JPH0658823A - 敷設レールの軸力評価法とその装置 - Google Patents
敷設レールの軸力評価法とその装置Info
- Publication number
- JPH0658823A JPH0658823A JP23257492A JP23257492A JPH0658823A JP H0658823 A JPH0658823 A JP H0658823A JP 23257492 A JP23257492 A JP 23257492A JP 23257492 A JP23257492 A JP 23257492A JP H0658823 A JPH0658823 A JP H0658823A
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- Japan
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- rail
- stress
- strain gauge
- axial force
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- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 小形Ｘ線回折装置と、簡便な歪ゲージの共用
により、敷設レールの大気温度に伴う熱膨張による軸力
を迅速に評価することを目的とする。 【構成】 Ｘ線発生部，制御部，水冷ポンプ，表示装置
及び演算装置を車両に積載し、車両に取り付けられた移
動装置に固定された架台に、Ｘ線ゴニオメータが一体化
したものと、角錐形コネクタと結合した歪ゲージ，コン
タクトプローブと結合した評価装置及び表示装置などか
ら構成する。 【効果】 敷設レールの軸力管理に使用できるので、車
両走行の事故防止に役立つのでその効果は大きい。
により、敷設レールの大気温度に伴う熱膨張による軸力
を迅速に評価することを目的とする。 【構成】 Ｘ線発生部，制御部，水冷ポンプ，表示装置
及び演算装置を車両に積載し、車両に取り付けられた移
動装置に固定された架台に、Ｘ線ゴニオメータが一体化
したものと、角錐形コネクタと結合した歪ゲージ，コン
タクトプローブと結合した評価装置及び表示装置などか
ら構成する。 【効果】 敷設レールの軸力管理に使用できるので、車
両走行の事故防止に役立つのでその効果は大きい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鉄道レールの大気温度の
上昇に伴う熱膨張による軸力変化の簡便かつ迅速な評価
法と装置に関する。
上昇に伴う熱膨張による軸力変化の簡便かつ迅速な評価
法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉄道レールは加熱・圧延・冷却等の工程
を経て製造されるので、未使用レールの長手方向には残
留応力が分布する。そのレールの敷設の際には、プレス
矯正、枕木への固定及びレールの継目溶接による熱の影
響などによって、応力が負荷され前記残留応力が変化す
る。
を経て製造されるので、未使用レールの長手方向には残
留応力が分布する。そのレールの敷設の際には、プレス
矯正、枕木への固定及びレールの継目溶接による熱の影
響などによって、応力が負荷され前記残留応力が変化す
る。
【０００３】さらに、敷設レールでは大気の温度上昇に
伴って熱膨張による軸力（レール長手方向の応力）が変
化する。その軸力は、前記残留応力と同一成分であり、
特にレールの継目で座屈や張出しを発生させて列車脱線
の原因となる。従って、軸力の情報は事故防止のために
重要である。
伴って熱膨張による軸力（レール長手方向の応力）が変
化する。その軸力は、前記残留応力と同一成分であり、
特にレールの継目で座屈や張出しを発生させて列車脱線
の原因となる。従って、軸力の情報は事故防止のために
重要である。
【０００４】そこで、保線業務の中ではレールの軸力管
理が最重点項目の一つになっている。その軸力管理は以
下のように行われていた。 （１）軸力の影響を最も受けるレールの次目間隔を人的
に観察していた。 （２）磁気法により、敷設レールの前記残留応力と軸力
とを一緒に検出していた。
理が最重点項目の一つになっている。その軸力管理は以
下のように行われていた。 （１）軸力の影響を最も受けるレールの次目間隔を人的
に観察していた。 （２）磁気法により、敷設レールの前記残留応力と軸力
とを一緒に検出していた。
【０００５】尚、磁気法は透磁率の変化からレールの応
力を検出するものである。したがって、前記従来法では
次のような点に問題があった。 （１）人的な管理の作業性やその信頼度。 （２）磁気法ではレール自身の残留応力を分離すること
