磨削;磨削装置;磨削力控制;广义预测控制 |
| 摘要： | 铁路高速重载趋势的发展加剧了线路钢轨的恶化，严重影响了钢轨的使用寿命以及列车运行的安全性、平稳性。近年来，钢轨铣磨车已逐渐成为线路钢轨修复的主要设备，而磨削装置是钢轨铣磨车的核心工作部件，其性能直接决定了铣磨车对钢轨修复的效果。本文以钢轨铣磨车磨削装置为研究对象，对磨削力及其控制方式进行深入研究，主要工作内容如下: 1、论述了钢轨打磨技术及磨削力控制技术的研究现状，针对钢轨铣磨车磨削装置的作业特点，提出采用砂轮斜接触磨削以克服砂轮表面磨损不均匀、磨削过热烧伤等问题;在分析各类驱动方式的基础上，提出采用液压与电气复合的驱动方式实现磨削装置的垂向运动，并设计了磨削装置的结构及液压系统。 2、依据磨削原理，在磨削砂轮受力分析的基础上，提出采用“控力磨削”方式对磨削过程进行控制，推导了磨削力与定位靴的位置关系，确定了磨削过程的控制变量。 3、研究磨削过程中三通比例减压阀动态特性、车辆-轨道系统振动、砂轮磨损对磨削力的影响，并通过实验分析磨削纵向进给速度及砂轮线速度对磨削力的影响，设计了磨削装置磨削力控制系统。 4、建立了磨削力控制系统数学模型，将广义预测控制算法应用到磨削力的控制过程中，应用MATLAB对控制系统的磨削力输出及位置控制量进行仿真研究。结果表明，该方法能够消除多种干扰因素对磨削力的影响，获得良好的控制性能。 5、搭建磨削装置试验平台，在磨削装置上进行了磨削试验研究。试验结果表明，本文设计的磨削装置及控制方法合理可行，能够取得较好的磨削效果。 |
| 作者： | 刘真兵 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 胡军科 |
| 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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