本發(fā)明涉及一種檢測(cè)工裝和檢測(cè)方法，具體涉及用于檢測(cè)軌下基板復(fù)合載荷的檢測(cè)工裝及其檢測(cè)方法，尤其是用于檢測(cè)軌下基板U型槽面復(fù)合載荷的檢測(cè)工裝及其檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
：軌下基板在服役期間，特別是處于線路彎道、緊急剎車(chē)、軌下基板在軌道板上無(wú)擋肩支撐、車(chē)輪與鋼軌嚙合型面存在誤差等因素引起離心力通過(guò)鋼軌和彈條等扣件對(duì)基板單側(cè)沖擊狀態(tài)下，軌下基板應(yīng)該具有很高的強(qiáng)度值。為了保證軌下基板具有承受規(guī)定復(fù)合載荷的能力，在軌下基板投入使用前，必須對(duì)該軌下基板進(jìn)行嚴(yán)格的復(fù)合載荷試驗(yàn)。然而，目前中國(guó)市面上還沒(méi)有一套完整且對(duì)軌下基板進(jìn)行復(fù)合載荷的檢測(cè)工裝，因此無(wú)法對(duì)軌下基板進(jìn)行有效的檢測(cè)試驗(yàn)。因此，為了填補(bǔ)這一空白，提出一種用于檢測(cè)軌下基板復(fù)合載荷的檢測(cè)工裝及檢測(cè)方法是本發(fā)明所要研究的課題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明目的是提供一種用于檢測(cè)軌下基板復(fù)合載荷的檢測(cè)工裝及檢測(cè)方法，以填補(bǔ)軌下基板的復(fù)合載荷檢測(cè)的空白。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種用于檢測(cè)軌下基板復(fù)合載荷的檢測(cè)工裝，所述的軌下基板包括兩個(gè)U型槽，該兩個(gè)U型槽分別位于軌下基板的左右兩側(cè)，所述檢測(cè)工裝包括上壓板基座、上壓板立柱、支撐架、墊板以及連接結(jié)構(gòu)；所述墊板層疊在軌下基板的上方，所述上壓板立柱垂直軌下基板布置，且上壓板立柱一端壓在墊板的頂面，另一端連接在上壓板基座底面，所述上壓板立柱上開(kāi)設(shè)有避讓通孔，所述上壓板基座和軌下基板平行布置；所述連接結(jié)構(gòu)一端為固定端且固定連接上壓板基座，另一端為樞紐端且朝向軌下基板布置，所述樞紐端懸設(shè)在上壓板基座和軌下基板之間，且樞紐端設(shè)有連接軸；所述支撐架包括兩組支撐架，每組支撐架均至少包括一橫桿和一豎桿，橫桿和豎桿固定連接形成一“T”字形的支撐結(jié)構(gòu)；所述的兩組支撐架中，定義第一組支撐架的橫桿為第一橫桿，第一組支撐架的豎桿為第一豎桿，第二組支撐架的橫桿為第二橫桿，第二組支撐架的豎桿為第二豎桿；在裝配狀態(tài)下，所述第一橫桿水平嵌設(shè)在軌下基板位于左側(cè)的U型槽中，第二橫桿水平嵌設(shè)在軌下基板位于右側(cè)的U型槽中；所述第一豎桿一端固定連接在第一橫桿的中點(diǎn)，另一端通過(guò)避讓通孔連接至連接結(jié)構(gòu)的樞紐端；第二豎桿一端固定連接在第二橫桿的中點(diǎn)，另一端通過(guò)避讓通孔連接至連接結(jié)構(gòu)的樞紐端；在試驗(yàn)狀態(tài)下，所述上壓板基座上作用有一試驗(yàn)機(jī)施加在上壓板基座的載荷力F，該載荷力F向下迫使上壓板基座往下壓，上壓板基座受到的載荷力通過(guò)第一豎桿和第二豎桿分解且傳遞至第一橫桿和第二橫桿中，第一橫桿和第二橫桿再將各自受到的分解力傳遞給各自所位于的U型槽中。上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下：1、上述方案中，針對(duì)每組支撐架，均設(shè)有加固連接桿。2、上述方案中，所述加固連接桿為一倒V型結(jié)構(gòu)，該倒V型結(jié)構(gòu)的頂端固定連接在豎桿上，該倒V型結(jié)構(gòu)的兩個(gè)末端分別固定連接在橫桿的兩端區(qū)域，以形成一牢固的三角形結(jié)構(gòu)。