搗固作業(yè)機(jī)理試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)與仿真研究.pdf

1、我國的鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)經(jīng)大幅提速后，不僅加快了列車的運(yùn)行速度，也顯著增加了列車的運(yùn)行密度，目前許多快速區(qū)段已無法采用人工方式來維修和養(yǎng)護(hù)作業(yè)，只能在有限的天窗期內(nèi)采用大型養(yǎng)路機(jī)械對線路進(jìn)行維修和養(yǎng)護(hù)，而利用搗固車對鐵路線路進(jìn)行搗固作業(yè)就是其中最主要的養(yǎng)護(hù)作業(yè)之一。搗固作業(yè)提高了道床石碴的密實(shí)度，增加了軌道的穩(wěn)定性，保證了列車的行車安全，各國都把對搗固車的研制放在各種線路機(jī)械的首位。隨著我國對國外各種搗固車的引進(jìn)，搗固裝置技術(shù)的理論研究也不斷

2、的發(fā)展，主要集中在搗固車的激振原理闡述、結(jié)構(gòu)組成、振幅與振動(dòng)頻率的解釋等方面。由于軟件仿真及現(xiàn)場原位試驗(yàn)難度較大，同時(shí)室內(nèi)缺少能夠模擬現(xiàn)場搗固作業(yè)過程的試驗(yàn)設(shè)備，國內(nèi)對于搗固裝置技術(shù)的研究任然停留在對已有搗固裝置的技術(shù)參數(shù)及結(jié)構(gòu)方面的整理與總結(jié)，很少涉及搗固裝置的作業(yè)機(jī)理和搗固裝置結(jié)構(gòu)、技術(shù)參數(shù)的優(yōu)化。本文針對這一現(xiàn)狀，探討了鐵路碎石道碴的特性和搗固作業(yè)機(jī)理，對搗固作業(yè)機(jī)理試驗(yàn)裝置進(jìn)行了研究，具體工作如下:
　　論文介紹了鐵路碎石

3、道碴的特性以及相關(guān)振動(dòng)搗實(shí)理論，并闡述了搗固作業(yè)機(jī)理。
　　論文確定了試驗(yàn)裝置的總體要求及總體構(gòu)建方案，對搗固作業(yè)機(jī)理試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)基坑、車輛載荷加載裝置、搗固裝置以及檢測裝置的方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對實(shí)驗(yàn)裝置的主要參數(shù)和性能指標(biāo)進(jìn)行了計(jì)算，使用SolidWorks軟件建立了試驗(yàn)裝置的三維模型，并將各零、部件進(jìn)行裝配，得到試驗(yàn)裝置的實(shí)體模型。
　　論文使用COSMOSMotion軟件，針對不同工況，對Ⅰ型和Ⅱ型兩種搗固裝置的三維模

4、型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，根據(jù)仿真結(jié)果對模型尺寸進(jìn)行了修正。
　　論文使用有限元分析軟件ANSYS對列車輪軸載荷分布理論進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證了車輛載荷加載裝置設(shè)計(jì)的合理性。
　　論文使用有限元分析軟件ANSYS對水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，包括模態(tài)分析、諧響應(yīng)分析以及瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析。其中模態(tài)分析得到了結(jié)構(gòu)兩種工況下的前十階固有頻率和振型;諧響應(yīng)分析確定了結(jié)構(gòu)受到電機(jī)干擾力激勵(lì)時(shí)影響最大的固有頻率階數(shù)，在這些區(qū)域，電機(jī)啟動(dòng)時(shí)需要快速提高轉(zhuǎn)速