高铁轴承防尘密封性能试验台监控系统的研究

摘要

为实现高速铁路轴承自主化制造，打破国外企业的技术垄断，满足高速铁路发展的需要，迫切需要研制大型高速铁路轴承试验台，对轴承各项性能进行测试和验证。本文主要对高铁轴承防尘密封性能试验台的监控系统进行研究，模拟高速铁路轴承的实际工作状况，监控轴承和试验台的各项参数，测试轴承的防尘密封性能。
　　本文分析了轴承试验台的国内外发展状况，根据高速铁路轴承的工况、结构特点和高速铁路轴承试验台的功能与技术要求，确定了高铁轴承防尘密封性能试验台的机械本体方案、加载方案、监控方案；设计液压加载系统，并对液压系统建模，推导其传递函数，利用MATLAB对其进行仿真及PID校正，确定了监控系统对液压加载系统的载荷控制模块的PID参数；由高铁轴承防尘密封性能试验台的监控系统方案，确定具体的监控参数、传感器位置、数据采集方式，完成监控系统的硬件设计；依据监控要求和硬件配置，设计监控系统的控制程序及监控界面，利用S7-PLC-PLCSIM进行各项功能的仿真调试，并在实验室的PLC系统上进行了调试试验。
　　设计的监控系统能够模拟高铁轴承的工作温度和粉尘状况，精确控制施加载荷和主轴转速，实时监测轴承和试验台的温度、振动及压力等各项参数，满足高铁轴承防尘密封性能试验台的技术要求。

目录

第1章 绪论

1.1课题来源、目的及意义

1.2轴承试验台国内外研究现状

1.3本文研究内容

第2章 高铁轴承防尘密封性能试验台的总体方案设计

2.1引言

2.2高速列车的轮对轴承的结构形式及被试轴承的主要参数

2.3高铁轴承防尘密封性能试验台的技术要求

2.4高铁轴承防尘密封性能试验台方案的选择研究

2.5本章小结

第3章 试验台液压加载系统的设计、建模及仿真

3.1液压加载系统的设计

3.2液压加载系统建模

3.3液压加载系统仿真及校正

3.4本章小结

第4章 试验台监控系统的硬件设计

4.1监测和控制原理

4.2监控系统组成部分设计

4.3 PLC硬件设计

4.4本章小结

第5章 控制程序和监控界面的设计与仿真

5.1 S7-300、STEP7及WINCC简介

5.2 控制程序设计

5.3 监控界面设计

5.4 仿真调试

5.5 本章小结

第6章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

附录 PLC各模块接线图

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果