论文题名: | 无砟换轨机器人龙口悬臂优化设计及特性分析研究 |
关键词: | 无砟轨道;换轨机器人;龙口悬臂;结构力学 |
摘要: | 轨道交通装备制造业是智能交通工程技术的重中之重,未来将向人车共融、数字化设计、信息化管理与自动化控制方向靠拢。全球轨道交通市场容量正在极速发展,而我国必须把握轨道交通装备制造业的机遇。铁路无砟轨道维修工程的主要装备是传统轨道换轨车。然而传统换轨车轨条易滑动,安全隐患大,且智能化程度低。同时轨条铺换工作需要人工定位,低效高风险的缺点不符合“机器替人”的工业领域新趋势。因此,针对新型无砟轨道换轨机器人龙口悬臂结构改进及运动特性的研究迫在眉睫。本课题是国家自然科学基金资助项目(项目编号:51375519),主要进行无砟轨道换轨机器人龙口悬臂的结构改进设计及动力/运动特性分析,并利用龙口悬臂输运方程研究终端鲁棒特性、动力学稳定特性及末端振动因素。 本文主要研究内容如下: (1)根据板式高铁无砟轨道换轨机器人结构改进设计,提出一种新型自动控制换轨施工装备方案。利用结构力学与刚强度校核理论对龙口悬臂进行结构分析,并完成无砟换轨机器人龙口悬臂校核计算。 (2)通过无砟轨道换轨机器人龙口悬臂结构分析及校核计算,建立换轨机器人龙口悬臂输运方程模型。采用Bezier离散方法推导算子分裂离散方程,完成换轨机器人龙口悬臂数值特征方程推演。 (3)利用龙口悬臂算子分裂输运方程求解其数值特征,将龙口悬臂输运模型分裂为多因变参数的仿真分析场:固有模态场、荷载静力场、时变温度场以及恒速运动场,并完成各个参数场的仿真分析,确认龙口悬臂算子分裂输运方程合理有效。 (4)利用相似条件等缩比模型方法,完成龙口悬臂相似准则理论研究。建立无砟换轨机器人龙口悬臂样机试验平台,利用INSIZE6388数显千分尺与DXL360数字角度尺进行终端位置振动与水平角度偏转标定试验,验证龙口悬臂算子分裂输运方程和参数分析的关联性与正确性。 |
作者: | 苗长斌 |
专业: | 机械工程;机械设计及理论 |
导师: | 罗天洪 |
授予学位: | 硕士 |
授予学位单位: | 重庆交通大学 |
学位年度: | 2017 |
正文语种: | 中文 |