【摘 要】
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接触网是电气化铁路运行中的核心系统之一,及时地预测接触网吊弦的使用寿命并在安全期内进行更换,对安全和经济方面都极其重要。因此,本文设计了一种试验台来研究振动疲劳对吊弦寿命的影响。本文研究了接触网吊弦疲劳断裂的产生机理,并以吊弦疲劳程度作为测试对象,开发出基于S7-200 Smart PLC的电气控制系统和配套的交流伺服驱动系统,实现了对试验台中伺服电机的精准控制,使试验台可以进行间歇运动,更符合实
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接触网是电气化铁路运行中的核心系统之一,及时地预测接触网吊弦的使用寿命并在安全期内进行更换,对安全和经济方面都极其重要。因此,本文设计了一种试验台来研究振动疲劳对吊弦寿命的影响。本文研究了接触网吊弦疲劳断裂的产生机理,并以吊弦疲劳程度作为测试对象,开发出基于S7-200 Smart PLC的电气控制系统和配套的交流伺服驱动系统,实现了对试验台中伺服电机的精准控制,使试验台可以进行间歇运动,更符合实况中吊弦的运动状态,这在其他吊弦疲劳试验台的设计中是没有的;本文还通过实验室虚拟仪器LabVIEW和相应人机交互界面的设计实现了对吊弦疲劳相关参数的在线监测。本论文研究的主要内容如下:（1）分析吊弦拉伸机理,从而模拟其实际的拉伸因素设计试验台,结合国家相关标准,提出试验台需要满足的试验条件,使用有限元分析技术对吊弦建模并进行疲劳模拟,以此估算吊弦的疲劳寿命。（2）设计吊弦疲劳试验台的硬件控制系统,采用PLC控制器和交流伺服系统完成试验台的运动需求。（3）开发PLC控制器的程序,完成试验台的控制需求。（4）设计了就地HMI界面和基于LabVIEW的吊弦拉力与位移的数据采集和波形远端显示系统。本文研发的吊弦疲劳试验台经过实际验证满足国家相关标准所要求的吊弦疲劳试验强度,实现了对整体吊弦的疲劳寿命检测,可应用到实况中更好的保障电气化铁路接触网的平稳运营。
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