[发明专利]轨道交通的纵向钢轨约束力测试方法

说明书

本发明公开了一种轨道交通的纵向钢轨约束力测试方法，包括：对钢轨加载至设定的加载力，并保持一定时间，从加载开始测量加载力和钢轨相对于轨枕的纵向位移；然后继续重新加载至设定的加载力并保持一定时间，依次循环进行多级加载；当钢轨在扣件中滑动或者加载力超过或等于设定值时，迅速减小载荷至0，并持续测量钢轨位移变化一段时间，再重复上面的加载过程多次，每两次加载间隔一定的时间，绘制每个加载周期的力‑位移曲线；计算钢轨滑动前的纵向弹性位移；从每一条曲线中确定完全用于产生弹性变形的力F的大小，舍弃第一次得到的F值，计算剩余的平均值，得到扣件对钢轨纵向约束力的大小。可以得到准确的测试结果，测试过程简单、易操作。

技术领域

本发明涉及城市轨道交通的扣件的测试技术领域，具体地涉及一种轨道交通的纵向钢轨约束力测试方法。

背景技术

有轨交通中的轨道需要使用轨道扣件固定，扣件由多个部件组成，用于确保钢轨固定于支撑结构上并保证在所要求的位置上，同时允许任何必须的垂向、横向和纵向位移。此组件包括将钢轨上的载荷分配到支撑结构上的组件，须防止对支撑结构的接触面的磨损，并保证与支撑结构之间的电绝缘。扣件包括简易扣件和分开式扣件，简易扣件为直接将钢轨固定于支撑结构(轨枕或道床板)上的扣件(可包括或不包括铁垫板)。分开式扣件为钢轨相对于铁垫板的固定与铁垫板相对于支撑结构(轨枕或道床板)的固定相互独立的扣件。扣件的结构和强度的变化都会影响其他零件的工作状态，因此需要对扣件产品的力学性能进行检测。

随着我国城市轨道行业的发展，新的轨道扣件产品层出不穷，目前我国城市轨道交通中轨道工程扣件产品行业缺少检测方法标准和方法难以统一的情况。

扣件产品的力学性能检测包括扣件组装疲劳试验、弹条扣压力检测、扣件纵向阻力测量等方面。其中，纵向钢轨约束力的测试过程，主要用于确定当钢轨通过扣件固定于轨枕、道床板或其他支撑结构时，在不发生非弹性变形条件下能承受的最大轴向载荷。主要用于评估走行钢轨抵抗滑移和热胀冷缩变形的能力。目前，纵向钢轨约束力的测试方法得到的测试结果往往不够准确，测试过程非常复杂，不易操作。

发明内容

为了解决上述存在的技术问题，本发明的目的是：提供了一种轨道交通的纵向钢轨约束力测试方法，可以得到准确的测试结果，测试过程简单、易操作。

本发明的技术方案是：

一种轨道交通的纵向钢轨约束力测试方法，包括以下步骤：

S01：通过加载装置对钢轨加载至设定的加载力，并保持一定时间，从加载开始测量加载力和钢轨相对于轨枕的纵向位移；然后继续重新加载至设定的加载力并保持一定时间，依次循环进行多级加载；

S02：当钢轨在扣件中滑动或者加载力超过或等于设定值时，迅速减小载荷至0，并持续测量钢轨位移变化一段时间，再重复上面的加载过程多次，每两次加载间隔一定的时间，绘制每个加载周期的力-位移曲线；

S03：从每一次的加载曲线中得到每次加载循环中，钢轨的最大纵向位移D₁和加载撤消后的钢轨纵向残余位移D₂，根据公式计算钢轨滑动前的纵向弹性位移D₃；

D₃＝D₁-D₂

S04：从每一条曲线中确定完全用于产生弹性变形D₃的力F的大小，舍弃第一次得到的F值，计算剩余的平均值，得到扣件对钢轨纵向约束力的大小。

优选的技术方案中，所述步骤S01中，加载装置以一定的速率水平拉动钢轨的一端至设定的加载力。

优选的技术方案中，所述步骤S02中，如果加载撤消后的钢轨纵向残余位移D₂远小于阈值，并且加载力没有超过设定值时，该次加载过程无效，重新进行加载。