【文章內(nèi)容簡介】 轉(zhuǎn)盤軌道2上的接近開關(guān)：X006輸出點: 電動轉(zhuǎn)盤正轉(zhuǎn)：Y000 電動轉(zhuǎn)盤反轉(zhuǎn)： Y001二 梯形圖三 功能圖LD X000EU= M0LD M0O M1AN X002= M001LD X005EU= M2O M3AN T33= M3TON T33,10LD T33O M4AN X004= M4LD X001EU = M5LD M5O M6AN X003= M6LD X006EU= M7LD M7O M8AN T34= M8TON T34,10LD T34O M9AN X004=M9LD M1O M6= Y000LD M4O M9= Y001第三章 軌道的選擇和安裝在轉(zhuǎn)盤換軌電動平車系統(tǒng)中，電動平車軌道安裝是處于機械和土建之間的一個工程領(lǐng)域。軌道安裝的質(zhì)量將影響整個系統(tǒng)的工作質(zhì)量，只有保證軌道安裝質(zhì)量，才能確保整個系統(tǒng)的運行質(zhì)量。1 軌道的選擇電動平車運行軌道為鋼軌，鋼軌的頂部是凸狀的，底部是具有一定寬度的平板，增加了與基礎(chǔ)的接觸面；軌道的截面多為工字形，具有良好的抗彎強度。鋼軌的通常用含碳、錳較高的鋼材(C=％～％、Mn=％～％)軋制而成。常用的型號有，考慮到該設(shè)計電動平車載重和運轉(zhuǎn)速度等方面的原因，選用P38鋼軌較合適。2軌道的安裝目前軌道聯(lián)接大致有:壓板固定法、鉤形螺栓固定法等。壓板由螺母旋緊力將軌道緊固在起重機承軌梁上。當電動平車由某種機械或電氣原因，引起運行“啃道”，勢必造成大車輪緣對軌道產(chǎn)生一橫向推力，此力由軌道傳至壓板(壓板安裝時需調(diào)整距離，故將螺栓孔制成長孔)，即使壓板安裝時，加防松木契或方墊點焊，大噸位電動平車軌道也難以保證不發(fā)生位移。因壓板固定法只有垂直壓力而無橫向力，所以軌道橫向位移是不可避免的。鉤形螺栓固定法，此種聯(lián)接法由螺母將聯(lián)接件固定在承軌梁上。鉤形螺栓具有較大的橫向力而垂直力很小。當起重機輪壓反復(fù)作用，軌道墊板易串出軌底，使軌道發(fā)生標高變化，引起電動平車運行“爬坡”或產(chǎn)生“顛波”，而無法正常運行。另外，此種聯(lián)接方法，軌腰要鉆孔，增加了機械加工量，從而加大工程費用。從上述兩種聯(lián)接形式看，都存在一定缺陷。壓板固定法具有較大的垂直壓力，而無橫向力，易使軌道產(chǎn)生橫向位移。鉤形螺栓固定法，具有較大的橫向力，而無垂直壓力，又增加機械加工量。經(jīng)多年對軌道使用、調(diào)修經(jīng)驗證明:將上述兩種聯(lián)接方法聯(lián)合運用，即兩對壓板聯(lián)接法，間隔一對鉤形螺栓固定法是行之有效的。這樣即發(fā)揮出壓板聯(lián)接垂直壓力大的優(yōu)勢，保證軌底墊板不易串出，標高不變。又充分運用鉤形螺栓固定法橫向力大的優(yōu)點，保證軌道不產(chǎn)生旁彎，大車不易發(fā)生“啃道”。此種結(jié)構(gòu)方式即保證軌道的安裝精度不易發(fā)生變化，又保證軌道聯(lián)接的可靠性。因此也不用經(jīng)常調(diào)整軌道標高、旁彎緊固壓板螺母，而提高了電動平車的利用率，又保證其安全可靠地運行。按設(shè)計任務(wù)要求軌距為1435mm，軌道間中心間距為1700mm，軌道與轉(zhuǎn)盤銜接。示意圖于圖91所示。第四章 準確對軌 有軌電動平車要在軌道上運行，這就要求轉(zhuǎn)盤上的軌道和地面上的軌道能夠很好的對接，否則會有翻車的危險。驅(qū)動裝置在接到控制系統(tǒng)的通車指令之后由于慣性并不能夠馬上停止運行，這就要求我們要充分考慮準確對軌的問題。為此我們考慮用電磁制動器來實現(xiàn)電動轉(zhuǎn)盤的準確對軌。1電磁制動器的簡介 電磁制動器俗稱抱閘，結(jié)構(gòu)各式各樣，但原理基本相同，一般有制動電磁鐵、制動臂、制動瓦、制動襯料、制動彈簧、手動松閘裝置以及彈簧拉桿、調(diào)整螺栓、螺母組成。制動器彈簧有兩個，分別安裝在兩個制動臂上，由一根雙頭螺桿連在一起。制動瓦上的閘片常采用厚度為10mm左右的石棉剎車片，用鉚釘固定在制動瓦上，鉚釘?shù)穆袢肷疃葹殚l片厚度的三分之一到二分之一。