3、上述方案中，所述上壓板基座的頂端還設(shè)有一上壓板固定軸，通過(guò)該上壓板固定軸實(shí)現(xiàn)該檢測(cè)工裝和試驗(yàn)機(jī)之間的匹配安裝。4、上述方案中，所述連接結(jié)構(gòu)包括連接套、連接軸以及連接芯，所述連接套上端固定在上壓板基座的底面上，下端懸空，所述連接芯中設(shè)有插孔，且位于連接套的下端區(qū)域；在裝配狀態(tài)下，所述第一豎桿和第二豎桿均連接至所述連接芯上，并通過(guò)連接軸鎖定。5、上述方案中，所述墊板用于模擬軌底與位于軌底下方的橡膠墊板的組合。6、上述方案中，所述支撐架用于模擬軌道彈條的作用，相當(dāng)于彈條尾部扣壓在軌下基板的U型槽內(nèi)。7、上述方案中，用試驗(yàn)機(jī)對(duì)檢測(cè)工裝加載載荷力，再通過(guò)檢測(cè)工裝的支撐架傳遞給U型槽的作用力的方向模擬火車(chē)車(chē)輪傳遞給鋼軌和彈條扣件的力對(duì)軌下基板的U型槽接觸點(diǎn)的作用力。8、上述方案中，通過(guò)上壓板基座與試驗(yàn)機(jī)匹配連接，該上壓板基座是便于后期試驗(yàn)而設(shè)計(jì)的。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的另一種技術(shù)方案是：一種用于檢測(cè)軌下基板復(fù)合載荷的檢測(cè)工裝，采用所述的檢測(cè)工裝，配合復(fù)合載荷試驗(yàn)機(jī)，按以下步驟進(jìn)行操作：步驟1，將軌下基板安裝在所述檢測(cè)工裝的下方，使得檢測(cè)工裝的第一橫桿位于左側(cè)的U型槽中，第二橫桿位于右側(cè)的U型槽中；步驟2，將安裝有軌下基板的檢測(cè)工裝的上壓板基座與所述試驗(yàn)機(jī)的壓頭連接，并保證軌下基板相對(duì)于試驗(yàn)機(jī)的壓頭中心垂線對(duì)稱；步驟3，根據(jù)軌枕的類(lèi)型及我國(guó)《鐵道車(chē)輛動(dòng)力學(xué)性能評(píng)定和試驗(yàn)鑒定規(guī)范》（GB5599-1985）中的施加于軌道上的橫向水平力的限值公式獲得施加于軌道上的橫向水平力F′的值，并根據(jù)一經(jīng)驗(yàn)公式F=F′*K計(jì)算出試驗(yàn)機(jī)的載荷力F的值，將該載荷力F的值作為試驗(yàn)機(jī)作用于上壓板基座的作用力的值，其中K為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)1.35；步驟4，啟動(dòng)試驗(yàn)機(jī)下行按鈕，所述試驗(yàn)機(jī)通過(guò)壓頭向檢測(cè)工裝的上壓板基座上加載載荷力F，上壓板基座將受到的載荷力F傳遞給軌下基板的U型槽面，試驗(yàn)機(jī)保載T秒后卸載對(duì)上壓板基座的載荷力F；步驟5，重復(fù)步驟3進(jìn)而連續(xù)試驗(yàn)至少兩次：步驟6，將軌下基板從檢測(cè)工裝中取下，并檢查經(jīng)過(guò)所述步驟5試驗(yàn)的軌下基板有無(wú)損壞或變形；步驟7，若該步驟6中的軌下基板未發(fā)生損壞或變形值小于或等于閾值T，則判定檢測(cè)合格；反之判定檢測(cè)不合格。上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下：1、上述方案中，所述試驗(yàn)機(jī)以1kN/秒的加載速度向軌下基板U型槽面加載。2、上述方案中，所述步驟3中，在計(jì)算試驗(yàn)機(jī)的載荷力F的值時(shí)，取該載荷力的值大于或等于F′*1.35的值。本發(fā)明工作原理是：本發(fā)明通過(guò)檢測(cè)工裝模擬軌下基板在服役期間，特別是處于線路彎道、緊急剎車(chē)、塑料基板在軌道板上無(wú)擋肩支撐、車(chē)輪與鋼軌嚙合型面存在誤差等因素引起離心力通過(guò)鋼軌和扣件對(duì)軌下基板單側(cè)沖擊狀態(tài)下，校核軌下基板應(yīng)該具有的強(qiáng)度值，從而有效實(shí)現(xiàn)了對(duì)該軌下基板復(fù)合載荷的檢測(cè)。