CN105527166A - 一种用于铁路扣件e型弹条受力状态测试的装置 - Google Patents

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肖宏
高亮
辛涛
张艳荣
王嘉斌
冷雪莹
何洋
霍磊
令行
陆永港
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Abstract

本发明公开了一种用于铁路扣件e型弹条受力状态测试的装置，包括千斤顶、数据采集处理器、数据显示屏、用于与待测e型弹条中肢固定装配在一起的受力支架、用于测量待测e型弹条趾端垂向位移的电子位移计和贴在待测e型弹条上表面的应变传感器；所述数据采集处理器和数据显示屏分别固设在所述受力支架上；所述千斤顶设置在所述受力支架的底板上；所述千斤顶的顶杆端头上设有用于支顶在待测e型弹条趾端底面上的测力传感器。本发明能够有效的、快捷的在现场对e型弹条的受力状态进行测试，进而与理论分析结果及规范进行对比，然后对弹条的受力状态进行评价。

Description

一种用于铁路扣件e型弹条受力状态测试的装置
技术领域
本发明涉及一种受力测试装置，特别涉及一种用于铁路扣件e型弹条受力状态测试的装置。
背景技术
e型弹条被广泛应用于铁路和城市轨道交通，其具有零部件少，省去了传统扣件螺栓复拧、涂油等工序，大大减少了养护维修工作量等优点。但是其在使用过程中也暴露出扣压力不足和离散大的问题，特别是在部分地段甚至发生了大量的e型弹条断裂的情况，这对列车的运营产生了极大威胁，所以就需要对其进行测试。
传统的测试e型弹条扣压力的方法是利用液压万能伺服试验机进行加载实验，这样就必须在大型实验室内进行，在实践中难以进行现场测试。进而使用传统的方法并不能在铁路现场对e型弹条进行扣压力测试，更无法对e型弹条的应力状态进行测试，这就无法找到e型弹条产生伤损断裂的原因，也无法对e型弹条受力状态进行准确的评价。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于铁路扣件e型弹条受力状态测试的装置。该装置能够有效的、快捷的在现场即对e型弹条的扣压力进行测试，并可以在短时间内对多组弹条进行测试，进而与理论分析结果及规范进行对比，然后对e型弹条的受力状态进行评价。
为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：
一种用于铁路扣件e型弹条受力状态测试的装置，所述装置包括千斤顶、数据采集处理器、数据显示屏、用于与待测e型弹条中肢固定装配在一起的受力支架、用于测量待测e型弹条趾端垂向位移的电子位移计和贴在待测e型弹条上表面的应变传感器；
所述数据采集处理器和数据显示屏分别固设在所述受力支架上；
所述千斤顶设置在所述受力支架的底板上；
所述千斤顶的顶杆端头上设有用于支顶在待测e型弹条趾端底面上的测力传感器。
进一步的，所述受力支架上设有用于与待测e型弹条中肢固定装配的铁座。
进一步的，所述受力支架包括一顶板，所述铁座固设在所述顶板上。
进一步的，所述电子位移计的测头位于所述测力传感器的上端面。
进一步的，所述应变传感器分别贴在待测e型弹条的上表面的六个用于理论分析所确定的固定位置处。
进一步的，e型弹条上六个用于理论分析所确定的固定位置分别为弹条后拱与中肢连接处上表面、弹条后拱中部上表面、弹条后拱与跟端连接处上表面、弹条跟端中部上表面、弹条前拱与跟端连接处上表面和弹条前拱中部上表面。
本发明的工作原理如下：
首先对铁路用扣件e型弹条建立模型进行理论分析，得出e型弹条在不同的弹程以及插入深度的情况下的扣压力以及各个位置处的应力和应变情况，分析弹条伤损的原因，然后对弹条的扣压力以及模型分析所得出的弹条的六个关键位置处的应变进行测试，再用数据与理论分析结果及规范数据进行对比，对弹条进行状态评价，进而判断是否符合要求。
在测试时，先把要测试的e型弹条从扣件铁垫板上拆下，在理论分析确定的其六个关键部位安装应变传感器，然后将e型弹条装配在测试装置的铁座上，因为铁座的形状与e型弹条铁垫板上的铁座相同，所以e型弹条所受到的约束和在其服役时完全相同，用千斤顶给e型弹条趾端施加向上的推力，用来模拟钢轨轨底对e型弹条的作用力，当千斤顶施加力时，e型弹条趾端产生垂向的位移，电子位移计测得其位移，即弹程，测力传感器测得这个力的大小，即扣压力的值；同时e型弹条发生形变，弹条上六个关键部位所安装的应变传感器测得弹条的应变，所有的数据都传输到数据采集处理器，这样就可以得到在不同的位移荷载下e型弹条的扣压力以及不同位置处的应力应变情况，再通过设备用数据与理论分析结果及规范数据进行对比，对弹条进行状态评价，结果显示在数据显示屏上。
本发明的有益效果为，本发明可以被方便的带到铁路现场，并可以将正在服役中需要进行测试的e型弹条，在现场将其取出并对其进行测试，测试时不会对弹条本身产生损伤，测试后可以将e型弹条继续安装服役，实现了在现场对e型弹条受力状态进行测试的目的；本发明测试的方法简单、有效、快捷，可以在短时间内对多组e型弹条进行测试，大大节省了检测时间，且便于在得到大量的数据后，对其规律进行分析。
附图说明
图1为本发明在实际应用中的整体结构示意图。
