JP2012018057A - 枕木変位計測システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レールを締結固定する枕木に沿った水平方向と、レールに沿った垂直方向と、これら2つの方向に直交する重力方向との三軸方向の加速度を検出する三軸加速度検出手段と、その検出結果における不要な(衝撃・定常)成分を除去するフィルタと、この不要な成分を除去されたデータに対し、積分演算を施して枕木の変位量を算出し、その変位量から必要変位波形を抽出して得た必要変位波形から最大変位量を算出する手段とを具備する変位量測定装置を設け、列車が通過する際の列車全体に対する枕木の変位波形および変位の最大値、変位に伴う三軸方向の最大加速度を計測可能とした。
【選択図】図2
Description
ここで、本発明の枕木変位計測システムについて説明する前に、本発明における基礎理論について説明する。まず、本出願人が本願発明の枕木変位計測システムを開発するにあたり行った実験(シミュレーション)により、枕木に設置される枕木変位計測システムにおいて、加速度から変位量を導出する手法の基礎理論としては、以下の通りであることが判明した。
2100〔mm〕/25000〔mm/s〕=0.084〔s〕
となる。そして、周波数は時間の逆数なので、
1/0.084≒11.9〔Hz〕
となる。
20000〔mm〕/25000〔mm/s〕=0.8〔s〕
となる。そして、周波数は時間の逆数なので、
1/0.8≒1.25〔Hz〕
となる。従って、1.25〔Hz〕〜11.9〔Hz〕の周波数帯域のみを計算すればよいと考えられる。
<実施形態>
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。なお、以下の説明において、周知の手法、周知の手順、周知の構造、周知の基本思想等(以下、これらを総じて周知事項と称す)については、その細部にわたる説明を割愛するが、これは説明を簡潔にするためであって、これら周知事項の全てまたは一部を意図的に排除するものではない。この周知事項は、本発明の出願時点で当業者の知り得るところであるので、以下の説明に当然含まれている。
このように、ハイパスフィルタ処理を施すことによって、不要な定常成分を除去することより得られた枕木1の移動量に基づいて必要変位波形を抽出し、当該必要変位波形から枕木1における最大変位量を算出するようにした。
2…道床
3…バラスト
4…レール
5…列車(鉄道車両)
6…台車
7…車軸
8…締結装置
10…枕木変位計測システム
11…本体(変位量測定装置)
12…治具(設置治具)
13…リモコン(制御操作装置)
31a、31b…本体部
32…固定部
32a、32b…固定クランプ部
33a、33b…取手
34…シャフト
35…スプリング(付勢手段)
36…締付けバンド
Claims (3)
- 鉄道車両が走行するレールを締結固定する枕木と、該枕木を路盤上に固定保持するための道床とを有する前記鉄道車両の軌道において、前記枕木が、前記鉄道車両の通過に伴い変位する変位量を測定するための枕木変位計測システムであって、
前記枕木に沿った水平方向と、前記レールに沿った垂直方向と、当該水平方向および垂直方向に直交する重力方向との三軸方向の加速度を検出する三軸加速度検出手段と、
前記三軸加速度検出手段の検出結果における不要な高周波成分を除去するローパスフィルタと、
前記ローパスフィルタによって前記不要な高周波成分を除去された前記検出結果の不要成分除去データに対し、積分演算を施して前記枕木の変位速度を算出する第1の演算手段と、
前記第1の演算手段によって算出された変位速度に対し、更なる積分演算を施して前記枕木の移動量を算出する第2の演算手段と、
前記第2の演算手段によって算出された移動量に対し、不要な一定乃至超低周波成分を含む定常成分を除去するハイパスフィルタと、
前記ハイパスフィルタによって、前記不要な定常成分を除去された前記枕木の移動量に基づいて、必要変位波形を抽出する変位波形抽出手段と、
前記変位波形抽出手段によって抽出された必要変位波形から最大変位量を算出する変位量算出手段と
を具備する変位量測定装置を備え、
前記レール上を前記鉄道車両が通過する際の前記鉄道車両の列車全体に対する前記枕木の変位波形、および、前記枕木における変位の最大値、前記枕木の変位に伴う前記三軸方向の最大加速度を計測可能とする
ことを特徴とする枕木変位計測システム。 - 前記変位量測定装置を制御するための制御操作装置を設け、
前記変位量測定装置および前記制御操作装置が、それぞれ情報を送受信可能な通信手段を備え、前記変位測定装置を安全な場所から遠隔操作可能である
ことを特徴とする請求項1に記載の枕木変位計測システム。 - 前記変位量測定装置を載置する本体部と、
前記本体部を前記枕木に固定保持するための固定部と
を備え、
前記変位量測定装置を前記枕木に設置するための設置治具を設け、
前記固定部は、前記枕木と係合する一対の固定クランプ部と、
前記一対の固定クランプ部間に介在され、これら固定クランプ部同士を係合するシャフトと、
前記シャフトに設けられ、前記一対の固定クランプ部同士を引き寄せ合う方向に付勢する付勢手段と
を具備することを特徴とする請求項1または2に記載の枕木変位計測システム。
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