發(fā)布時間：2017-10-05 23:34

  本文關(guān)鍵詞：面向鋼軌打磨的砂帶磨削過程建模與實驗研究

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【摘要】：鋼軌打磨作為鐵路養(yǎng)護(hù)技術(shù)的一種重要手段,用于對鋼軌表面產(chǎn)生的磨耗與損傷進(jìn)行打磨修復(fù)。由于打磨工藝機理的缺乏以及砂輪自身的因素,作業(yè)過程中難以提高鋼軌打磨的效率,甚至?xí)l(fā)生損傷鋼軌等一些安全隱患問題,同時軌道交通的快速發(fā)展也使得這一問題越來越突出。為此,本文提出將砂帶作為磨削工具應(yīng)用于鋼軌打磨中,建立了鋼軌打磨量與打磨工藝參數(shù)之間的理論模型,探討了砂帶式鋼軌打磨中打磨工藝參數(shù)和磨粒特征對打磨量和磨削效率的影響規(guī)律,為鋼軌打磨作業(yè)及打磨裝備的研發(fā)提供理論支撐�；诖蚰ミ^程中砂帶磨粒與鋼軌的作用機理,建立了單顆磨粒切削鋼軌的理論模型,并對磨粒的切削過程進(jìn)行了有限元仿真,為建立鋼軌打磨量模型提供了基礎(chǔ)條件：研究了砂帶不同磨損形式產(chǎn)生的原因,為后續(xù)分析砂帶磨損過程對砂帶磨削效率的影響提供了理論基礎(chǔ);基于砂帶磨削的基本形式,結(jié)合鋼軌打磨作業(yè)需求,提出了砂帶式鋼軌打磨的基本方案。建立了鋼軌打磨砂帶表面形貌模型,為后續(xù)研究鋼軌砂帶打磨的材料去除過程建立了基礎(chǔ)。首先將磨粒的分布問題通過函數(shù)關(guān)系進(jìn)行表示,通過磨粒的排布規(guī)則及空間內(nèi)隨機的振動算法獲得磨粒在空間上的隨機分布。然后編制計算機仿真程序,以所有生成的磨粒之間不產(chǎn)生干涉為準(zhǔn)則,隨機調(diào)整磨粒的位置和大小最終生成砂帶的表面形貌。通過對實際砂帶表面形貌的測量,以磨粒突出高度分布規(guī)律為指標(biāo),驗證了上述建模方法的有效性�；谀チ？臻g內(nèi)隨機分布的砂帶表面形貌模型,統(tǒng)計磨粒突出高度的分布規(guī)律,用于建立鋼軌打磨量模型。利用概率論和彈性力學(xué)理論,假設(shè)接觸輪與鋼軌之間的接觸符合赫茲接觸理論,基于砂帶表面磨粒對鋼軌的切削過程,最終建立了鋼軌打磨量模型。在此基礎(chǔ)上,分析了打磨工藝參數(shù)對鋼軌打磨量的變化規(guī)律。利用鋼軌砂帶打磨的材料去除實驗,驗證了鋼軌打磨量模型的可靠性,為實現(xiàn)砂帶式鋼軌打磨工藝參數(shù)的科學(xué)調(diào)控提供了理論基礎(chǔ)。通過砂帶式鋼軌打磨試驗臺,開展了面向鋼軌打磨的砂帶磨削性能實驗。對鋼軌打磨砂帶的磨削比進(jìn)行了測試,結(jié)果表明陶瓷磨料粗粒度的砂帶可作為主要磨削工具應(yīng)用于鋼軌打磨中。通過實驗的方法,分析了鋼軌打磨工藝參數(shù)對砂帶磨削效率的影響規(guī)律,為提高鋼軌打磨效率提供了依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：鋼軌打磨 砂帶磨削 磨削效率
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG586
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 緒論11-23
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-21
• 1.2.1 鋼軌打磨技術(shù)12-17
• 1.2.2 砂帶磨削技術(shù)17-20
• 1.2.3 存在的主要問題20-21
• 1.3 課題來源21
• 1.4 論文研究內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)21-23
• 2 鋼軌砂帶打磨基礎(chǔ)理論研究23-37
• 2.1 磨粒切削鋼軌的理論模型與仿真23-28
• 2.2 鋼軌砂帶打磨的砂帶磨損特性分析28-32
• 2.3 鋼軌砂帶打磨基本方案32-36
• 2.3.1 鋼軌砂帶打磨的打磨量控制32-33
• 2.3.2 鋼軌砂帶打磨接觸方式33-36
• 2.4 本章小結(jié)36-37
• 3 鋼軌砂帶打磨的砂帶表面形貌建模37-47
• 3.1 砂帶表面磨粒分布的理論分析37-39
• 3.2 磨粒分布模型的建立39-42
• 3.3 砂帶表面形貌的測量與分析42-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 4 鋼軌砂帶打磨材料去除過程建模47-57
• 4.1 壓入深度與打磨壓力的關(guān)系47-51
• 4.2 鋼軌打磨量模型的建立51-55
• 4.3 工藝參數(shù)對打磨量的影響規(guī)律55-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 5 鋼軌打磨實驗研究57-69
• 5.1 實驗設(shè)備及條件57-61
• 5.2 鋼軌砂帶打磨磨削比實驗61-63
• 5.3 鋼軌打磨量模型驗證實驗63-65
• 5.4 磨削效率的影響因素及分析65-67
• 5.5 本章小結(jié)67-69
• 6 總結(jié)與展望69-71
• 6.1 全文總結(jié)69-70
• 6.2 工作展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果75-79
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集79

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本文編號：979480