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非接触式钢轨全轮廓磨耗测量系统设计
| 论文题名： | 非接触式钢轨全轮廓磨耗测量系统设计 |
| 关键词： | 钢轨磨耗;轮廓测量;数据处理;使用寿命 |
| 摘要： | 铁路运输因其输送能力大、综合成本低的独特优势而成为最重要的一种交通运输方式，是国民经济建设与发展的大动脉。铁路安全是铁路运输的根本前提和基础，“安全第一”是铁路永恒的主题，而钢轨自身状态与性能的优劣，直接关系到铁路的运输能力和行车安全，其中，钢轨磨耗是不容忽视的重要因素。钢轨磨耗主要是车轮与钢轨间滑动摩擦和滚动摩擦产生的结果，一般在钢轨轨头部分产生，是决定钢轨使用寿命的重要因素之一。 目前国内钢轨磨耗检测手段主要是以接触式测量、人工操作为主，其效率低、工作量大、安全性低。本文运用激光技术，采用激光传感器和磁致伸缩传感器和独特的二维测量机构，能快速获取钢轨断面轮廓的坐标，结合符合行业标准的磨耗测量基准实现钢轨磨耗的高精度测量，开发了一套非接触式钢轨磨耗测量系统。 由于待测对象为钢轨外轮廓，论文采用了分两次扫描钢轨轨头的全部轮廓，再将得到的数据点云通过滤波、数据精简和数据拼接等算法处理，将测量数据转换到同一个坐标系中，得到完整的钢轨轨头外轮廓；再以通过同步测量基准定位块所获得的磨耗测量基准点坐标匹配标准钢轨轮廓进行对比，计算出钢轨轮廓各处的磨耗的技术路线，完成了包括测量机械结构设计、数据采集系统设计、测量数据的处理、磨耗测量及试验样机的调试实验在内的系统研究工作，以及用于钢轨磨耗信息处理与特征识别的滤波算法、最小二乘法、Hough算法、ICP算法等算法研究工作，并通过实验验证了算法模型的正确性。 为检验钢轨磨耗测量的效果，本文在实验室条件下，通过对预设磨耗试件的实际测量与数据分析，验证了系统的准确性和重复性，试验样机及其测量软件系统符合预期的检测精度要求。 |
| 作者： | 陈佳明 |
| 专业： | 仪器仪表工程 |
| 导师： | 朱洪涛;鄢积分 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南昌大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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