基于物理模型的计算机视觉轮对踏面擦伤检测方法

研究一种基于计算机视觉的轮对踏面擦伤检测方法.用线结构光扫描轮对踏面,在踏面上产生相应的变形光条纹,利用电荷耦合器件(Charge coupled device,CCD)摄像机采集光条纹图像,经过图像处理后获得踏面截面轮廓,检测轮对踏面擦伤.根据光条纹的特点,提出基于物理模型的提取光条纹中心线方法,应用能量优化法,求解光条纹中心线所对应的最小能量曲线,用B样条曲线拟合光条纹中心线使其具有亚像素级定位精度,同时大大减少数据存储量.试验结果表明该方法可有效地抑制噪声、光条纹断线及分枝的影响,使光条纹中心线具有单一连通性.轮对旋转一周,通过摄像机模型计算轮对踏面的三维曲面模型,实现了轮对踏面擦伤的非接触精确检测.     

铁路车辆轮对自动测量新方法

介绍了一种自动测量铁路车辆轮对的新方法,该方法融合结构光视觉传感、步进驱动、图像处理等先进的测试和控制技术,通过建立轮对三维结构模型和三维空间算法,完成轮对参数的测量。根据新方法研制的测量装置实现了包括轮对外形尺寸、轮对踏面擦伤和剥离等10多个参数的全自动非接触测量,不仅结构简单,运行可靠,而且显著提高了工作效率和轮对测量精度。     

基于激光传感的轮对踏面擦伤及剥离检测

介绍一种自动检测铁路车辆轮对踏面擦伤和剥离的新方法。利用激光传感技术建立轮对踏面数字矩阵,通过Marr算子边缘检测、二维双线性插值和基于踏面局部外形分解的数据校正处理技术,在轮对动态过程中快速提取轮对踏面擦伤深度和剥离长度等特征信息,精确拟合出踏面状况并加以诊断。系统分析软件采用VC++和Matlab语言编程,功能包括踏面矩阵数据处理,擦伤和剥离的自动检测,二维、三维图形显示和打印等。该踏面擦伤和剥离检测技术经过现场应用验证了其有效性和实用性。     

轮对踏面损伤自动检测技术

介绍一种自动检测轮对踏面损伤的新方法。利用激光传感技术建立轮对踏面数字矩阵，通过二维双线性插值，Marr算子边缘检测和基于踏面局部外形分解的的数据校正处理技术，在轮对动态过程中快速提取对踏面特征信息，精确拟合出踏面状况并加以诊断。检测系统人机界面友好，操作维护简单，并具有擦伤和剥离检测结果的二维，三维图形显示和打印等多种功能。     

轮对综合参数光电自动检测系统

车辆轮对尺寸参数和踏面缺陷的检测是保障车辆运行安全的重要措施。介绍了一种基于光电检测技术的轮对综合参数自动检测系统。该系统运用精密激光位移传感及数字图像处理方法，并结合精密运动控制，实现了轮缘厚度、轮缘高度、车轮直径、轮对内侧距、轮辋厚度、轮辋宽度等主要尺寸参数，以及踏面擦伤和剥离等表面缺陷的非接触自动检测。该系统的尺寸参数测量精度为0．2mm，擦伤深度测量精度为0．1mm，剥离长度测量精度为1．0mm。现场实验结果表明，系统的检测精度和重复性可满足车辆段修现场使用要求。     

列车车轮踏面缺陷的图像区域提取

建立了基于机器视觉的踏面缺陷检测系统,研究了该系统的踏面缺陷图像区域提取技术.采用基于平稳小波自适应阈值算法提取踏面区域;然后,根据踏面剥离缺陷图像特征,利用基于分块思想的粗定位和精定位组合的方法提取剥离图像区域;最后,根据踏面擦伤缺陷图像特征,利用基于踏面边缘线扫描搜索擦伤区域的方法提取擦伤图像区域.用两个实例验证了提出方法的有效性,实验结果表明:系统对剥离和擦伤两种缺陷的漏识率分别为8.3%和5.3%,误识率为5.1%,从而为后续特征提取和缺陷识别奠定了基础.     

列车轮对踏面故障在线检测系统研究

针对传统依赖人工测量轮对踏面擦伤、磨损的手段存在着效率低和实时性差的问题,设计了一种基于STM32和UC/OS-Ⅲ的轮对踏面故障检测系统。该系统以移植了UC/OS-Ⅲ嵌入式实时操作系统的STM32微控制器为核心,实现对车轮踏面参数的实时采样和计算,并将结果上传到PC上位机供工作人员实现远程监控和管理。本文所设计的低成本列车轮对踏面故障检测系统可有效实现对车轮踏面故障的实时、高效检测。     

基于RecurDyn的数控不落轮车床踏面车刀冲击载荷的仿真研究

踏面车刀是数控不落轮车床车削加工轮对踏面的工具,由于地铁车辆的轮对表面在高速运行过程中会出现擦伤、裂纹、剥离等情况,所以在修复踏面时车刀切入过程的崩刃现象非常突出。鉴于此,基于多体动力学仿真平台RecurDyn,在车刀刀刃处取观测点,模拟车刀的实际切削状态,以获得观测点的应变与应力曲线,分析不同切削速度、进给量下观测点所受最大应变和应力的影响。     

地铁数控不落轮镟床驱动滚轮打滑问题分析及解决方法探讨

地铁车辆运作的过程中,车轮对踏面擦伤与剥离会形成不规则表面缺陷,踏面损伤会导致车辆运行的安全性与稳定性受到影响,甚至导致轴承和轨道基础设施的寿命缩短。所以,在实际检查的过程中,要严格进行踏面擦伤与剥离的合理检查,了解实际情况,有效进行处理。目前,在地铁数控不落轮镟床驱动滚轮实际应用的过程中,经常会出现打滑问题,难以确保其稳定性与安全性,作业效率也会随之降低。因此,在实际工作中应该树立正确观念意识,采用有效措施解决问题,从根本上预防驱动滚轮的打滑问题。     

