專利名稱：鐵路貨車裝載超重的檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鐵路貨車裝載超重的檢測方法，具體是采用檢測鐵路貨車搖枕下承重 彈簧組及減振彈簧的撓度及轉(zhuǎn)向架和搖枕間的磨耗板來檢測貨車承載重量的方法。
背景技術(shù)：
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，商業(yè)繁榮和人民生活水平的日益提高，促進(jìn)了交通運(yùn)輸業(yè)的迅速發(fā)展，鐵路貨運(yùn)壓力越來越大。當(dāng)前鐵路貨運(yùn)要解決的二個(gè)基本問題是實(shí) 現(xiàn)安全運(yùn)輸和提高貨運(yùn)效率，而超重或偏載是影響安全運(yùn)行的關(guān)鍵問題之一。因此鐵路貨 運(yùn)管理人員要對鐵路貨運(yùn)車輛進(jìn)行超重偏載檢測。目前檢測鐵路貨運(yùn)超重偏載的方法主要 有二種。其一是目測，即管理人員用眼睛觀測轉(zhuǎn)向架彈簧組的撓度，再憑借自己的經(jīng)驗(yàn)估算 每節(jié)車廂的載重量和是否偏載，這種方法極不準(zhǔn)確，易主觀臆斷，給鐵路貨運(yùn)留下了安全隱 患；其二是用千斤頂將每節(jié)車廂的八個(gè)車輪頂起，再用噸位計(jì)測量每節(jié)車廂的載重量。這種 方法雖然能達(dá)到測量精度，但操作復(fù)雜，勞動(dòng)強(qiáng)度大，檢測過程時(shí)間長，特別是影響鐵路貨 運(yùn)的效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是提供一種操作簡便，檢測精度相對較高的鐵路貨車裝載超重檢 測方法。采用的技術(shù)方案是鐵路貨車裝載超重的檢測方法，是通過鐵路貨車超重偏載檢測裝置檢測承載貨物 的鐵路貨車轉(zhuǎn)向架的搖枕下彈簧組及減振彈簧的撓度及轉(zhuǎn)向架和搖枕間楔塊磨耗板的摩 擦力變化來測定鐵路貨車的承載重量。每輛貨車有2個(gè)轉(zhuǎn)向架，每個(gè)轉(zhuǎn)向架有二組彈簧，每組彈簧又分減振彈簧和主承 載彈簧兩部分，轉(zhuǎn)向架一側(cè)有兩個(gè)減振彈簧JZ，每個(gè)減振彈簧由內(nèi)簧和外簧組成，每一個(gè)減 振彈簧JZ支撐一個(gè)楔塊1。主承載彈簧CZ支撐搖枕3，主承載彈簧CZ由五卷彈簧組成，每卷彈簧均由內(nèi)外簧 組成(見附圖1)，即有四個(gè)力點(diǎn)支承每輛貨車的車體。四個(gè)力點(diǎn)由四組彈簧組構(gòu)成。據(jù)此 可知每輛貨車載重量P = P1+P2+P3+P4 ^rPyPyP4、分別為4組彈簧的載荷，如果已知四組 彈簧組剛度，撓度及摩擦力，根據(jù)胡克定律P = KXF鐵路貨車載荷則有P = KX F+2Cto X Zkn+2FH……1式中K為CZ彈簧組的剛度，F(xiàn)為CZ彈簧組撓度，Ckn為支承契塊1的JZ的彈簧的 剛度，Zkn為支承契塊1的JZ彈簧的撓度，F(xiàn)h為契塊1和轉(zhuǎn)向架立柱摩耗板2、契塊1和搖枕 3的摩擦力之和。對單一一輛貨車應(yīng)用固定公式1是完全正確的。只要知道具體的剛度、撓度和摩擦力，而現(xiàn)實(shí)中的每輛貨車的具體參數(shù)是不同的，用同一組標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)計(jì)算，其結(jié)果會(huì) 差之千里。針對公式1我們可以寫成P = KXF 士 Q......2通過這一公式不難看出，當(dāng)K值和F值固定后我們只需調(diào)整Q值就能得出不同的 P值?，F(xiàn)已知F值是通過實(shí)際空、重車測得，不存在變化，因此公式2為P = K士 QXF......3由于Q值要有兩種變化能力，一是絕對值變化，二是正負(fù)數(shù)變化，如何確定這個(gè)數(shù) 值，就成為解決每輛鐵路貨車秤重計(jì)算的關(guān)鍵。通過反復(fù)修改和認(rèn)證，我們找出了剛度調(diào)整函數(shù)g(x)，使得公式3改寫為P = (k-g(x)) XF......4用g(x)對k值進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，當(dāng)k值大時(shí)，根據(jù)測量值，函數(shù)g(x)使其變小，當(dāng)k 值小時(shí)，根據(jù)測量值，函數(shù)g(X)使其變大，解決了用固定參數(shù)計(jì)算變化數(shù)據(jù)的問題，同時(shí)為 實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)處理成為可能。具體公式和計(jì)算步驟如下G1 = (a+b+c+d) /4G2 = (al+bl+cl+dl)/4式中a、b、c、d為空車時(shí)彈簧組(含楔塊上作用的摩擦力影響因素)高度測量值。ai、bp Cpd1為重車時(shí)彈簧組(含楔塊上作用的摩擦力影響因素)高度測量值。DF = G1-G2式中F為空車和重車平均差高。2) S = F-D式中S為壓并高度與計(jì)算高度的壓差。3)P = ROUND (K- (UX ((ABS(S) +BXlO))) XFX 4/1000，2)ROUND()為含小數(shù)點(diǎn)的截取函數(shù)。
