2014第7屆全國3D大賽總決賽作品鋼軌探傷及黏著系數測量車團隊：鐵不脫軌團隊編號：3DDSG702指導教師：肖乾學生成員：昌超，吳驍，張明康，羅亞琴參賽方向：工業與工程設計大賽競賽項目：工業設計主要軟件：Pro/EkeyshotabaqusAE繪聲繪影CAXA電子圖版

目錄1.設計理念2.作品展示3.創新設計4.原理/原型驗證5.設計過程6.分工合作二、工程設計一、工業設計三、模具設計四、數控加工1、設計理念良好的軌道和輪軌接觸是基本保障！1、設計理念鋼軌斷裂和裂紋損傷現有探傷設備1、設計理念汽車行駛，輪胎與地面產生的摩擦力成為前進驅動力。黏著系數：車輛動輪不空轉時的最大輪周牽引力與粘著重量的比值。列車前進，鋼輪與軌道產生的黏著力為前進力。1、設計理念黏著系數下降，牽引力減小而引發事故測量獲取黏著系數對行車安全有重要的意義！相關案例：2、作品整體-展示前輪裝置后輪驅動電源及車底架機械支撐臂探傷專用水箱液壓泵站探傷設備信息存儲處理設備模塊總成2、作品展示-基本參數2、作品展示實時路況檢測黏著系數測量緊急避讓異物排障鋼軌探傷作品功能3、創新設計

新型的輪式探傷設備穩定性較好，并具有導向、緩和沖擊、接觸面大探傷精度高、能灑水等特點。創新一傳統手工探傷部位新設計的探傷部位3、創新設計

采用公路鐵路兩用車輪，便于測量車的遠距離調運。

創新二3、創新設計

振動傳感器檢測前方機車車輛到來時，通過機械臂實行緊急避讓功能。創新三創新四3、創新設計

采用獨立旋轉車輪，結構簡單，方便通過小半徑路線和轉彎。起到差速器的作用。3、創新設計

排障器（掃石器）和軌道呈一定夾角，可以幫助除去軌面上異物，減小測量誤差。創新五4、原理/原型驗證—鋼軌探傷原理：超聲波碰到雜質或分界面會產生顯著反射形成反射回波這一特性此處添加文本遠程控制端此處添加文本數據收集處理此處添加文本輪式探傷設備直接反射式檢測模式和檢測小車安裝模式檢測鋼軌表面的裂紋等。優勢明顯。4、原理/原型驗證測得黏著系數、2.確保勻速行駛。測量過程中:1.控制蠕滑率一定；—測量黏著系數此處添加文本垂縱向力傳感器此處添加文本速度傳感器1、系統劃分-整體爆炸圖6、分工合作吳驍昌超張明康羅亞琴零件建模工程分析工程制圖零件建模整體裝配運動仿真零件建模部分裝配資料整理數控加工模具制作制作作品說明書視頻制作5、設計過程模具與加工工程圖運動仿真工程分析確定理念

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目錄裝配設計-探傷設備裝配設計-

探傷設備爆炸圖2、零件結構設計車內設備固定鋼架：1.使用材料：Q235E優質碳素結構鋼。2.要有較長使用壽命和足夠的可靠度。3.其表面粗糙度較小，熱處理要求嚴格。4、工程制圖-裝配圖4、工程制圖-零件圖5、工程仿真——緊急避讓功能仿真6、工程分析

排障器是探傷車經常與外界撞擊的部位，因此有必要對此處結構進行工程分析。選排障器固定支架做有限元強度分析。選用Q420高強度12mm鋼板。材料具有較高強度和良好抗疲勞性能。材料性能參數：泊松比：0.28彈性模量：2.06E11pa密度：7.85e3kg/m^3屈服強度：4.20e8pa抗剪模量：7.90e10pa

網格劃分和計算工況：Pro/E轉化igs格式，導入Abaqus處理。網格類型：C3D10四面體Tet網格。對作用面逐級增加載荷，最大面載荷為575Mpa。端面施加全約束條件。6、工程分析

應力分析：最大應力在排障板和固定支架連接處，達到了416.9MPa，此時零件接近屈服強度。

可以建議實際生產零件中，可以適當加大連接處的圓弧過度或提高制造精度。6、工程分析

位移分析：最大變形發生排障器撞擊異物的過程中，變形量為3.262mm，相對來說變形量很小，可以認為安全。6、工程分析零件工藝方案零件分模分析零件模型分模模具結構設計模具工程圖二、工程設計一、工業設計三、模具設計四、數控加工

目錄1、模具工藝方案選取駕駛室顯示器面蓋做注塑模設計，參數如下：參數如下：1.材料：ABS2.收縮率：0.4-0.7%3.模溫：50-70攝氏度4.熔化溫度：200-240攝氏度5.采用一模兩件生產6.使用設備SYZ-300螺桿臥式注塑機7.注塑壓強150-180MPa2、零件工藝分析質量屬性分析剖面屬性分析3、零件模型分模型芯模仁整體型芯4、模具模架設計整體模架動模側定模側5、模具工程圖制定加工工藝切削參數設置刀具路徑仿真G代碼生成及后處理二、