が不可能であったので、その測定精度。
力を検出するものである。したがって、前記従来法では
次のような点に問題があった。 （１）人的な管理の作業性やその信頼度。 （２）磁気法ではレール自身の残留応力を分離すること
が不可能であったので、その測定精度。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる実状に
鑑み、小形Ｘ線回折装置と簡便な歪ゲージの共用により
敷設レールの大気温度に伴う熱膨張による軸力を迅速に
評価することを目的とするものである。
鑑み、小形Ｘ線回折装置と簡便な歪ゲージの共用により
敷設レールの大気温度に伴う熱膨張による軸力を迅速に
評価することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明では敷設レール腹
部の所望場所の表面錆を取り除いた後、既に本発明者ら
が発明した「小形Ｘ線回折装置とその使用方法（特願平
２−２０２９８号）」の小形Ｘ線回折装置を用いて、先
ず敷設レールの錆を取り除いた場所の残留応力を測定
後、その同一場所に本発明者らが発明した「簡便な実構
造物の残留応力評価法とその装置（特願平４−１５５０
２０号）」の歪ゲージや角錐形コネクタを取り付け、任
意時に前記歪ゲージの出力をコンタクトプローブと結合
した評価装置により応力を検出し、前記応力を前記残留
応力で補正して、軸力を求める。
部の所望場所の表面錆を取り除いた後、既に本発明者ら
が発明した「小形Ｘ線回折装置とその使用方法（特願平
２−２０２９８号）」の小形Ｘ線回折装置を用いて、先
ず敷設レールの錆を取り除いた場所の残留応力を測定
後、その同一場所に本発明者らが発明した「簡便な実構
造物の残留応力評価法とその装置（特願平４−１５５０
２０号）」の歪ゲージや角錐形コネクタを取り付け、任
意時に前記歪ゲージの出力をコンタクトプローブと結合
した評価装置により応力を検出し、前記応力を前記残留
応力で補正して、軸力を求める。
【０００８】また、本発明装置は車両にＸ線発生部，制
御部，水冷ポンプ，表示装置及び演算装置を積載し、前
記車両に取りつけられた移動装置に固定された架台と、
ゴニオメータとが一体化したものを備えている。さら
に、本発明装置は、歪ゲージのブリッジへの電源入力や
その出力から応力を算出し、かつ前記Ｘ線残留応力値に
より補正し、求めた軸力を記憶かつ表示する評価装置や
表示装置を備えている。
御部，水冷ポンプ，表示装置及び演算装置を積載し、前
記車両に取りつけられた移動装置に固定された架台と、
ゴニオメータとが一体化したものを備えている。さら
に、本発明装置は、歪ゲージのブリッジへの電源入力や
その出力から応力を算出し、かつ前記Ｘ線残留応力値に
より補正し、求めた軸力を記憶かつ表示する評価装置や
表示装置を備えている。
【０００９】
【作用】先ず本発明では研磨装置により敷設レールの所
望場所の錆を落とした後、移動装置によりゴニオメータ
をレールから離し、かつ車両を移動させ前記ゴニオメー
タを前記研磨場所の測定位置に設置し、残留応力を求
め、その測定場所に歪ゲージを貼り、その後、任意時に
前記歪ゲージの出力から応力を求め、かつ前記応力を前
記残留応力で補正することにより、敷設レールの軸力が
簡便な歪ゲージ法で評価される。
望場所の錆を落とした後、移動装置によりゴニオメータ
をレールから離し、かつ車両を移動させ前記ゴニオメー
タを前記研磨場所の測定位置に設置し、残留応力を求
め、その測定場所に歪ゲージを貼り、その後、任意時に
前記歪ゲージの出力から応力を求め、かつ前記応力を前
記残留応力で補正することにより、敷設レールの軸力が
簡便な歪ゲージ法で評価される。
【００１０】さて、本発明は基礎的な調査によりＸ線残
留応力と歪ゲージ法による応力とが一義的な対応関係が
存在することを見いだしたことにもとづいており、これ
によって歪ゲージ法により敷設レールの軸力変化が簡便
かつ迅速に評価できる。
留応力と歪ゲージ法による応力とが一義的な対応関係が
存在することを見いだしたことにもとづいており、これ
によって歪ゲージ法により敷設レールの軸力変化が簡便
かつ迅速に評価できる。
【００１１】図２は同一試験片の表側で「小形Ｘ線回折
装置」、かつ裏側で「歪ゲージ」により引張試験時の歪
を同時に測定し、応力を同時に求めたものである。この
結果では両者の応力勾配が一致している。この曲線が重
ならない理由は「歪ゲージ」が試験機の負荷荷重に伴う
歪のみを検出し、応力を求めているのに対して、「小形
Ｘ線回折装置」では試験片自身の残留歪と試験機の負荷
荷重による歪の累積歪を検出し、応力を求めているから
である。それゆえに、図２では当然、両曲線の差が引張
試験前の試験片自身の残留応力になるわけである。