電磁制動器的轉(zhuǎn)矩是通過干摩擦面的摩擦產(chǎn)生，其電磁鐵線圈由24V直流電控制。下圖中是制動器安裝在軸上的一種典型結(jié)構(gòu)，定子4安裝在機架上并固定之，軸與法蘭輪轂2連接，相對與定子4只能轉(zhuǎn)動，無軸向移動。當軸蘇要制動時，給定子線圈5通電，定子的磁力牽引銜鐵1壓向摩擦墊3，完成軸的制動過程。當需要松閘時，定子斷電，磁力消失，銜鐵盤1在預(yù)應(yīng)力彈簧的牽引下復(fù)位，完成松閘。 電磁制動器1—銜鐵盤； 2—法蘭輪轂； 3摩擦墊4—定子； 5—線圈； 6—電線2 電磁制動器的選擇為了實現(xiàn)電動轉(zhuǎn)盤的準確對軌，我們選用電磁制動器來實現(xiàn)，因為電磁制動器要安裝在減速機輸出軸與齒輪軸的聯(lián)軸器上，以聯(lián)軸器作為制動輪?？紤]到減速機輸出軸的直徑為60mm，查《機械設(shè)計手冊》決定選用DHD4400型手動釋放型失電制動器參考文獻:【1】 ：高等教育出版社，2005年.【2】 成大先. ：化學(xué)工業(yè)出版社，2004年. 【3】 成大先. 機械設(shè)計手冊（第五版）第二卷. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008年. 584——5126，5213——5226.【4】 成大先. 機械設(shè)計手冊（第五版）第三卷. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，——1448.【5】 成大先. 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關(guān)鍵詞：輪/軌。滾動接觸。蠕變力。結(jié)構(gòu)彈性變形 在軌道上運行的火車輪和鐵軌之間的激烈行動引起輪和軌道的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)大量彈性變形。大量結(jié)構(gòu)變形將大大影響車輪和鋼軌的滾動接觸性能，如蠕變力，起皺[ 13 ] ，粘附，滾動接觸疲勞，噪音[ 4,5 ]和脫軌[ 6 ] 。到目前為止，廣泛應(yīng)用于分析輪/軌蠕變力的滾動接觸理論基于假設(shè)的彈性半空[712] 。換言之，輪/軌彈性變形和牽引點的關(guān)系可用該理論的Bossinesq和切瑞蒂公式表示。在實踐中，當輪正在軌道上運動時，接觸處的彈性變形大于按現(xiàn)有的滾動接觸理論所計算出的值。這是因為輪/軌的彈性遠大于半彈性空間。相應(yīng)的負載造成輪/軌的結(jié)構(gòu)彈性變形（SED）于圖1和2所示 。在圖1A中顯示的輪輻的彎曲變形，主要是由車輛和輪對/軌道的縱向動態(tài)載荷引起的。圖。圖1b中所描述的輪輻扭變形是由車輪和鋼軌之間縱向蠕變力作用產(chǎn)生的。引起圖1C所示的輪輻斜彎曲變形和圖2所示鐵路的傾覆變形的主要原因是輛和輪對軌道的橫向動荷載?？捎糜跈C車運動的與旋軸輪轉(zhuǎn)向同一方向的扭變形（見圖。 1 ），主要是由輪/軌接觸處的牽引力和電機驅(qū)動力矩引起的。直至目前為止很少有發(fā)表論文討論SED對輪和軌道之間的滾動接觸的蠕動和蠕變力的影響。事實上，上面提到的輪/軌SED降低了輪/軌的法向和切向接觸剛度。輪/軌的法向的接觸剛度，主要是因軌道下沉而減小。法向的接觸剛度降低并不會影響接觸面的法向壓力很大。該切線接觸剛度降低對粘附/滑移區(qū)的境況和接觸面的牽引力的影響很大。如果考慮到滾動接觸中對輪/軌的滾動接觸分析，接觸面一對接觸粒子的總滑動系數(shù)與按本滾動接觸理論計算的是不同的。取得的所有接觸粒子的總滑動系數(shù)和摩擦功，小于在忽略SED的影響條件下分析輪/軌蠕變力時所得值。接觸面粘/滑區(qū)的比例也大于不考慮SED的影響時的。本文簡要分析了機構(gòu)的結(jié)構(gòu)彈性變形對滾動接觸時滾動接觸性能的影響，并在分析輪和軌道蠕變力時就應(yīng)用了Kalker的非赫茲形式三維彈性機構(gòu)滾動接觸理論模型。在分析時選定的輪和鐵路數(shù)值分別是，一列貨運汽車的錐形剖面輪，中國“TB” ，和60公斤/米的鋼軌。有限元方法是用來確定他們的SED 。