JPH0372943B2 - - Google Patents
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- JPH0372943B2 JPH0372943B2 JP7197383A JP7197383A JPH0372943B2 JP H0372943 B2 JPH0372943 B2 JP H0372943B2 JP 7197383 A JP7197383 A JP 7197383A JP 7197383 A JP7197383 A JP 7197383A JP H0372943 B2 JPH0372943 B2 JP H0372943B2
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- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は敷設レールの軸応力測定測置に関
し、特に敷設された各レール毎にその軸応力を測
定し列車の運行に支障が有るか否かを判定する資
料を得ようとするものである。[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to the measurement and measurement of axial stress on installed rails, and in particular, the acquisition of data for measuring the axial stress of each installed rail and determining whether or not there is a problem with train operation. This is what we are trying to do.
<発明の背景>
一般に軌道にはレールの継目部分に遊間を設
け、この遊間によりレールの熱膨張に伴なう伸縮
変形を吸収するようにしている。<Background of the Invention> Generally, a track is provided with a clearance at the joint portion of the rail, and this clearance is used to absorb expansion and contraction deformation due to thermal expansion of the rail.
ところでレールの継目は車輪に大きな衝撃を与
えること及び衝撃により振動が発生すること等に
よりレール枕部、道床バラストなどの摩耗、疲れ
が著るしく保守経費の増大を来す欠点がある。ま
た乗心地を悪くし、保安の面から見ても軌道の弱
点となつている。このような背景から現在は継目
をなくすためレールを連続溶接したロングレール
が実用化されている。20メートル程度の定尺レー
ルでは気温の変化とともに自由伸縮するが、レー
ルがこれ以上に長くなるとレールの伸縮は道床と
枕木間の縦方向道床抵抗に阻止され、軌道構造に
もよるが約200メートル以上の軌道長になるとレ
ールの中央部において不動区間を生じ、この不動
区間にあるレールは年間を通じて原則的に全く伸
縮しない現象を呈する。このため気温条件や軌道
構造が同一であれば、仮にロングレールの長さが
いくら長くなつてもレール端の伸縮量を同一にす
ることができる。このようにしてロングレール端
の伸縮量を定量化して伸縮継目によりその伸縮量
を吸収するようにしている。 However, the joints of the rails have the disadvantage that they apply a large impact to the wheels and generate vibrations due to the impact, resulting in significant wear and fatigue of the rail pillows, track bed ballasts, etc., resulting in increased maintenance costs. It also makes the ride uncomfortable and is a weak point on the track from a safety standpoint. Against this background, long rails in which rails are continuously welded to eliminate seams are currently being put into practical use. A standard length rail of about 20 meters can expand and contract freely as the temperature changes, but if the rail is longer than this, the rail's expansion and contraction will be inhibited by the longitudinal track resistance between the track bed and sleepers, and the length of the rail will be approximately 200 meters, depending on the track structure. When the track length is longer than that, an immovable section occurs in the center of the rail, and the rail in this immovable section exhibits a phenomenon in which, in principle, it does not expand or contract at all throughout the year. Therefore, if the temperature conditions and track structure are the same, no matter how long the long rail becomes, the amount of expansion and contraction at the end of the rail can be made the same. In this way, the amount of expansion and contraction at the end of the long rail is quantified, and the amount of expansion and contraction is absorbed by the expansion joint.
しかし、実際のレールには、温度変化の他に列
車による制動力あるいは始動力等が繰り返し作用
している。これらの外力は温度変化のような比較
的ゆるやかな作用ではなく、振動あるいは衝撃を
伴う急激な作用であり、道床と枕木との間に十分
な縦方向の抵抗があつた場合でも、レールはこれ
ら外力により伸縮し、内部応力を生じる。 However, in reality, in addition to temperature changes, braking or starting forces from trains are repeatedly applied to the rails. These external forces are not relatively gradual effects such as temperature changes, but sudden effects accompanied by vibrations or shocks. It expands and contracts due to external forces, creating internal stress.
一方不動区間では気温変化に伴なう熱エネルギ
はレールの伸縮には消費されない。つまり、熱エ
ネルギはすべて熱応力としてレールに貯えられ
る。そのときのレール軸応力P(Kg)は、レール
鋼の弾性係数をE(Kg/cm2)、レールの断面積をA
(cm2)、線膨張係数をβ(=1.14×10-5)、レール敷
設時からの温度変化を△t(℃)とすると周知の
ような次式が得られる。 On the other hand, in the stationary section, the thermal energy associated with temperature changes is not consumed by the expansion and contraction of the rail. In other words, all thermal energy is stored in the rail as thermal stress. At that time, the rail axial stress P (Kg) is determined by the elastic modulus of the rail steel being E (Kg/cm 2 ) and the cross-sectional area of the rail being A.