在試驗(yàn)過(guò)程中個(gè)，通過(guò)試驗(yàn)機(jī)傳遞給支撐架、支撐架再作用在軌下基板的力，模擬車(chē)輪壓到鋼軌，然后鋼軌傳遞到彈條扣件的力、彈條扣件再作用在軌下基板上的力。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明構(gòu)思巧妙、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，使用操作便捷，加大了測(cè)量結(jié)果的可靠性，通過(guò)檢測(cè)工裝及檢測(cè)方法，有效實(shí)現(xiàn)了軌下基板的復(fù)合載荷的精確檢測(cè)，保證了質(zhì)量、間接地提高了產(chǎn)品生產(chǎn)效率，填補(bǔ)了軌下基板復(fù)合載荷測(cè)試的這一空白，起到了意料不到的效果。附圖說(shuō)明附圖1為本實(shí)施例中主視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本實(shí)施例中側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3為本實(shí)施例中側(cè)視立體結(jié)構(gòu)圖。以上附圖中：1、軌下基板；2、墊板；3、上壓板立柱；4、上壓板基座；40、上壓板固定軸；5、連接結(jié)構(gòu)；50、連接套；51、連接軸；52、連接芯；6、支撐架；60、第一橫桿；61、第二橫桿；62、第一豎桿；63、第二豎桿；64、加固連接桿。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：實(shí)施例：一種用于檢測(cè)軌下基板復(fù)合載荷的檢測(cè)工裝參見(jiàn)附圖1-3，所述的軌下基板1包括兩個(gè)U型槽，該兩個(gè)U型槽分別位于軌下基板1的左右兩側(cè)，所述檢測(cè)工裝包括上壓板基座4、上壓板立柱3、支撐架6、墊板2以及連接結(jié)構(gòu)5。本實(shí)施例中，為了與試驗(yàn)機(jī)連接，上壓板基座4的頂端還設(shè)有一上壓板固定軸40，通過(guò)該上壓板固定軸40實(shí)現(xiàn)該檢測(cè)工裝和試驗(yàn)機(jī)之間的匹配安裝。所述墊板2層疊在軌下基板1的上方，所述上壓板立柱3垂直軌下基板1布置，且上壓板立柱3一端壓在墊板2的頂面，另一端連接在上壓板基座4底面，所述上壓板基座4和軌下基板1平行布置，所述上壓板立柱3上開(kāi)設(shè)有避讓通孔。所述連接結(jié)構(gòu)5一端為固定端且固定連接上壓板基座4，另一端為樞紐端且朝向軌下基板1布置，所述樞紐端懸設(shè)在上壓板基座4和軌下基板1之間，且樞紐端設(shè)有連接軸51。所述連接結(jié)構(gòu)5包括連接套50、連接軸51以及連接芯52，所述連接套50上端固定在上壓板基座4的底面上，下端懸空，所述連接芯52中設(shè)有插孔，且位于連接套50的下端區(qū)域；在裝配狀態(tài)下，所述第一豎桿62和第二豎桿63均連接至所述連接芯52上，并通過(guò)連接軸鎖定。所述支撐架6包括兩組支撐架6，每組支撐架6均至少包括一橫桿和一豎桿，橫桿和豎桿固定連接形成一“T”字形的支撐結(jié)構(gòu)；所述的兩組支撐架6中，定義第一組支撐架6的橫桿為第一橫桿60，第一組支撐架6的豎桿為第一豎桿62，第二組支撐架6的橫桿為第二橫桿61，第二組支撐架6的豎桿為第二豎桿63。