一种自动检测轮对参数的新装置

介绍了一种可自动测量铁路车辆轮对参数并实现计算机自动化管理的新装置，对其结构和工作原理作了详细的分析，该系统对轮对外形尺寸，轮对踏面擦伤，剥离以及车轴，轮对和标志板的标记等二十多个参数实现动态在线测量并按车统-51C轮对卡片输出，同时建立了计算机管理效率库，大大提高了工作效率和检测精度，解决了目前轮对测量手段落后，测量误差大，劳动强度高等问题。     

基于图象处理测量的轮对轮缘形状的研究

本文提出一种善于数字图象处理的轮对故障检测技术。该技术采用半导体激光器为光源通过高精度CCD传感器获取轮对踏面的图象．并将图象进行二值化和细化处理,分析踏面参数与系统参数的几何关系．从而得到踏面的几何参数值。现场检测的结果表明：本方法是可行的,具有测量精度高和稳定性好的特点,测量精度可达0.1mm。     

机车转向架通过曲线的动态过程分析

为了解转向架的曲线通过过程,根据蠕滑理论推导出轮对曲线通过方程,发现制约转向架曲线通过性能提高的主要因素是传统转向架一系定位刚度较大,限制轮对相对于构架的摇头自由度,影响轮对自导向能力的发挥。动力学仿真发现相对于锥形踏面,磨耗型踏面可以提供轮对通过半径为300 m曲线所需的轮径差。传统三轴转向架由于一系定位刚度较大,导向轮对在曲线半径1 100 m以下均发生轮缘接触,而后端轮对具有较好的导向性能,具有较小冲角。径向转向架通过耦合轮对摇头运动保证转向架的稳定性,同时通过径向机构,轮对实现牵引和导向功能的分离。采用较小的定位刚度和反相耦合端轴轮对摇头运动,可以互相促进轮对导向,减小轮对冲角。径向转向架能够实现无轮缘接触通过半径为450 m以上曲线。     

基于Tγ/A-磨损率模型的车轮磨耗仿真分析

基于实验室获得的CL60车轮材料Tγ/A-磨损率曲线建立车轮踏面磨损模型,通过Simpack软件建立C80货车模型进行车辆轨道动力学仿真,利用Tγ/A-磨损率车轮踏面磨损模型对车轮踏面的磨耗规律进行仿真分析。结果表明：25 t轴重、600 m曲线半径工况下,同一转向架的前轮对较后轮对磨耗严重,同时与内轨处车轮相比,外轨处车轮磨耗较为严重;由于Tγ/A-磨损率曲线中磨损率输入取值的连续性,相同工况使用该模型获得的仿真结果比采用Archard磨损系数仿真得到的结果要小,其结果具有更好的精度。基于Tγ/A-磨损率的车轮踏面磨损模型为未来复杂服役环境下的车轮踏面磨耗预测提供了重要的方法。     

机车整体式车轮与车轴过盈配合应力分析

以DF8型机车现用整体式车轮为例,应用ANSYS软件分析了轮对过盈配合,列车紧急制动及列车在长达下坡道上行驶时轮对应力、温度分布及接触面压力变化.轮轴压装后最大应力出现在轮毂边缘;紧急制动时踏面温度随制动时间先升高然后降低,达到最高温度的时间约为总制动时间的一半;车轮温度升高后,部分释放了接触面的初始接触压力,列车在长大下坡道行驶时接触面压力有较大降低.     

运用3D数字化模型的轮胎花纹检测

针对轮胎花纹的几何形状,提出基于3D数字化模型的检测方法。利用测量设备REVscan激光扫描仪获取轮胎花纹的表面数据,并利用Geom agic Qualify软件对获得的数据进行检测,检测结果以图文方式直观进行显示。该研究为轮胎花纹的检测提供了方便、快捷的方法。     

EFFECT OF DISCRETE SUPPORTS OF RAIL ON INITIATION AND EVOLUTION OF RAIL CORRUGATION

The effect of discrete support of rail on the formation and evolution of rail corrugation is primarily investigated with numerical method in the situation of wheelset curving steadily and repeatedly. In the numerical analysis of corrugation it is considered that a combination of Kalker's rolling contact theory with non-Hertzian to be modified, a linear frictional work model and a vertical dynamics model of railway vehicle coupled with a curved track. And the uneven support stiffness of rail in the vertical direction due to discrete sleeper support and the different running speed of the wheelset are taken into consideration. The damage on the running surface of rail, concerning rail corrugation formation, is restricted to wear mechanism of rail material. The numerical results obtained indicate that the discrete supports of rail by sleepers have a great influence on the formation of the corrugation under the condition of non-zero and stable creepages of wheelset and track.     

基于有限元的轮对强度计算及评定

根据轮对实际运用情况和受力状态,运用有限元技术对某新型160km/h宽轨客车轮对强度进行计算,详细介绍了对铁道车辆轮对强度进行分析的方法,并对计算结果进行了评定.     

弹性轮对对轮轨动作用力的影响

弹性轮对因其在减少轮轨噪声、降低轮轨间的动作用力和提高旅客乘坐舒适度方面具有明显效果而在国外轨道交通车辆上得到较为广泛的使用.利用动力学分析软件SIMPACK对采用弹性轮对的国内某城市地铁车辆进行了动力学性能方面的分析,并与采用刚性轮对的结果相比较.结果表明:当弹性轮对V型橡胶垫轴向刚度跟垂向刚度分配合理时,轻轨车辆采...