(cm 2 ), the coefficient of linear expansion is β (=1.14×10 −5 ), and the temperature change since the rail was laid is Δt (° C.), the well-known following equation is obtained.
P=E・A・β・△t ……(1)
従つてロングレールの不動区間ではレールに生
じる軸応力Pに耐え得る座屈強度及び溶接強度が
要求される。 P=E・A・β・△t...(1) Therefore, buckling strength and welding strength that can withstand the axial stress P generated in the rail are required in the immovable section of the long rail.
このようにロングレールの不動区間において熱
膨張及び伸縮変形に伴なつて軸応力が貯えられる
ためレールの軸応力を測定し、安全限界内である
か否かを監視できると都合がよい。 In this way, axial stress is accumulated in the stationary section of the long rail due to thermal expansion and expansion/contraction deformation, so it would be convenient to be able to measure the axial stress of the rail and monitor whether it is within the safe limits.
<従来技術>
従来の軸応力測定方法としては例えば敷設レー
ルの近くに両端を自由端とし、自由伸縮が可能な
状態に設置した比較レールを設け、両レールの伸
縮量の差から敷設してあるレールの軸応力を求め
る方法と、抵抗線ひずみ計をレールに貼付け、伸
縮によるひずみ量を測定し応力を求める方法等が
考えられているが、何れも装置の取付、測定方法
が複雑で実用化がむずかしい欠点がある。このた
め一部の研究用を目的とする外は実施された例が
ない。<Prior art> As a conventional method for measuring axial stress, for example, a comparison rail is installed near the installed rail, with both ends free and capable of freely expanding and contracting, and the difference in the amount of expansion and contraction of both rails is used to determine the difference between the two rails. Methods of determining the axial stress of the rail, and methods of attaching a resistance wire strain gauge to the rail and measuring the amount of strain caused by expansion and contraction to determine the stress have been considered, but both methods require complicated installation and measurement methods, making it difficult to put them into practical use. It has some difficult drawbacks. For this reason, there have been no examples of this being carried out other than for some research purposes.
<発明の目的>
この発明は容易に実用化することができる敷設
レールの軸応力測定測置を提供しようとするもの
である。<Objective of the Invention> The present invention is intended to provide a method for measuring the axial stress of a laid rail that can be easily put into practical use.
<発明の概要>
この発明では敷設前の状態においてレールのそ
の長手方向において離れた二点の位置の底から
ほゞ同じ高さの位置に測尺用マークを付し、この
マーク間の距離とその状態におけるレール温度と
レールに付したレール番号と共に例えばコンピユ
ータのメモリに記憶し、敷設後適当な時期にレー
ルに付したマーク間距離とレール温度を測定し、
その測定値と敷設前の測定値とにより敷設されて
いるレールの軸応力をコンピユータにより演算し
て求めることができるようにしたものである。<Summary of the Invention> In this invention, measurement marks are attached to two points separated in the longitudinal direction of the rail at approximately the same height from the bottom in the state before installation, and the distance between the marks is calculated. The rail temperature in that state and the rail number attached to the rail are stored, for example, in the memory of a computer, and the distance between the marks attached to the rail and the rail temperature are measured at an appropriate time after installation.
The axial stress of the installed rail can be calculated and determined by a computer based on the measured value and the measured value before installation.
この場合レールに付した測尺用マーク間距離と
レール温度を測定する手段を例えば可搬形とし、
各レールのマーク間距離とレール温度を測定して
その測定データをレール番号と共に符号化して可
聴周波数信号で変調する等の方法により電話回線
等を通じてコンピユータに伝送し、コンピユータ
に敷設前に測定した各レールの自由伸縮状態にお
けるマーク間距離及びそのときのレール温度を予
めコンピユータのメモリに記憶しておき、敷設後
に測定したレールのマーク間距離及びそのレール
温度のデータも同様にして伝送することによりコ
ンピユータにおいてこれらのデータと予め記憶し
ておいた自由伸縮状態におけるデータとから演算
して各レールに貯えられた軸応力を算出させるこ
とができる。 In this case, the means for measuring the distance between measurement marks attached to the rail and the rail temperature may be of a portable type, for example.