在裝配狀態(tài)下，所述第一橫桿60水平嵌設(shè)在軌下基板1位于左側(cè)的U型槽中，第二橫桿61水平嵌設(shè)在軌下基板1位于右側(cè)的U型槽中；所述第一豎桿62一端固定連接在第一橫桿60的中點(diǎn)，另一端通過(guò)避讓通孔連接至連接結(jié)構(gòu)5的樞紐端；第二豎桿63一端固定連接在第二橫桿61的中點(diǎn)，另一端通過(guò)避讓通孔連接至連接結(jié)構(gòu)5的樞紐端。在試驗(yàn)狀態(tài)下，所述上壓板基座4上作用有一試驗(yàn)機(jī)施加在上壓板基座4的載荷力F，該載荷力F向下迫使上壓板基座4往下壓，上壓板基座4受到的載荷力通過(guò)第一豎桿62和第二豎桿63分解且傳遞至第一橫桿60和第二橫桿61中，第一橫桿60和第二橫桿61再將各自受到的分解力傳遞給各自所位于的U型槽中。本實(shí)施例中，針對(duì)每組支撐架6，均設(shè)有加固連接桿64，每個(gè)加固連接桿64為一倒V型結(jié)構(gòu)，該倒V型結(jié)構(gòu)的尖端固定連接在豎桿上，該倒V型結(jié)構(gòu)的兩個(gè)末端分別固定連接在橫桿的兩端區(qū)域，以形成一牢固的三角形結(jié)構(gòu)。上述實(shí)施例檢測(cè)軌下基板1復(fù)合載荷的檢測(cè)工裝，所對(duì)應(yīng)的方法如下：采用所述檢測(cè)工裝，并配合復(fù)合載荷試驗(yàn)機(jī)使用，按以下步驟進(jìn)行操作：步驟1，將軌下基板1安裝在所述檢測(cè)工裝的下方，使得檢測(cè)工裝的第一橫桿60位于軌下基板1左側(cè)的U型槽中，第二橫桿61位于軌下基板1右側(cè)的U型槽中。步驟2，將安裝有軌下基板1的檢測(cè)工裝的上壓板基座4與所述試驗(yàn)機(jī)的壓頭連接，并保證軌下基板1相對(duì)于試驗(yàn)機(jī)的壓頭中心垂線對(duì)稱。步驟3，根據(jù)軌枕的類(lèi)型及我國(guó)《鐵道車(chē)輛動(dòng)力學(xué)性能評(píng)定和試驗(yàn)鑒定規(guī)范》（GB5599-1985）中的施加于軌道上的橫向水平力的限值公式獲得施加于軌道上的橫向水平力F′的值，并根據(jù)一經(jīng)驗(yàn)公式F=F′*K計(jì)算出試驗(yàn)機(jī)的載荷力F的值，將該載荷力F的值作為試驗(yàn)機(jī)作用于上壓板基座1的作用力的值，其中K為經(jīng)驗(yàn)加載系數(shù)1.35。步驟4，啟動(dòng)試驗(yàn)機(jī)下行按鈕，所述試驗(yàn)機(jī)通過(guò)壓頭向檢測(cè)工裝的上壓板基座4上加載載荷力F，上壓板基座4將受到的載荷力F傳遞給軌下基板1的U型槽面，試驗(yàn)機(jī)保載T秒后卸載對(duì)上壓板基座4的載荷力F。步驟5，重復(fù)步驟3進(jìn)而連續(xù)試驗(yàn)至少兩次，本實(shí)施例中，重復(fù)步驟3進(jìn)行試驗(yàn)三次。步驟6，將軌下基板1從檢測(cè)工裝中取下，并檢查經(jīng)過(guò)所述步驟5試驗(yàn)的軌下基板1有無(wú)損壞或變形。步驟7，若該步驟6中的軌下基板未發(fā)生損壞或變形值小于或等于閾值T，則判定檢測(cè)合格；反之判定檢測(cè)不合格。本實(shí)施例中，閾值T取0.8mm，若經(jīng)過(guò)以上測(cè)試的軌下基板1變形值小于或閾值0.8mm，則說(shuō)明該軌下基板1合格，若軌下基板的也就是說(shuō)如果測(cè)試過(guò)的軌下基板1的變形值大于或等于0.8mm，則說(shuō)明該軌下基板1不合格。本實(shí)施例的工作原理如下：采用如上試驗(yàn)機(jī)和檢測(cè)工裝配合使用對(duì)軌下基板1進(jìn)行復(fù)合載荷試驗(yàn)。其中，每組支撐架6相當(dāng)于軌道彈條，而本實(shí)施例中的墊板2模擬鋼軌軌底和軌底下方的橡膠墊板2的組合。假定：軸重F1=12.7噸，折合F1=124.46kN，在車(chē)輪與鋼軌接觸點(diǎn)處以法線方向傳遞給鋼軌。