图2为本发明中受力支架的结构示意图。
图3为e型弹条上应变传感器的布置位置图。
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的具体实施方式。
如图1、2、3所示，一种用于铁路扣件e型弹条受力状态测试的装置，所述装置包括千斤顶1、数据采集处理器2、数据显示屏3、用于与待测e型弹条4中肢41固定装配在一起的受力支架5、用于测量待测e型弹条4趾端42垂向位移的电子位移计6和贴在待测e型弹条4上表面的应变传感器7；所述千斤顶1的顶杆端头上设有用于支顶在待测e型弹条4趾端42底面上的测力传感器8；所述电子位移计6的测头位于所述测力传感器8的上端面。
本发明的实施例中，所述受力支架5包括顶板52、纵板53和底板51，所述顶板52、纵板53和底板51都是矩形的钢板，且分别焊接在一起，形成一个整体的受力支架5，所述千斤顶1设置在所述受力支架5的底板51上；所述受力支架5上设有用于与待测e型弹条4中肢41固定装配的铁座9，该铁座9焊接在受力支架5的顶板52上。
所述数据采集处理器2和数据显示屏3分别固设在所述受力支架5上，具体为，所述数据采集及处理器2固定在所述受力支架5的纵板53内侧；所述数据显示屏3固定在所述受力支架5的纵板53外侧。
进一步的，所述应变传感器7分别贴在待测e型弹条4的上表面的六个固定位置处43、44、45、46、47、48；所述e型弹条4上六个固定位置分别为弹条后拱与中肢连接处上表面43、弹条后拱中部上表面44、弹条后拱与跟端连接处上表面45、弹条跟端中部上表面46、弹条前拱与跟端连接处上表面47、弹条前拱中部上表面48。
本发明的操作过程为：e型弹条4在测试扣压力之前，先把要测试的e型弹条4从扣件铁垫板上拆下，在其理论分析确定的六个关键部位安装应变传感器7，将其装配在测试装置的铁座9上，千斤顶1放置于受力支架5的底板51上，测力传感器8放置在千斤顶1和e型弹条4趾端42的底面之间。进一步的，所述电子位移计6可固定设置在受力支架5的顶板52上，且其测头位于所述测力传感器8的上端面。当千斤顶1施加力时，测力传感器8测得力的大小，电子位移计6测得e型弹条4趾端42所产生垂向的位移，同时，e型弹条4上六个关键部位所安装的应变传感器7测得弹条的应变，所有的数据都传输到数据采集处理器2，经处理显示在数据显示屏3上，这样就可以得到在不同的位移荷载下e型弹条4的扣压力以及不同位置处的应力应变情况，设备再用数据与理论分析结果及规范数据进行对比，对弹条进行状态评价，判断是否符合要求。
本文中所采用的描述方位的词语“上”、“下”、“左”、“右”等均是为了说明的方便基于附图中图面所示的方位而言的，在实际装置中这些方位可能由于装置的摆放方式而有所不同。
综上所述，本发明所述的实施方式仅提供一种最佳的实施方式，本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而熟悉本项技术的人士仍可能基于本发明所揭示的内容而作各种不背离本发明创作精神的替换及修饰；因此，本发明的保护范围不限于实施例所揭示的技术内容，故凡依本发明的形状、构造及原理所做的等效变化，均涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于铁路扣件e型弹条受力状态测试的装置，其特征在于：所述装置包括千斤顶(1)、数据采集处理器(2)、数据显示屏(3)、用于与待测e型弹条(4)中肢(41)固定装配在一起的受力支架(5)、用于测量待测e型弹条(4)趾端(42)垂向位移的电子位移计(6)和贴在待测e型弹条(4)上表面的应变传感器(7)；
所述数据采集处理器(2)和数据显示屏(3)分别固设在所述受力支架(5)上；
所述千斤顶(1)设置在所述受力支架(5)的底板(51)上；
所述千斤顶(1)的顶杆端头上设有用于支顶在待测e型弹条(4)趾端(42)底面上的测力传感器(8)。
2.根据权利要求1所述的一种用于铁路扣件e型弹条受力状态测试的装置，其特征在于：优选的，所述受力支架(5)上设有用于与待测e型弹条(4)中肢(41)固定装配的铁座(9)。
3.根据权利要求2所述的一种用于铁路扣件e型弹条受力状态测试的装置，其特征在于：优选的，所述受力支架(5)包括一顶板(52)，所述铁座(9)固设在所述顶板(52)上。
4.根据权利要求1所述的一种用于铁路扣件e型弹条受力状态测试的装置，其特征在于：优选的，所述电子位移计(6)的测头位于所述测力传感器(8)的上端面。
5.根据权利要求1所述的一种用于铁路扣件e型弹条受力状态测试的装置，其特征在于：优选的，所述应变传感器(7)分别贴在待测e型弹条(4)的上表面的六个用于理论分析所确定的固定位置处。
6.根据权利要求5所述的一种用于铁路扣件e型弹条受力状态测试的装置，其特征在于：优选的，e型弹条(4)上六个用于理论分析所确定的固定位置分别为弹条后拱与中肢连接处上表面(43)、弹条后拱中部上表面(44)、弹条后拱与跟端连接处上表面(45)、弹条跟端中部上表面(46)、弹条前拱与跟端连接处上表面(47)和弹条前拱中部上表面(48)。
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