The distance between the marks and the rail temperature of each rail are measured, and the measured data is encoded with the rail number and modulated with an audio frequency signal, and then transmitted to a computer via a telephone line etc. By storing the distance between marks and the rail temperature at that time in the free expansion/contraction state of the rail in advance in the computer's memory, and transmitting the data of the distance between the marks of the rail and the rail temperature measured after installation in the same way, the computer can The axial stress stored in each rail can be calculated from these data and the previously stored data in the free expansion and contraction state.
このように構成することにより多量の数のレー
ルの状態を管理することができ、この点で実用上
の効果は大である。 With this configuration, the status of a large number of rails can be managed, and in this respect, the practical effect is great.
<発明の実施例>
レールに付す測尺用マークとしては例えばレー
ルにピンを植設するか、或はケガキ線を付すか、
シールの貼付等が考えられる。ここではレールに
ピンを植設する方法について説明する。<Embodiments of the invention> As the measurement mark to be attached to the rail, for example, a pin may be planted on the rail, or a marking line may be attached.
Possible options include pasting stickers. Here we will explain how to install pins on the rail.
ピンの植設位置としては第1図に示すレール1
の腹部Bが最も適している。つまりケガキ線等を
付す場合はレール1の頭部Aをマーク取付面とす
ることが考えられるが、列車通過時に起きる車輪
との摩擦により摩耗する点及び風雨塵埃等による
汚れが附きやすい点の欠点がある。またケガキ線
或はピンを植設する方式の何れの方式を採る場合
腹部側辺Cをマーク取付面に選定することが考え
られるが、Cの位置はレール結合金具2の取付位
置と重複する場合があり、また砕石によるキズ、
破損等が考えられる。 The pin installation position is rail 1 shown in Figure 1.
Abdomen B is most suitable. In other words, when attaching marking lines, etc., it is possible to use the head A of the rail 1 as the mark attachment surface, but the drawbacks are that it wears out due to friction with the wheels that occurs when a train passes, and that it is easily contaminated by wind, rain, dust, etc. There is. In addition, when using either the marking line or the method of planting pins, it is possible to select the ventral side C as the mark mounting surface, but if the position of C overlaps with the mounting position of the rail coupling fitting 2. There are also scratches caused by crushed stone,
There may be damage etc.
従つてマーク取付面はレール1の腹部Bに設定
することが最も適している。 Therefore, it is most suitable to set the mark mounting surface on the abdomen B of the rail 1.
第2図及び第3図にマークの取付構造の実施例
を示す。第2図に示す例では円柱状ピン3をレー
ル1の腹部Bに打込む構造とした場合を示す。つ
まりレール1の複部Bに穴を形成し、この穴にピ
ン3の先端側に形成した直径の小さい部分を圧入
し、この圧入によりピン3をレール1の腹部Bに
植設した場合を示す。 An embodiment of the mark mounting structure is shown in FIGS. 2 and 3. The example shown in FIG. 2 shows a structure in which the cylindrical pin 3 is driven into the abdomen B of the rail 1. In other words, a hole is formed in multiple parts B of the rail 1, a small diameter part formed on the tip side of the pin 3 is press-fitted into this hole, and the pin 3 is implanted in the abdomen B of the rail 1 by this press-fitting. .
第3図の例ではレール1の腹部Bに比較的直径
が大きい穴4を形成し、この穴4内にピン3を収
納する構造とした場合を示す。つまりピン3は第
4図に示すように穴4の直径よりわずかに大きい
直径のフランジ3aと、測尺用の基準面となるフ
ランジ3bとを有し、フランジ3aを穴4に圧入
し、穴4の深さをフランジ3aと3bの間隔程度
に選定する。 In the example shown in FIG. 3, a hole 4 having a relatively large diameter is formed in the abdomen B of the rail 1, and a pin 3 is housed in the hole 4. In other words, as shown in Fig. 4, the pin 3 has a flange 3a with a diameter slightly larger than the diameter of the hole 4, and a flange 3b that serves as a reference surface for measuring. 4 is selected to be approximately the distance between the flanges 3a and 3b.
このような構造とすることによりピン3は穴4
内に収納され、風雨にさらされる率を小さくでき
汚れが付き難い構造とすることができる。ここで
更に穴4の開口部に例えばゴムキヤツプ5を嵌着
し、必要に応じてこのゴムキヤツプ5を取外すこ
とができる構造とすることにより、ピン3の周面
特にフランジ3bの周面に汚れが付くことを防止
でき、汚れが付着することによつて測定誤差が発
生しないようにすることができる。尚第2図の構
造においてもピン3の周面にゴムキヤツプを被せ
ておくことにより同様の効果を得ることができ
る。 With this structure, the pin 3 is connected to the hole 4.
