华东交通大学2014年全国3d大赛作品

2014第7届全国3D大赛总决赛作品钢轨探伤及黏着系数测量车团队：铁不脱轨团队编号：3DDSG702指导教师：肖乾学生成员：昌超，吴骁，张明康，罗亚琴参赛方向：工业与工程设计大赛竞赛项目：工业设计主要软件：Pro/EkeyshotabaqusAE绘声绘影CAXA电子图版

目录1.设计理念2.作品展示3.创新设计4.原理/原型验证5.设计过程6.分工合作二、工程设计一、工业设计三、模具设计四、数控加工1、设计理念良好的轨道和轮轨接触是基本保障！1、设计理念钢轨断裂和裂纹损伤现有探伤设备1、设计理念汽车行驶，轮胎与地面产生的摩擦力成为前进驱动力。黏着系数：车辆动轮不空转时的最大轮周牵引力与粘着重量的比值。列车前进，钢轮与轨道产生的黏着力为前进力。1、设计理念黏着系数下降，牵引力减小而引发事故测量获取黏着系数对行车安全有重要的意义！相关案例：2、作品整体-展示前轮装置后轮驱动电源及车底架机械支撑臂探伤专用水箱液压泵站探伤设备信息存储处理设备模块总成2、作品展示-基本参数2、作品展示实时路况检测黏着系数测量紧急避让异物排障钢轨探伤作品功能3、创新设计

新型的轮式探伤设备稳定性较好，并具有导向、缓和冲击、接触面大探伤精度高、能洒水等特点。创新一传统手工探伤部位新设计的探伤部位3、创新设计

采用公路铁路两用车轮，便于测量车的远距离调运。

创新二3、创新设计

振动传感器检测前方机车车辆到来时，通过机械臂实行紧急避让功能。创新三创新四3、创新设计

采用独立旋转车轮，结构简单，方便通过小半径路线和转弯。起到差速器的作用。3、创新设计

排障器（扫石器）和轨道呈一定夹角，可以帮助除去轨面上异物，减小测量误差。创新五4、原理/原型验证—钢轨探伤原理：超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射回波这一特性此处添加文本远程控制端此处添加文本数据收集处理此处添加文本轮式探伤设备直接反射式检测模式和检测小车安装模式检测钢轨表面的裂纹等。优势明显。4、原理/原型验证测得黏着系数、2.确保匀速行驶。测量过程中:1.控制蠕滑率一定；—测量黏着系数此处添加文本垂纵向力传感器此处添加文本速度传感器1、系统划分-整体爆炸图6、分工合作吴骁昌超张明康罗亚琴零件建模工程分析工程制图零件建模整体装配运动仿真零件建模部分装配资料整理数控加工模具制作制作作品说明书视频制作5、设计过程模具与加工工程图运动仿真工程分析确定理念

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原理设计零件建模总装配↑↑↑↑零件拆分、系统划分零件结构设计装配设计工程制图工程仿真工程分析二、工程设计一、工业设计三、模具设计四、数控加工

目录装配设计-探伤设备装配设计-

探伤设备爆炸图2、零件结构设计车内设备固定钢架：1.使用材料：Q235E优质碳素结构钢。2.要有较长使用寿命和足够的可靠度。3.其表面粗糙度较小，热处理要求严格。4、工程制图-装配图4、工程制图-零件图5、工程仿真——紧急避让功能仿真6、工程分析

排障器是探伤车经常与外界撞击的部位，因此有必要对此处结构进行工程分析。选排障器固定支架做有限元强度分析。选用Q420高强度12mm钢板。材料具有较高强度和良好抗疲劳性能。材料性能参数：泊松比：0.28弹性模量：2.06E11pa密度：7.85e3kg/m^3屈服强度：4.20e8pa抗剪模量：7.90e10pa

网格划分和计算工况：Pro/E转化igs格式，导入Abaqus处理。网格类型：C3D10四面体Tet网格。对作用面逐级增加载荷，最大面载荷为575Mpa。端面施加全约束条件。6、工程分析

应力分析：最大应力在排障板和固定支架连接处，达到了416.9MPa，此时零件接近屈服强度。

可以建议实际生产零件中，可以适当加大连接处的圆弧过度或提高制造精度。6、工程分析

位移分析：最大变形发生排障器撞击异物的过程中，变形量为3.262mm，相对来说变形量很小，可以认为安全。6、工程分析零件工艺方案零件分模分析零件模型分模模具结构设计模具工程图二、工程设计一、工业设计三、模具设计四、数控加工

目录1、模具工艺方案选取驾驶室显示器面盖做注塑模设计，参数如下：参数如下：1.材料：ABS2.收缩率：0.4-0.7%3.模温：50-70摄氏度4.熔化温度：200-240摄氏度5.采用一模两件生产6.使用设备SYZ-300螺杆卧式注塑机7.注塑压强150-180MPa2、零件工艺分析质量属性分析剖面属性分析3、零件模型分模型芯模仁整体型芯4、模具模架设计整体模架动模侧定模侧5、模具工程图制定加工工艺切削参数设置刀具路径仿真G代码生成及后处理二、