装置」、かつ裏側で「歪ゲージ」により引張試験時の歪
を同時に測定し、応力を同時に求めたものである。この
結果では両者の応力勾配が一致している。この曲線が重
ならない理由は「歪ゲージ」が試験機の負荷荷重に伴う
歪のみを検出し、応力を求めているのに対して、「小形
Ｘ線回折装置」では試験片自身の残留歪と試験機の負荷
荷重による歪の累積歪を検出し、応力を求めているから
である。それゆえに、図２では当然、両曲線の差が引張
試験前の試験片自身の残留応力になるわけである。
【００１２】したがって、「歪ゲージ法」では引張試験
時の検出歪を、前記試験片自身の残留歪で補正すると、
試験片自身の応力変化が検出できることになる。言い換
えると、敷設レールの残留応力を「小形Ｘ線回折装置」
で実測した後、「歪ゲージ」を貼り、その検出応力を前
記残留応力を差し引くことによって、大気温度上昇に伴
う熱膨張による敷設レールの軸力変化の検出が可能とな
る。
時の検出歪を、前記試験片自身の残留歪で補正すると、
試験片自身の応力変化が検出できることになる。言い換
えると、敷設レールの残留応力を「小形Ｘ線回折装置」
で実測した後、「歪ゲージ」を貼り、その検出応力を前
記残留応力を差し引くことによって、大気温度上昇に伴
う熱膨張による敷設レールの軸力変化の検出が可能とな
る。
【００１３】
【実施例】以下、図１（ａ）〜（ｃ）に基づき本発明の
一実施例による装置を説明する。
一実施例による装置を説明する。
【００１４】図１（ａ），（ｂ）及び（ｃ）は本発明装
置の構成例を示す（ａ）正面図，（ｂ）上面図，（ｃ）
側面図である。図１において、車両１、Ｘ線発生装置
２、制御装置３、水冷ポンプ４、移動装置５、架台６、
ゴニオメータ７、表示装置８、演算装置９、レール１０
に貼りつけられた歪ゲージと一体化した角錐形コネクタ
１１、評価装置１２と一体化したコンタクトプローブ１
３及び表示装置１４などから構成している。本発明で
は、先ず移動装置６によりゴニオメータ７が、車両１の
走行時にレールの継目などの金具に衝突しないようにレ
ール１０の腹部から離された後、車両１の車輪１５が枕
木１６に金具１７で固定されているレール１０の上を走
行し、予め研磨装置でレール１０腹部の錆が取り除かれ
た測定位置に車両１が停止し、移動装置５によりゴニオ
メータ７が測定位置に設置された後、ゴニオメータ７の
Ｘ線管球１８から入射Ｘ線１９がレール１０の腹部に照
射し、射出される回折Ｘ線２０を検出器２１で検出し
て、残留応力が求められる。その結果は表示装置８で表
示される。なお、本法では前記測定・解折は演算装置９
により自動的に行われる。また、本装置では当然、各装
置間でリード線やパイプで結合されている。その後、車
両１はゴニオメータ７が移動装置６によりレール１４の
腹部から離された後、次の測定位置へ移動する。
置の構成例を示す（ａ）正面図，（ｂ）上面図，（ｃ）
側面図である。図１において、車両１、Ｘ線発生装置
２、制御装置３、水冷ポンプ４、移動装置５、架台６、
ゴニオメータ７、表示装置８、演算装置９、レール１０
に貼りつけられた歪ゲージと一体化した角錐形コネクタ
１１、評価装置１２と一体化したコンタクトプローブ１
３及び表示装置１４などから構成している。本発明で
は、先ず移動装置６によりゴニオメータ７が、車両１の
走行時にレールの継目などの金具に衝突しないようにレ
ール１０の腹部から離された後、車両１の車輪１５が枕
木１６に金具１７で固定されているレール１０の上を走
行し、予め研磨装置でレール１０腹部の錆が取り除かれ
た測定位置に車両１が停止し、移動装置５によりゴニオ
メータ７が測定位置に設置された後、ゴニオメータ７の
Ｘ線管球１８から入射Ｘ線１９がレール１０の腹部に照
射し、射出される回折Ｘ線２０を検出器２１で検出し
て、残留応力が求められる。その結果は表示装置８で表
示される。なお、本法では前記測定・解折は演算装置９
により自動的に行われる。また、本装置では当然、各装
置間でリード線やパイプで結合されている。その後、車
両１はゴニオメータ７が移動装置６によりレール１４の
腹部から離された後、次の測定位置へ移動する。
【００１５】そして、前記Ｘ線残留応力測定位置には歪
ゲージと一体化した角錐形コネクタ１１が貼られる。軸
力管理の際には角錐コネクタ１１にコンタクトプローブ
１３を押し付けて、歪ゲージの出力を評価装置１２で検
出して応力を求め、かつ前記応力に前記残留応力で補正
し、軸力を求める。その結果は表示装置１４で表示され
る。
ゲージと一体化した角錐形コネクタ１１が貼られる。軸
力管理の際には角錐コネクタ１１にコンタクトプローブ
１３を押し付けて、歪ゲージの出力を評価装置１２で検
出して応力を求め、かつ前記応力に前記残留応力で補正
