新型钢轨小型自动探伤车设计很赞

钢轨小型自动探伤车设计意图与原理

公司设计的是一个搭载超声波探伤仪，由直流电机驱动、单片机控制，在钢轨上自动走行的，同时能够采集探伤信号的，小型钢轨自动化探伤车辆。代替铁路人工探伤，与大型钢轨探伤车形成互补，实现铁路的自动化探伤，加快我国铁路事业的发展。

探伤原理为超声波探伤。仪器发出的超声透入金属材料的深处，当超声波束自零件表面由探头通至金属内部，遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波来，在荧光屏上形成脉冲波形，根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。具有穿透能力强、灵敏度高、结果准确、即时性强等优点，尤其是该方法仅须从一面接近被检验的物体，适合于钢轨探伤。为了防止钢轨上的异物影响到小车的正常走行，损坏车轮，造成不必要的经济损失，我们在下车前部设计安装了排障器，来保证小车的平稳运行。

关于材料的选择，考虑到我们的设计意图及探伤车的轻便型，为了减轻探伤车的重量，我们摒弃了传统的选择钢铁材料的选材方法，而是选择了工程塑料——聚甲醛（POM）作为车身板材的材料。该材料的抗拉强度、冲击韧性、刚度、疲劳强度、抗蠕变性能都很高，尺寸稳定性好，满足设计要求。另外，我们选用质量较轻的铝合金，作为车轮与车轴的材料。经过力学性能校核，材料的刚度强度均满足设计要求。

车辆控制系统设计与信号采集

采用 AT89S52单片机作为小车的检测和控制核心，将探伤仪在检测到伤时所发出的报警信号转化为脉冲信号从而把信号反馈到单片机的中断口，使单片机按照预定的工作模式控制小车停止并发出报警信号并且记录此时的行驶路程，建立钢轨损伤点与行驶路程的单值函数，同时使用移动存储设备，通过USB接口与探伤仪器相连，记录详细的探伤信息。动力部分采用由双极性管组成的 H 桥电路，用单片机控制晶体管使之工作在占空比可调的开关状态，精确调整电机转速。在车轮上安装小磁铁，并将霍尔器件安装在固定轴上，采用霍尔开关元器件 A44E 检测轮子上的小磁铁从而给单片机中断脉冲，通过对脉冲的计数进行车速测量。本设计结构简单，容易实现，具有高度的智能化、人性化的特点，有较强的可行性。