專利名稱：鐵路無縫線路鋼軌縱向力測試裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于交通技術領域，具體涉及一種能測定鐵路無縫線路鋼軌縱向力的設備，尤指能識別鐵路無縫線路是否處于穩定狀態的一種無損檢測裝置。
本實用新型的鐵路無縫線路鋼軌縱向力測試裝置，由測試部份和計算分析組成，其中，測試部份由力錘4、位移傳感器2、應變儀5組成，分析部分是計算機6。位移傳感器2粘貼在鋼軌1底部中間，位移傳感器2的兩根引出線接入應變儀5橋盒上，應變儀5輸出線與計算機6相聯。力錘4對鋼軌1荷載激勵，使鋼軌1產生自由振動。
本實用新型的位移傳感器2可用應變片作為位移響應，將位移信號通過應變儀5放大后至計算機6分析鋼軌1的自振頻率。
本實用新型的計算分析可以采用譜分析儀。
本實用新型的基本原理是根據彈性動力學原理，在不同的軸向靜載荷作用下，梁結構的橫向自振頻率將會發生改變。通過測定梁結構的橫向自振頻率即可獲得梁中的軸向載荷，當在一定的軸向靜壓載荷下，梁的自振頻率變化率隨著載荷的增加而加大，梁結構接近橫向失穩時，梁結構的橫向自振頻率趨于零。在無縫線路中，采用激勵的方法測定鋼軌的橫向自振頻率，根據自振頻率的大小即可獲得鋼軌中的縱向力，當鋼軌自振頻率較小時，可以判斷無縫線路軌道即將處于失穩狀態。
本實用新型裝置的工作過程如下在無縫線路鋼軌1底部中間粘貼位移傳感器，為了保證測試的靈敏度，應將位移傳感器兩端的鋼軌扣件8松開，同時抽出在鋼軌軌底的橡膠墊板7。對鋼軌1的沖擊荷載激勵采用力錘4來實現。通過激勵，使無縫線路鋼軌1產生自由振動，位移傳感器2對振動進行采集，所采集的信號通過應變儀5放大，將應變儀5信號輸入到計算機，然后在計算機中通過FFT軟件(快速幅里埃變換軟件)對該信號進行譜分析，以確定鋼軌的自振頻率。該數據可與已有標定數據曲線進行對比，判斷所測試點鋼軌中的縱向力大小，并預測無縫線路的穩定性。標定數據的獲取可以通過實驗室內對各種軌道結構類型(如不同的鋼軌、不同的軌枕等)和在各種鋼軌縱向力條件下進行標定后得到相應的標定曲線，該標定曲線可以儲存于計算機中進行自動對比，在標定曲線中應注明鋼軌的失穩區段。
本實用新型是一種不影響現有軌道結構和列車運行的測定無縫線路鋼軌縱向力的無損檢測裝置，所得到的值就是測試點處的鋼軌中的實際縱向力的大小。裝置簡單，操作方便，測試時間短，能在現場直接測試判斷，不需要進行專門標定。有著廣闊的應用前景。
圖中標號1為鋼軌，2為位移傳感器，3為位移傳感器引出線，4為力錘，5為應變儀，6為計算機，7為橡膠墊板，8為扣件。
實施例，位移傳感器型號為6M92，位移傳感器的頻率響應上限為1000Hz。將位移傳感器引出線連至應變儀，應變儀與計算機連接，應變儀型號為DF611型，計算機采用586PC機，力錘沖擊力控制在10KN，FFT軟件為常規運算程序，可以通過市購獲得。測試時，力錘的荷載激勵鋼軌產生自由振動，由應變儀將信號轉換成電壓信號輸入計算機，若待測鋼軌的橫向自振頻率趨于零，則其橫向失穩。
權利要求1.一種鐵路無縫線路鋼軌縱向力測試裝置，由力錘(4)、位移傳感器(2)、應變儀(5)、計算機(6)組成，其特征是位移傳感器(2)粘貼在鋼軌(1)底部中間，位移傳感器(2)引出線(3)聯應變儀(5)的橋盒，應變儀(5)輸出線聯計算機(6)，力錘(4)是對鋼軌施以荷載的部件。
2.根據權利要求1所述的鐵路無縫線路鋼軌縱向力測試裝置，其特征在于鋼軌上的位移傳感器是應變片。
3.根據權利要求1所述的鐵路無縫線路鋼軌縱向力測試裝置，其特征于應變儀聯譜分析儀。
專利摘要本實用新型屬于交通技術領域，具體涉及一種能測定鐵路無縫線路某區段內鋼軌中縱向力并能識別無縫線路軌道在縱向力作用下是否處于穩定狀態的無損裝置，其原理是根據在鋼軌中作用的縱向力不同，對應鋼軌中的自振頻率會發生相應的變化，尤其是當無縫線路在縱向力作用下接近失穩狀態時，鋼軌的縱向自振頻率會接近于零。這樣通過用沖擊荷載激勵鋼軌產生自由振動，通過測定鋼軌中的自振頻率的大小，與標準值相比較，可以得到所測定區域無縫線路軌道鋼軌中的縱向力的大小，判斷此時軌道結構是否處于穩定狀態。
文檔編號E01B35/00GK2550407SQ02217999
公開日2003年5月14日 申請日期2002年6月7日 優先權日2002年6月7日
發明者羅雁云, 李莉 申請人:同濟大學