[发明专利]钢轨轨高及轨底凹入度的参数化公差判定方法

摘要

本发明公开了一种钢轨轨高及轨底凹入度的参数化公差判定方法，解决现有判定方法误差大的问题。钢轨轨底凹入度参数化公差判定方法，首先拟合计算轨底直线方程，将钢轨扫描断面轮廓轨底分为三部分，找出各部分距离轨底直线的最大距离以及相应点的坐标，再通过比较三个距离确定轨底基准线方程；再通过比较轨底各点到轨底基准线的距离，选取最大值作为轨底凹入度，最后进行参数化公差判定。钢轨轨高的参数化判定方法，分别计算轨头上的各点到轨底基准线之间的距离，取最大值为钢轨高度，再进行参数化公差判定。本发明所述方法测算精度高，即使轨底不平整也能将轨高和轨底凹入度进行准确测算并判定，而且可通过计算机程序实现。

主权项

钢轨轨底凹入度的参数化公差判定方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：计算轨底拟合直线在钢轨扫描断面轮廓轨底选取n个点，分别记为S1(x1，y1)、S2(x2，y2)……Sn(xn，yn)，其中n≥2，根据选取点计算得到钢轨扫描断面轮廓轨底拟合直线方程：yd＝ax+b，式中：a=nΣi=1nxiyi-(Σi=1nxi)(Σi=1nyi)nΣi=1nxi2-(Σi=1nxi)2]]>b=Σi=1nyin-aΣi=1nxin]]>步骤二：确定轨底基准线(1)将钢轨扫描断面轮廓轨底分为三部分，分别为轨底左侧点集(Ⅱ)、轨底中部点集(Ⅲ)、轨底右侧点集(Ⅳ)，轨底中点属于轨底中部点集(Ⅲ)；(2)将轨底左侧点集(Ⅱ)中的各个扫描点Mj(xmj，ymj)的横坐标分别代入所述步骤一得到的轨底拟合直线方程，其中j为任一正整数，并用点Mj(xmj，ymj)的纵坐标ymj减去代入轨底拟合直线方程相应计算值axmj+b得该点到轨底拟合直线的y轴的矢量距离Δdmj，矢量距离Δdmj向上为正、向下为负：Δdmj＝ymj‑(axmj+b)取各个Δdmj中符号为负，即方向向下，的距离最大值为dm，相应取得该最大值dm的点记为M(xm，ym)；(3)将轨底中部点集(Ⅲ)中的各个扫描点Nj(xnj，ynj)(j为任一正整数)的横坐标分别代入所述步骤一得到的轨底拟合直线方程，其中j为任一正整数，并用点Nj(xnj，ynj)的纵坐标ynj减去代入轨底拟合直线方程相应计算值a xnj+b，得该点到轨底拟合直线的y轴的矢量距离Δdnj，矢量距离Δdnj向上为正、向下为负：Δdnj＝ynj‑(a xnj+b)取各个Δdnj中符号为负，即方向向下，的距离最大值为dn，相应取得该最大值dn的点记为N(xn，yn)；(4)将轨底右侧点集(Ⅳ)中的各个扫描点Kj(xkj，ykj)的横坐标分别代入所述步骤一得到的轨底拟合直线方程，其中j为任一正整数，并用点Kj(xkj，ykj)的纵坐标ykj减去代入轨底拟合直线方程相应计算值axkj+b，得该点到轨底拟合直线的y轴的矢量距离Δdkj，矢量距离Δdkj向上为正、向下为负：Δdkj＝ykj‑(axkj+b)取各个Δdkj中符号为负，即方向向下，的距离最大值为dk，相应取得该最大值dk的点记为K(xk，yk)；(5)建立轨底基准线方程若dm、dn、dk三个数值中dn最大，判定钢轨轨底凹，建立过M(xm，ym)、K(xk，yk)的直线方程，并作为轨底基准线方程；若dm、dn、dk三个数值中dn最小，判定钢轨轨底凸，建立过N(xn，yn)并且与轨底拟合直线yd＝ax+b平行的直线方程，并作为轨底基准线方程；否则，判定钢轨轨底不平，选择轨底拟合直线方程：yd＝ax+b为轨底基准线方程；步骤三：钢轨轨底凹入度计算(1)对于钢轨轨底凹和钢轨轨底不平情形：将轨底的各个扫描点Sj(xsj，ysj)的横坐标xsj分别代入轨底基准线方程，j为任一正整数，并用点Sj(xsj，ysj)的纵坐标ysj减去代入轨底拟合直线方程相应计算值axsj+b，得该点到轨底拟合直线的y轴的矢量距离Δtsj：Δtsj＝ysj‑(axsj+b)取各个Δtsj中最大值作为轨底凹入度ts；(2)对于钢轨轨底凸情形：将轨底的各个扫描点Sj(xsj，ysj)的横坐标xsj分别代入轨底基准线方程，j为任一正整数，并用代入轨底拟合直线方程相应计算值axsj+b，减去点Sj(xsj，ysj)的纵坐标ysj得该点到轨底拟合直线的y轴的矢量距离Δtsj：Δtsj＝(a xsj+b)‑ysj取各个Δtsj中最大值作为轨底凹入度ts；步骤四：钢轨轨底凹入度参数化判定若ts＞Tup或ts<Tdown，则轨底凹入度不合格；若TdownY≤ts≤TupY，则轨底凹入度合格；否则在警告范围内合格；其中：Tdown为轨底凹入度下公差，Tup为轨底凹入度上公差，TdownY轨底凹入度警告下公差，TupY为轨底凹入度警告上公差。