根據(jù)SED和通過有限元獲得的相應(yīng)的載荷的關(guān)系，確定能表示由接觸面單位密度牽引力產(chǎn)生的輪軌彈性位移的影響系數(shù)。這些影響系數(shù)是用來取代一些由Kalker的理論中的Bossinesq和切瑞蒂公式計算出的影響系數(shù)。輪彎曲變形的影響如圖1A示，輪和鐵路的結(jié)構(gòu)彈性變形的交叉影響研究時被忽視。數(shù)值結(jié)果表明，在SED的影響是否被考慮的兩種情況下，輪/軌的蠕變力有明顯區(qū)別。 為了更好地了解輪/軌滾動接觸的輪/軌SED的影響，我們有必要簡要地了解不飽和蠕變力條件下減少接觸剛度增加接觸面粘/滑率的機械裝置。一般來說，接觸面的一對接觸粒子之間的總滑動，包含剛性滑移，接觸面接觸處的彈性變形和SED。圖3A描述接觸對粒子的情形，A1和A2，滾動接觸體且沒有彈性變形。線A1A1和A2A2標記于圖3A中，以便更好的理解說明。機構(gòu)發(fā)生變形后的位置和變形線，A1A1和A2A2，列于圖3A中。位移差異，W1，圖 3B中兩個破折號之間的線是由機構(gòu)的硬性的運動和滾動或滑動所造成的 。該處的彈性變形點，A1和A2，是靠u11和u21表示的，這是由一些依據(jù)彈性半空間假設(shè)的滾動接觸理論確定的，他們導(dǎo)致了點A1和點A2的彈性位移之間的差異 ， U1= u11 u21。如果機構(gòu)的結(jié)構(gòu)彈性變形的影響被忽視，總滑點之間， A1和A2 ，可以理解為：S1= w1?u1=w1?(u11 ? u21)（1）。機構(gòu)的結(jié)構(gòu)彈性變形的主要由牽引力所造成的，p和p_作用于接觸點和機構(gòu)的其他邊界條件，它們導(dǎo)致線， A1_A1和A2_A2產(chǎn)生不受接觸面的坐標（ox1x3，見圖3A）約束的剛性運動。u10和u20是用來分別表示點A1和點A2由于結(jié)構(gòu)彈性變形的位移。在任何載荷下，他們可以視為與該處給定邊界條件下的坐標和機構(gòu)的幾何形狀保持一致。點A1和點A2位移差異，取決于u10和u20，應(yīng)為u0 = u10 u20 。這樣的條件下，考慮機構(gòu)的結(jié)構(gòu)彈性變形，總滑點之間，A1和A2 ，可以寫成：S1= w1?u1?u0（2）。很明顯S1和S*1是不同的。接觸粒子對之間的牽引力（或蠕變力），極大地取決于S1（或S * 1 ）。當|S1| 0 (or |S1 | 0)接觸粒子對是打滑且牽引進入飽和。在這種情況下，根據(jù)庫侖摩擦定律，如果摩擦系數(shù)與假設(shè)的法向壓力相同，上述兩個條件下牽引力相同。這樣牽引力對U1的作用在上述兩個條件下也是相同的。如果|S1| = |S1 | 0, |w1| 在（2）中要大于（1）中。即接觸粒子對在沒有u0的影響時進入滑動形勢快于有u0的影響時。相應(yīng)的整個接觸面在沒有u0的影響時進入滑動形勢快于有u0的影響時。因此，粘/滑區(qū)比率和接觸處的總牽引力在上述兩種條件下是不同的，在圖4a和b對他們進行了簡單的描述。 4A表明了粘/滑區(qū)的情況。圖4A中的標志表明了考慮與不考慮 u0的影響的情形。圖4B表示接觸面的總切線牽引F1積和1機構(gòu)的蠕動W之間關(guān)系。圖4A中的標志和圖4B中的具有相同的含義。從圖4b可知，切線牽引力F1達到最大值F1max在W1= w_1而不考慮u0作用時和F1達到最大值F1max在W1= w_1考慮u0的影響，并w_1 ＜ w__ 1 。u0主要取決于機構(gòu)的SED和接觸面的牽引力。大的SED導(dǎo)致大的u0和這兩個機構(gòu)之間的滾動接觸小的接觸剛度。這就是為什么減少接觸剛度增加接觸面粘/滑區(qū)的比率，降低接觸面不充分滑條件下的總切線牽引力。為了計算圖1b – d和圖2中所描述的SED，定義了輪及鐵路的離散化。他們的有限元網(wǎng)格圖解顯示于圖5，第7和第9中。假定輪和鐵路的材料具有同樣的物理特性。剪切模量：G= 82000 N/mm2 ，泊松比： μ = 。圖5用于確定輪的扭變形。因為，它是中心對稱輪（見圖1b），半輪被選中進行分析。輪的切割截面是固定，所顯示的圖5a示。負載圓周方向作用于輪對的踏面，從不同圓周出作用于車輪。 ， 。圖6表明，