CN109753765A - 一种钢轨顶弯轨迹的确定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢轨顶弯轨迹的确定方法，该方法包括采用实验数据分析方法确定顶弯镐头间距和钢轨轨型一定的情况下的常数C，所述常数C为顶弯夹角θ与弯折圆弧半径R的乘积。本申请提供的方法，采用公式计算结合AutoCAD绘图的方法，确定出钢轨顶弯一定角度后的钢轨轨迹，从而解决了本行业钢轨顶弯后轨迹无法通过理论计算的方法确定的难题。该方法具有操作简单，结果精度高，容易推广等优点。本申请提供的方案淘汰了过程繁琐且精度不高的传统人工测量方法，节约了大量的人工，提高了高锰钢拼装辙叉的配合精度。摆脱了传统工艺必须先加工钢轨再加工心轨的生产顺序的限制，提高了生产效率。该方法可推广应用到所有涉及钢轨顶弯的道岔产品。
Description
技术领域
本发明涉及道岔加工技术领域，特别是涉及一种钢轨顶弯轨迹的确定方法。
背景技术
高锰钢拼装辙叉是一种嵌入式结构辙叉，由心轨、翼轨和叉跟轨三个部分构成。该辙叉翼轨有多处弯折结构，弯折部位的密贴段间隙配合一直是生产制造中的一大难题。由于在本行业钢轨顶弯后轨迹没有方法确定，早期的制造工艺是先进行钢轨件加工，在钢轨件顶弯后人工测量并绘制出弯折轨迹，根据该轨迹加工心轨，保证心轨轨迹与钢轨轨迹一致，满足装配要求。这种根据钢轨配制心轨的工艺精度不高，且限制了生产的前后顺序，严重的制约了该类辙叉的生产效率和生产质量的提高。
发明内容
本发明提供了一种钢轨顶弯轨迹的确定方法。
本发明提供了如下方案：
一种钢轨顶弯轨迹的确定方法，包括：
采用实验数据分析方法确定顶弯镐头间距和钢轨轨型一定的情况下的常数C，所述常数C为顶弯夹角θ与弯折圆弧半径R的乘积；
确定待绘制轨迹的钢轨的顶弯夹角θ1，通过公式R1＝C/θ1计算获得待绘制轨迹的钢轨的弯折圆弧半径R1，根据所述弯折圆弧半径R1利用计算机辅助设计软件绘制出钢轨的轨迹。
优选的：所述实验数据分析方法包括：
确定试验的顶弯镐头间距和钢轨轨型；
确定试验的顶弯夹角θ并制作相应的顶弯样板，顶弯夹角θ在5°到10°范围内选取4～6个角度；
准备试验钢轨件，钢轨件长度大于镐头间距，钢轨件数量为13～17根；
进行钢轨顶弯试验，利用5套顶弯样板，每个角度顶三根钢轨，保证顶弯样板与钢轨间隙＜1毫米；
测量钢轨弯折圆弧半径R，将所有结果编成表格汇总分析，最终计算得出常数C。
优选的：所述顶弯夹角θ为钢轨顶弯后直线部分形成的夹角，单位为十进制角度。
优选的：所述钢轨弯折圆弧半径R为钢轨顶弯后弯折圆弧的半径，单位为毫米。
优选的：顶弯夹角θ在5°到10°范围内选取5个角度。
优选的：钢轨件数量为15根。
优选的：利用AutoCAD软件的圆角功能绘制出钢轨的轨迹。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
通过本发明，可以实现一种钢轨顶弯轨迹的确定方法，在一种实现方式下，该方法可以包括采用实验数据分析方法确定顶弯镐头间距和钢轨轨型一定的情况下的常数C，所述常数C为顶弯夹角θ与弯折圆弧半径R的乘积；确定待绘制轨迹的钢轨的顶弯夹角θ1，通过公式R1＝C/θ1计算获得待绘制轨迹的钢轨的弯折圆弧半径R1，根据所述弯折圆弧半径R1利用计算机辅助设计软件绘制出钢轨的轨迹。本申请提供的方法，采用公式计算结合AutoCAD绘图的方法，确定出钢轨顶弯一定角度后的钢轨轨迹，从而解决了本行业钢轨顶弯后轨迹无法通过理论计算的方法确定的难题。该方法具有操作简单，结果精度高，容易推广等优点。本申请提供的方案淘汰了过程繁琐且精度不高的传统人工测量方法，节约了大量的人工，提高了高锰钢拼装辙叉的配合精度。摆脱了传统工艺必须先加工钢轨再加工心轨的生产顺序的限制，提高了生产效率。该方法可推广应用到所有涉及钢轨顶弯的道岔产品。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的钢轨顶弯示意图；
图2是本发明实施例提供的钢轨顶弯变形规律示意。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
参见图1，为本发明实施例提供的一种钢轨顶弯轨迹的确定方法，如图1所示，该方法包括采用实验数据分析方法确定顶弯镐头间距和钢轨轨型一定的情况下的常数C，所述常数C为顶弯夹角θ与弯折圆弧半径R的乘积；具体的，所述实验数据分析方法包括：
确定试验的顶弯镐头间距和钢轨轨型；
确定试验的顶弯夹角θ并制作相应的顶弯样板，顶弯夹角θ在5°到10°范围内选取4～6个角度；进一步的，所述顶弯夹角θ为钢轨顶弯后直线部分形成的夹角，单位为十进制角度。在实际应用中，顶弯夹角θ在5°到10°范围内可以选取5个角度。
