新型鋼軌小型自動(dòng)探傷車設(shè)計(jì)很贊

鋼軌小型自動(dòng)探傷車設(shè)計(jì)意圖與原理

公司設(shè)計(jì)的是一個(gè)搭載超聲波探傷儀，由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)、單片機(jī)控制，在鋼軌上自動(dòng)走行的，同時(shí)能夠采集探傷信號(hào)的，小型鋼軌自動(dòng)化探傷車輛。代替鐵路人工探傷，與大型鋼軌探傷車形成互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)鐵路的自動(dòng)化探傷，加快我國(guó)鐵路事業(yè)的發(fā)展。

探傷原理為超聲波探傷。儀器發(fā)出的超聲透入金屬材料的深處，當(dāng)超聲波束自零件表面由探頭通至金屬內(nèi)部，遇到缺陷與零件底面時(shí)就分別發(fā)生反射波來(lái)，在熒光屏上形成脈沖波形，根據(jù)這些脈沖波形來(lái)判斷缺陷位置和大小。具有穿透能力強(qiáng)、靈敏度高、結(jié)果準(zhǔn)確、即時(shí)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，尤其是該方法僅須從一面接近被檢驗(yàn)的物體，適合于鋼軌探傷。為了防止鋼軌上的異物影響到小車的正常走行，損壞車輪，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失，我們?cè)谙萝嚽安吭O(shè)計(jì)安裝了排障器，來(lái)保證小車的平穩(wěn)運(yùn)行。

關(guān)于材料的選擇，考慮到我們的設(shè)計(jì)意圖及探傷車的輕便型，為了減輕探傷車的重量，我們摒棄了傳統(tǒng)的選擇鋼鐵材料的選材方法，而是選擇了工程塑料——聚甲醛（POM）作為車身板材的材料。該材料的抗拉強(qiáng)度、沖擊韌性、剛度、疲勞強(qiáng)度、抗蠕變性能都很高，尺寸穩(wěn)定性好，滿足設(shè)計(jì)要求。另外，我們選用質(zhì)量較輕的鋁合金，作為車輪與車軸的材料。經(jīng)過(guò)力學(xué)性能校核，材料的剛度強(qiáng)度均滿足設(shè)計(jì)要求。

車輛控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與信號(hào)采集

采用 AT89S52單片機(jī)作為小車的檢測(cè)和控制核心，將探傷儀在檢測(cè)到傷時(shí)所發(fā)出的報(bào)警信號(hào)轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)從而把信號(hào)反饋到單片機(jī)的中斷口，使單片機(jī)按照預(yù)定的工作模式控制小車停止并發(fā)出報(bào)警信號(hào)并且記錄此時(shí)的行駛路程，建立鋼軌損傷點(diǎn)與行駛路程的單值函數(shù)，同時(shí)使用移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備，通過(guò)USB接口與探傷儀器相連，記錄詳細(xì)的探傷信息。動(dòng)力部分采用由雙極性管組成的 H 橋電路，用單片機(jī)控制晶體管使之工作在占空比可調(diào)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，精確調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速。在車輪上安裝小磁鐵，并將霍爾器件安裝在固定軸上，采用霍爾開(kāi)關(guān)元器件 A44E 檢測(cè)輪子上的小磁鐵從而給單片機(jī)中斷脈沖，通過(guò)對(duì)脈沖的計(jì)數(shù)進(jìn)行車速測(cè)量。本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，具有高度的智能化、人性化的特點(diǎn)，有較強(qiáng)的可行性。