軌枕為混凝土軌枕，根據(jù)我國(guó)《鐵道車(chē)輛動(dòng)力學(xué)性能評(píng)定和試驗(yàn)鑒定規(guī)范》（GB5599-1985）規(guī)定，對(duì)施加于軌道上的橫向水平力F′采用如下的限值公式:F′≤0.85*(15+F/2)=0.85*（15+124.46/2）=65.65(kN)，得到限值載荷的水平分力F′大約為65.65kN。也就是說(shuō)，此時(shí)，理論上軌下基板1的限值載荷的水平分力F′不能超過(guò)65.65kN。定量測(cè)定值：U型槽面復(fù)合載荷檢測(cè)：U型槽面經(jīng)復(fù)合載荷試驗(yàn)后不得有傷損，其彎曲變形量不得超過(guò)0.8mm。考慮本項(xiàng)試驗(yàn)為扣件零件模擬試驗(yàn)、車(chē)輪對(duì)鋼軌的沖擊、軌下基板1制造誤差、試驗(yàn)裝置制造誤差、扣件安裝誤差以及電液伺服材料試驗(yàn)機(jī)加載速度較慢等因素，所以，本項(xiàng)試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)加載系數(shù)1.35。因此，試驗(yàn)機(jī)載荷F=F′*1.35=65.65*1.35=88.63kN，取值90kN。其中，經(jīng)驗(yàn)加載系數(shù)取1.35，大于系數(shù)1，而90kN大于88.63kN，這樣取值是為了對(duì)嚴(yán)格把關(guān)試驗(yàn)條件，從而保證軌下基板試驗(yàn)的有效性，但是試驗(yàn)機(jī)載荷的取值也不能過(guò)于苛刻，否則生產(chǎn)的軌下基板1就不會(huì)合格了。將軌下基板1放置在電液伺服材料試驗(yàn)機(jī)的平臺(tái)上，保證軌下基板1相對(duì)于試驗(yàn)機(jī)壓頭中心垂線處于對(duì)稱條件，并將試驗(yàn)工裝的兩撐桿頂分別靠在軌下基板1U型槽面的外側(cè)面，啟動(dòng)下行按鈕，試驗(yàn)機(jī)以1kN/秒的加載速度通過(guò)壓頭向軌下基板1U型槽面加載，當(dāng)試驗(yàn)機(jī)載荷F=90kN時(shí),保載60秒，然后卸載，連續(xù)進(jìn)行該試驗(yàn)3次。此后，取下軌下基板，檢查有無(wú)損壞或變形，當(dāng)沒(méi)發(fā)生損壞或變形值≤0.8mm，則判定檢測(cè)合格。參見(jiàn)下表為軌下基板U型槽面復(fù)合載荷試驗(yàn)參數(shù)。表：軌下基板U型槽面復(fù)合載荷試驗(yàn)參數(shù)序號(hào)項(xiàng)目名稱符號(hào)數(shù)值單位1試驗(yàn)機(jī)載荷F90kN2保載時(shí)間T60S3循環(huán)次數(shù)n3次4加載速度V1kN/s針對(duì)上述實(shí)施例，本實(shí)施例進(jìn)一步解釋及可能產(chǎn)生的變化描述如下：1、上述實(shí)施例中，試驗(yàn)機(jī)采用1kN/秒的加載速度，事實(shí)上，試驗(yàn)機(jī)的加載速度可以為除了1kN/秒以外的其它值，不僅限于11kN/秒，試驗(yàn)員可以根據(jù)需求調(diào)整該加載速度。2、上述實(shí)施例中，在通過(guò)檢測(cè)軌下基板1有無(wú)形變及形變大小從而判定軌下基板1是否合格時(shí)，閾值T取0.8mm，事實(shí)上閾值T除了取0.8mm外，還可以取其它值，不僅限于0.8mm，試驗(yàn)員可以根據(jù)需求調(diào)整閾值大小。3、上述實(shí)施例中，復(fù)合載荷試驗(yàn)進(jìn)行3次，事實(shí)上，該試驗(yàn)還可以是2次、4次及4次以上，理論上是試驗(yàn)次數(shù)越多，越精確，其實(shí)，試驗(yàn)1次也是可行的，只是，試驗(yàn)1次可能存在一定誤差，試驗(yàn)員可以根據(jù)需求調(diào)整試驗(yàn)次數(shù)。上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3