准备试验钢轨件，钢轨件长度大于镐头间距，钢轨件数量为13～17根；在实际应用中，钢轨件数量可以为15根。
进行钢轨顶弯试验，利用5套顶弯样板，每个角度顶三根钢轨，保证顶弯样板与钢轨间隙＜1毫米；
测量钢轨弯折圆弧半径R，将所有结果编成表格汇总分析，最终计算得出常数C。进一步的，所述钢轨弯折圆弧半径R为钢轨顶弯后弯折圆弧的半径，单位为毫米。
确定待绘制轨迹的钢轨的顶弯夹角θ1，通过公式R1＝C/θ1计算获得待绘制轨迹的钢轨的弯折圆弧半径R1，根据所述弯折圆弧半径R1利用计算机辅助设计软件绘制出钢轨的轨迹。具体选择计算机辅助设计软件时，可以利用AutoCAD软件的圆角功能绘制出钢轨的轨迹。
下面通过具体实例对本申请提供的方法进行详细说明。
通过研究钢轨在弯折不同角度后形成的弯折轨迹，得出了钢轨顶弯变形的规律：在顶弯镐头间距和钢轨轨型一定的情况下，顶弯夹角θ与弯折圆弧半径R的乘积为一常数C：θ×R＝C
(注：θ为锐角，单位为十进制角度，R单位为毫米)
根据上述公式的衍生公式R＝C/θ，就可以根据顶弯角度θ计算出弯折圆弧半径R，进一步的，根据圆弧半径R就可以利用AutoCAD软件的圆角功能绘制出顶弯后钢轨轨迹。
本发明的关键在常数C的确定，常数C的确定方法包括以下几个试验步骤,参见图1、图2：
步骤一、确认试验的顶弯镐头间距W和钢轨轨型Q。本次试验中，顶弯镐头间距W为800mm、，钢轨轨型Q为60Kg/m。
步骤二、确认试验的弯折角度并制作相应的顶弯样板，弯折角度在5°到10°范围内选取5个角度。本次试验中，选取角度为5°、6°、7°、8°、9°，根据这5个角度制作5套顶弯样板。
步骤三、准备试验钢轨件，钢轨件长度L需大于镐头间距，钢轨件数量为15根。本次试验中，钢轨件长度为1500mm。
步骤四、进行钢轨顶弯试验，利用5套顶弯样板，每个角度顶三根钢轨，保证顶弯样板与钢轨间隙＜1mm。
步骤五、测量弯折圆弧半径。用相机对顶弯位置由上往下垂直拍照，将照片导入AutoCAD中，绘制曲线拟合照片中的顶弯轨迹，确定弯折圆弧半径，最后将所有结果编成表格。本次试验结果如下：
根据本次试验数据，最终得出如下结论：
在顶弯镐头间距等于800，钢轨轨型为60Kg/m的条件下：
θ×R＝11928mm°
在得出常数后，就可以应用到符合相同条件的其他钢轨顶弯轨迹的确认。
总之，本申请提供的方法，采用公式计算结合AutoCAD绘图的方法，确定出钢轨顶弯一定角度后的钢轨轨迹，从而解决了本行业钢轨顶弯后轨迹无法通过理论计算的方法确定的难题。该方法具有操作简单，结果精度高，容易推广等优点。本申请提供的方案淘汰了过程繁琐且精度不高的传统人工测量方法，节约了大量的人工，提高了高锰钢拼装辙叉的配合精度。摆脱了传统工艺必须先加工钢轨再加工心轨的生产顺序的限制，提高了生产效率。该方法可推广应用到所有涉及钢轨顶弯的道岔产品。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种钢轨顶弯轨迹的确定方法，其特征在于，所述方法包括：
采用实验数据分析方法确定顶弯镐头间距和钢轨轨型一定的情况下的常数C，所述常数C为顶弯夹角θ与弯折圆弧半径R的乘积；
确定待绘制轨迹的钢轨的顶弯夹角θ1，通过公式R1=C/θ1计算获得待绘制轨迹的钢轨的弯折圆弧半径R1，根据所述弯折圆弧半径R1利用计算机辅助设计软件绘制出钢轨的轨迹。
2.根据权利要求1所述的钢轨顶弯轨迹的确定方法，其特征在于，所述实验数据分析方法包括：
确定试验的顶弯镐头间距和钢轨轨型；
确定试验的顶弯夹角θ并制作相应的顶弯样板，顶弯夹角θ在5°到10°范围内选取4～6个角度；
准备试验钢轨件，钢轨件长度大于镐头间距，钢轨件数量为13～17根；
进行钢轨顶弯试验，利用5套顶弯样板，每个角度顶三根钢轨，保证顶弯样板与钢轨间隙＜1毫米；
测量钢轨弯折圆弧半径R，将所有结果编成表格汇总分析，最终计算得出常数C。
3.根据权利要求2所述的钢轨顶弯轨迹的确定方法，其特征在于，所述顶弯夹角θ为钢轨顶弯后直线部分形成的夹角，单位为十进制角度。
4.根据权利要求2所述的钢轨顶弯轨迹的确定方法，其特征在于，所述钢轨弯折圆弧半径R为钢轨顶弯后弯折圆弧的半径，单位为毫米。
5.根据权利要求2所述的钢轨顶弯轨迹的确定方法，其特征在于，顶弯夹角θ在5°到10°范围内选取5个角度。
6.根据权利要求2所述的钢轨顶弯轨迹的确定方法，其特征在于，钢轨件数量为15根。
7.根据权利要求1所述的钢轨顶弯轨迹的确定方法，其特征在于，利用AutoCAD软件的圆角功能绘制出钢轨的轨迹。
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