g(x) = U X ((abs (s) +BXlO))g(x)為剛度調(diào)整函數(shù)。U = SIGH(S)SIGHO獲取正副符號函數(shù)。B= {0. 765，0.965，1.965，0.862，0.76，0.765，0.765}(對應(yīng)不同車型取值)D= {33，33，31，33，35，31，32}(對應(yīng)不同車型取值)B值是采取回歸分析方法確定的常量。D值為含摩擦系數(shù)的理論的彈簧壓并量。B和D同時(shí)對應(yīng)K值。K= {493. 5，500，510，490，500，536. 5，494}(對應(yīng)不同車型取值)這里關(guān)鍵是g(x)函數(shù)，用它動(dòng)態(tài)修正剛度值K，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)不同貨車車輛的裝載秤重計(jì)算。用此方法檢測鐵路貨車超載重量，與鐵路軌道衡秤重比對，誤差在15%。以里。鐵路貨車轉(zhuǎn)向架按國家標(biāo)準(zhǔn)，有下面四種JAAAG、!^、!^。蓬車標(biāo)以字母P、敞車用C，平板車用N。這些車的相關(guān)數(shù)據(jù)如K等都儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī) 內(nèi)。針對每種轉(zhuǎn)向架進(jìn)行計(jì)算時(shí)，只需判定貨車的車型即可。
在測量時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確采集彈簧組的壓并高度，采集點(diǎn)可在貨車任何能準(zhǔn)確反應(yīng)彈簧受 壓變形的位置。采集裝置可以選用容柵測距或電阻值測定，或接點(diǎn)開關(guān)測定方法，特別是采 用容柵手提式貨車超重偏載檢測儀更為便捷。采用本發(fā)明的方法檢測貨車超載量便捷、準(zhǔn)確，便于推廣應(yīng)用。


圖1是轉(zhuǎn)向架、撓枕、承重彈簧、減振彈簧之間的關(guān)系圖。附圖中標(biāo)號說明1為楔塊，2為轉(zhuǎn)向架立柱磨耗板，3為搖枕，JZ為減振彈簧，CZ為主承載彈簧組，α工為楔塊1與搖枕八字面磨耗板之間的摩擦面傾斜角，α 2固定在轉(zhuǎn)向架側(cè)架上的磨耗板2楔塊1之間的傾斜角。
具體實(shí)施例方式以下表中測得的空車時(shí)彈簧組高度值a，b，c，d和重車時(shí)彈簧組高度值a，b，c，d， 為例 G1 = a+b+c+d, G1 = (76. 26+73. 3+79. 25+78. 32)/4 = 76. 78G2 =已彳！^+ +屯，G2 = (41. 28+43. 84+46. 21+43. 84) /4 = 43. 79F = 76. 78-43. 79 = 32. 99S = F-D S = 32. 99-33 = _0. 01U = SIGN(S)=-Ik = ROUND (493. 5_ (_1 X (0. 01+0. 765) X 10)，2) = 501P = ROUND(501 X32. 99) X4/1000 = 66. lit軌道衡重量66· 1差0. Olkg幾組實(shí)際檢測數(shù)據(jù)如下(P是軌道衡稱重量)
權(quán)利要求
鐵路貨車裝載超重的檢測方法，其特征是采用車載重量P＝ROUND(K-(U×((ABS(S)+B×10)))×F×4/1000，2)公式計(jì)算；式中F為空車和重車平均差高，F(xiàn)＝G1-G2，S為壓并高度與計(jì)算高度的壓差，S＝F-D，ROUND()為含小數(shù)點(diǎn)的截取函數(shù)，g(x)＝U×((abs(s)+B×10))，g(x)為剛度調(diào)整函數(shù)，U＝SIGH(S)SIGH()獲取正副符號函數(shù)，B＝{0.765，0.965，1.965，0.862，0.76，0.765，0.765}D＝{33，33，31，33，35，31，32}B值是采取回歸分析方法確定的常量，D值為含摩擦系數(shù)的理論的彈簧壓并量，B和D同時(shí)對應(yīng)K值，K＝{493.5，500，510，490，500，536.5，494}，G1＝(a+b+c+d)/4，G2＝(a1+b1+c1+d1)/4，G1式中a、b、c、d為空車時(shí)彈簧組高度測量值，G2式中a1、b1、c1、d1為重車時(shí)彈簧組在載荷和楔塊上作用的摩擦力雙重作用下的高度測量值。
全文摘要
鐵路貨車裝載超重的檢測方法，是采用車載重量P＝ROUND(K-(U×((ABS(S)+B×10)))×F×4/1000，2)公式計(jì)算；式中F為空車和重車平均差高，F(xiàn)＝G1-G2，S為壓并高度與計(jì)算高度的壓差，S＝F-D，ROUND()為含小數(shù)點(diǎn)的截取函數(shù)，g(x)＝U×((abs(s)+B×10))，g(x)為剛度調(diào)整函數(shù)，U＝SIGH(S)，SIGH()獲取正副符號函數(shù)，B＝{0.765，0.965，1.965，0.862，0.76，0.765，0.765}，D＝{33，33，31，33，35，31，32}，B值是采取回歸分析方法確定的常量，D值為含摩擦系數(shù)的理論的彈簧壓并量，B和D同時(shí)對應(yīng)K值，K＝{493.5，500，510，490，500，536.5，494}，G1＝(a+b+c+d)/4，G2＝(a1+b1+c1+d1)/4，G1式中a、b、c、d為空車時(shí)彈簧組高度測量值，G2式中a1、b1、c1、d1為重車時(shí)彈簧組在載荷和楔塊上作用的摩擦力雙重作用下的高度測量值。
文檔編號G01G19/04GK101839753SQ20101017885
公開日2010年9月22日 申請日期2010年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月21日
發(fā)明者王百鋼 申請人:王百鋼