在7YGD-35型自走式单轨运输机、7YGS-45型自走式双轨运输机、7YGDQ-50型牵引式单轨运输机和7YGWQ-50型牵引式无轨运输机等四种机型中,自走式双轨运输机的工作条件更复杂,对运输机本身的性能要求更高,因此在运输机的运行稳定性和平稳性,驱动部件的驱动特性和磨损机理等方面的问题深入开展研究,以实现运输机的安全高效运行,具有实际意义。为解决自走式双轨运输机运输机的运行参数和结构参数的优化问题难以进行测试和分析的问题,构建了试验平台,可用于分析运输机的不同轮对结构参数在载重、预紧力、运行速度和坡度角度等运行参数不同情况下,主轴扭矩、转速、驱动轮槽磨损率、钢丝绳打滑率等指标的变化情况,以及运输机的运行速度和振动情况。该平台还可用于测试其他小型轨道运输机整体性能参数,为运输机运行性能的优化提供试验条件和理论分析依据。具体进行了如下研究工作：(1)根据实际需要搭建了运输机自动控制试验平台,试验平台主要由机架部分、自动控制系统部分和测试系统部分等组成。通过选择合适的变频电机、变频器、PLC等关键硬件,完成电路设计；采用模糊PI控制器,在西门子Step-7编写环境编译中完成系统的PLC程序设计；在Eviews编辑软件EV500中完成界面设计。经过不断调整,在紧急停止、紧急起动、速度瞬时改变、货物偏置、货物随机滚动等多种条件的变化条件下,该系统均能稳定的运行,速度均匀,试验平台振动很小,运输车本身的振动也很小,完全能满足测试试验要求。(2)测试系统主要包括果园运输车、转矩转速传感器、电涡流传感器、旋转编码器、加速度传感器和位移传感器等测试元件,以及数据采集仪器、计算机和测试软件等。在不破坏原车体结构或尽可能少的增加部件的原则下,在运输机上加装多种测试部件,对主动轴的转矩和转速、被动轴的转矩和转速、导向轮转速、主动轴驱动轮对轮槽磨损量、被动轴驱动轮对轮槽磨损量、整车振动加速度等多种物理量进行测量,分别用不同的传感器转换为电信号并用数模转换器转换为计算机所能处理的信号,由接在PC机外的A/D数据采集卡及相应的数据采集软件组成采集系统获取信号,最后由PC机处理后显示出来,同时对测量数据的进行可追溯的存储,采集与处理软件保证了数据采集可以以多种方便、实用的方法进行,同时可以实时或者历史的保存数据文件以及离线处理数据。(3)针对自走式双轨道果园运输机中用于驱动的钢丝绳和驱动轮对为对象,通过分析钢丝绳与驱动轮对轮槽接触面的附加摩擦力,求解影响主动轴扭矩的最佳运行参数。分析了运输机的驱动轮对槽的个数、中心距α、驱动轮半径r和包角αh、预紧力F等主要参数对主轴扭矩的影响,建立了各参数和主轴扭矩的函数关系,并利用遗传算法进行寻优,找出最优结构参数组合为预紧力为130N,槽个数为4个,中心距0.3058m,驱动轮半径0.0995m,主轴扭矩390N·m,包角α1=131.237。。进行了运行参数对主轴扭矩影响的试验研究,测试了电机速度、负载、坡度、预紧力等参数对主轴扭矩影响的数据,分别采用单一变量法,在分析每个因素对主轴的影响时,分别将另外三个因素设为常值。试验结果表明：电机频率在15Hz或30Hz时主轴扭矩较平稳,且能保证足够的扭矩；负载增加时主轴扭矩也会逐渐增加,但是当负载增加到一定程度时主轴扭矩变化已不明显,当负载不能无限增加,否则主轴扭矩不会增加,轮对出现打滑；当坡度从5°到45°时,主轴扭矩呈上升趋势；预紧力对主轴扭矩影响不显著。(4)通过对钢丝绳传动的紧边松边拉力和应变的关系分析,建立驱动轮对打滑率的数学模型,得出打滑率与驱动轮半径、预紧力、中心距等参数之间的关系,并对打滑率变化情况进行仿真分析。我们认为打滑率主要是由钢丝绳的形变使得轮对之间产生速度差引起的,而影响钢丝绳形变的因素主要有包角α、预紧力F0、钢丝绳的弹性模量E、钢丝绳与驱动轮的接触弧长度L、钢丝绳的截面积A、驱动轮半径r1、驱动轮中心距L0、钢丝绳直径d,对上述因素综合分析建立了其与打滑率ε%间的函数关系,利用matlab编程得到不同条件下打滑率的变化,得到如下结论：驱动轮的半径和打滑率呈非线性关系,随着半径增加,轮对打滑率逐渐下降；预紧力与打滑率呈线性关系,说明预紧力越大,钢丝绳形变量越大；中心距与打滑率呈非线性关系,即中心距越大,由于包角增大,打滑率下降,与实际情况相符；在r1一定时,L0增加,ε%增加；在L0一定时,r1增加,ε%减小。在对驱动轮对打滑率进行试验研究时,通过方差分析我们发现,负载对电机与驱动轮之间的打滑率的影响最为显著,其他三个因素虽然对打滑率也有所影响,但作用不明显：负载和坡度对驱动轮和从动轮之间的打滑率的影响较大,其余两个对打滑率没有显著影响；负载和坡度对从动轮与导向轮之间的打滑率的影响较大,另外两个因素对打滑率的影响较小。(5)分别利用电涡流传感器和激光位移传感器测量位移来确定磨损的情况,试验表明两种方法测量的数据都呈现相相同的规律,随着试验次数的增多,磨损量特征参数值增大,符合磨合阶段、稳定磨损阶段以及剧烈磨损阶段的三个磨损阶段特征。在前3年中,驱动轮对基本处于磨合阶段,驱动轮对与钢丝绳正在互相适应,磨损量变化大。第4-7年间,磨损量变化缓慢,即驱动轮对逐渐进入稳定磨损阶段,驱动轮对的磨损都属于正常磨损。说明驱动轮对的磨损比较小,寿命比较长。(6)利用MTC钢丝绳电脑探伤仪进行钢丝绳磨损检测试验,第一根钢丝绳经过3组试验,严重破坏,导致运输机不能运行；第二根钢丝绳经过4组试验后,严重破坏,导致运输机不能运行,估算钢丝绳循环使用约为500—800来回,相当于一根钢丝绳大约可以使使用3—4年。从钢丝绳的LF和LMA数据和曲线看出,随着磨损试验的进行,总断丝数、最大断丝数、捻距内累计最大断丝数都呈现良好的规律性和增加的渐变性,并且逐步加剧,断丝位置比较集中,捻距内最大断丝数达到14,达到了报废标准,与实际情况相符。伴随着钢丝绳断丝情况的出现,钢丝绳的内部和外部磨损也同时发生,钢丝绳的金属横截面积损失率也呈现逐步加剧的趋势,最大截面积损失达到16.46%。