预应力混凝土自动轨枕张放机的研制

作     者：张鸣 

作者单位：中北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：任建平

授予年度：2007年

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：预应力混凝土轨枕 虚拟样机 液压传动 Fuzzy-PID控制 Simulink仿真 

摘      要：高速重载铁路是我国铁路建设的发展方向，随着我国干线铁路的不断提速，对铁路基础产品——轨枕的要求也在不断提高，要保证轨枕的质量，必须依靠先进的生产装备。预应力混凝土轨枕自动张拉机是整个轨枕加工过程中的核心设备，它的好坏将直接影响到轨枕预应力施工质量，目前市场上存在的轨枕张拉机多采用液压千斤顶的形式，仅仅能完成钢筋张拉的过程，不能完成卸载的过程，且由于采取间接的方法来测量钢筋的张拉力，系统在实际运用中存在着很大的误差。鉴于以上原因需重新设计一种轨枕钢筋张放设备，能同时满足钢筋的张拉和卸载的需要。本论文所设计的张放机决定采用螺旋传力机构来实现钢筋的张放，用对液压马达转速的控制来控制钢筋张拉和卸载力的大小，避免了传统张拉机的一些问题。 本论文从多个方面论述了张放机的设计过程中的一些问题，主要内容有：(1)机械系统设计，运用多种CAD／CAE手段(如三维参数化设计，有限元分析、优化，运动学、动力学分析等)建立起了张放机的机械系统的虚拟样机;(2)液压系统设计，设计了系统的液压回路，选择了主要的液压元件，并对液压系统调速原理作了说明;(3)控制系统设计，建立起了系统的数学模型，并为系统设计了合理的控制算法;(4)对系统的动态性能进行了仿真，验证了系统采用Fuzzy—PID算法的合理性。本文最后对全文所做的工作进行了总结，并提出了今后进一步需要完成的工作。