[发明专利]测量铁路钢轨断裂纵向力分布的实验方法

摘要

本发明测量铁路钢轨断裂纵向力分布的实验方法涉及铁路安全检测技术领域，特别涉及一种铁路钢轨断裂纵向力分布规律测量的实验方法。该方法采用对钢轨预加应力再释放来模拟钢轨断裂时的状态变化，并通过测力传感器组测量钢轨预应力释放前后的钢轨纵向力分布，获得钢轨断裂纵向力分布规律；首先在一定长度轨道的长钢轨上安装测力传感器组，然后将长钢轨的扣件完全松开，并利用钢轨拉伸机对长钢轨施加一定的预应力，再将长钢轨的扣件锁定，最后释放预应力，通过传感节点组和测力传感器组采集钢轨应力数据，用无线网关将该数据发送到计算机，获得钢轨断裂后纵向力分布规律。该方法可以实现准确、可控、低成本的钢轨断裂纵向力分布的实验。

主权项

一种测量铁路钢轨断裂纵向力分布的实验方法，其特征是：采用对钢轨预加应力再释放的方法来模拟钢轨断裂时的状态变化，并通过测力传感器组测量钢轨预应力释放前后的钢轨纵向力分布，获得钢轨断裂纵向力分布规律；首先在符合铁路标准且具有一定长度轨道的长钢轨（1）上安装测力传感器组（2），然后将长钢轨的扣件组（3）完全松开，并利用钢轨拉伸机（4）对长钢轨（1）施加一定的预应力，再将长钢轨的扣件组（3）锁定，最后释放预应力，通过传感节点组（5）和测力传感器组（2）采集钢轨的应力数据，并经过无线网关（6）将该数据发送到计算机（7），进而获得钢轨断裂后纵向力分布规律，具体步骤如下：1）安装测力传感器组（2）、传感节点组（5）、无线网关（6）和计算机（7）先将符合铁路标准具有一定长度轨道的其中一根钢轨的左、右两个端头（8、8′）分别固定在左、右两钢筋混凝土水泥台（11、11′）上，在钢轨适当位置设置一定宽度的断缝（9）；然后沿着长钢轨（1）的纵向，选择适当间距，在钢轨的中性轴位置，布置安装测力传感器组（2）；传感节点组（5）安装在测力传感器组（2）中相应传感器两侧适当范围内，以减少导线长度带来的误差；无线网关（6）安装在传感节点组（5）周围适当范围内，负责接收传感节点组（5）通过测力传感器组（2）采集的数据，并将其发送给计算机（7）进行数据处理分析；2）施加钢轨预应力首先将短钢轨的扣件组（10）按照标准锁紧扭矩锁定，并将长钢轨的扣件组（3）完全松开，使其处于零应力状态，同时开始采集长钢轨（1）上各测点应力数据；然后根据轨温变化幅值换算的拉应力，在断缝（9）处，利用钢轨拉伸机（4）对长钢轨（1）施加拉应力，同时观测长钢轨（1）上各测点的应力数 据，直到测得的应力大小等于预加应力值时，将长钢轨的扣件组（3）按照标准锁紧扭矩锁定，同时保持钢轨拉伸机（4）对钢轨预应力的施加状态；3）获取钢轨断裂纵向力数据首先开始采集长钢轨（1）上各测点应力数据；然后将钢轨拉伸机（4）停止拉伸，释放钢轨拉伸机（4）对长钢轨（1）施加的预应力；待预应力释放结束且钢轨状态稳定后，记录预应力释放后长钢轨（1）上各测点的应力数据，获得在一定轨温变化幅值下钢轨断裂的纵向力分布值。