し、軸力を求める。その結果は表示装置１４で表示され
る。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明の敷設レール
の軸力測定法と装置によれば、敷設レールの軸力管理に
使用できるので、これは車両走行の事故防止に役立ち、
その効果は大きい。
の軸力測定法と装置によれば、敷設レールの軸力管理に
使用できるので、これは車両走行の事故防止に役立ち、
その効果は大きい。
【図１】本発明装置の一実施例である装置の（ａ）正面
図，（ｂ）上面図，（ｃ）側面図である。
図，（ｂ）上面図，（ｃ）側面図である。
【図２】引張試験時の歪ゲージと小形Ｘ線回折装置によ
る応力と歪との関係図である。
る応力と歪との関係図である。
１ 車両 ２ Ｘ線発生装置 ３ 制御器 ４ 水冷ポンプ ５ 移動装置 ６ 架台 ７ ゴニオメータ ８ 表示装置 ９ 演算装置 １０ レール １１ 角錐形コネクタ １２ 評価装置 １３ プローブ １４ 表示装置 １５ 車輪 １６ 枕木 １７ 金具 １８ Ｘ線管球 １９ 入射Ｘ線 ２０ 回折Ｘ線 ２１ 検出器
Claims (2)
- 【請求項１】 敷設レールの錆を落とした場所の初期Ｘ
線残留応力を求めた後、その同一測定場所に歪ゲージを
貼った後、その歪ゲージの出力を検出し、その評価装置
により求めた応力を前記初期Ｘ線残留応力で補正し、レ
ールの軸力を求め、かつ表示することを特徴とする敷設
レールの軸力評価法。 - 【請求項２】 Ｘ線発生部、制御部、水冷ポンプ、表示
装置及び演算装置を車両に積載し、前記車両に取りつけ
られた移動装置に固定された架台にＸ線ゴニオメータが
一体化したものと、角錐形コネクタと結合した歪ゲー
ジ、コンタクトプローブと結合した評価装置及び表示装
置から構成することを特徴とする敷設レールの軸力評価
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23257492A JPH0658823A (ja) | 1992-08-10 | 1992-08-10 | 敷設レールの軸力評価法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23257492A JPH0658823A (ja) | 1992-08-10 | 1992-08-10 | 敷設レールの軸力評価法とその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0658823A true JPH0658823A (ja) | 1994-03-04 |
Family
ID=16941483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23257492A Withdrawn JPH0658823A (ja) | 1992-08-10 | 1992-08-10 | 敷設レールの軸力評価法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0658823A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102865953A (zh) * | 2012-10-10 | 2013-01-09 | 北京理工大学 | 一种钢轨残余应力的超声在线检测精密夹持装置 |
| KR101321790B1 (ko) * | 2009-08-29 | 2013-11-04 | 국제비파괴검사(주) | 철도레일의 탐상차량 |
| CN111559395A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-08-21 | 淮安信息职业技术学院 | 地铁轨道专用巡检小车及控制方法 |
-
1992
- 1992-08-10 JP JP23257492A patent/JPH0658823A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101321790B1 (ko) * | 2009-08-29 | 2013-11-04 | 국제비파괴검사(주) | 철도레일의 탐상차량 |
| CN102865953A (zh) * | 2012-10-10 | 2013-01-09 | 北京理工大学 | 一种钢轨残余应力的超声在线检测精密夹持装置 |
| CN111559395A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-08-21 | 淮安信息职业技术学院 | 地铁轨道专用巡检小车及控制方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991102 |