It is possible to reduce the rate of exposure to wind and rain and to create a structure that is difficult to get dirty. Here, for example, a rubber cap 5 is fitted into the opening of the hole 4, and the structure is such that the rubber cap 5 can be removed as necessary, so that the circumferential surface of the pin 3, especially the circumferential surface of the flange 3b, gets dirty. It is possible to prevent measurement errors from occurring due to adhesion of dirt. In the structure shown in FIG. 2, the same effect can be obtained by covering the peripheral surface of the pin 3 with a rubber cap.
ピン3によつて構成したマークは例えば10〜20
センチメートル程度の間隔で取付けられる。つま
りマーク間距離を大きく採れば測定精度を高く採
ることができる。然し乍らマーク間距離を大きく
採ると、後述するマーク間距離を測定する測尺手
段が大形になつてしまう不都合が生じる。この結
果マーク間距離はなるべく小さい方がよく10〜20
センチメートル程度とされる。レール鋼の線膨張
係数は11.4×10-6となつているから、マーク間距
離を10センチメートルに設定した場合、温度1℃
の変化に対してマーク間距離は1.14×10-3ミリメ
ートル伸縮することとなる。測尺手段の測定精度
を1/1000ミリとすると温度に対しては約±1℃
の精度と同じ程度の値となる。この程度の測定精
度が得られるならば実用上充分である。 For example, the mark formed by pin 3 is 10 to 20.
They can be installed at intervals of about centimeters. In other words, the measurement accuracy can be increased by increasing the distance between marks. However, if the distance between the marks is made large, there arises a disadvantage that the measuring means for measuring the distance between the marks, which will be described later, becomes large. As a result, the distance between marks should be as small as possible from 10 to 20.
It is said to be about a centimeter. The coefficient of linear expansion of rail steel is 11.4 x 10 -6 , so if the distance between marks is set to 10 cm, the temperature will be 1°C.
The distance between marks expands and contracts by 1.14×10 -3 mm in response to a change in . If the measuring accuracy of the measuring method is 1/1000 mm, the temperature will be approximately ±1°C.
The accuracy is about the same as that of . If this level of measurement accuracy can be obtained, it is sufficient for practical use.
第5図及び第6図にレール腹部の例えば10〜20
センチメートル離れた二点の位置の底部からほゞ
同じ高さの位置に付した測尺用マーク間の距離を
測定する測尺手段の一例を示す。第5図及び第6
図において6は測尺手段を示す。測尺手段6は基
準板7と、この基準板7上に取付けられた測定器
8とによつて構成することができる。測定器8は
一対の接触子8a,8bと、変位−電気変換器8
cとによつて構成することができる。接触子8
a,8bの何れか一方、例えば8aが基準板7に
固定され、他方の接触子8bが基準板7に対して
レール1と平行な方向に移動自在に取付けられ
る。移動自在に取付けられた接触子8bに例えば
変位−電気変換器8cにツマミ8Eを設け、この
ツマミ8Eの軸の歯車と係合してツマミ8Eの回
動角度に応じて前後方向に移動する可動ロツド8
dを連結する。変位−電気変換器8cは例えば差
動トランス、磁気パターンを読取つて移動量を測
定する磁気式距離測定器或は光学的な例えばモワ
レ縞を読取つて移動量を測定する光学式距離測定
器等を利用することができる。 For example, 10 to 20 of the rail abdomen is shown in Figures 5 and 6.
An example of a measuring means for measuring the distance between measuring marks attached to two points separated by centimeters at substantially the same height from the bottom is shown. Figures 5 and 6
In the figure, 6 indicates a measuring means. The measuring means 6 can be composed of a reference plate 7 and a measuring device 8 mounted on the reference plate 7. The measuring device 8 includes a pair of contacts 8a and 8b and a displacement-electrical converter 8.
c. contact 8
Either one of a and 8b, for example 8a, is fixed to the reference plate 7, and the other contactor 8b is attached to the reference plate 7 so as to be movable in a direction parallel to the rail 1. For example, a knob 8E is provided on a movably mounted contact 8b on a displacement-electrical converter 8c, and the knob 8E is movable to engage with a gear on the shaft of the knob 8E and move back and forth in accordance with the rotation angle of the knob 8E. Rod 8
Connect d. The displacement-electrical converter 8c may be, for example, a differential transformer, a magnetic distance measuring device that measures the amount of movement by reading a magnetic pattern, or an optical distance measuring device that measures the amount of movement by reading Moire fringes. can be used.
測尺手段6は接触子8a,8bがマークとして
付したピン3に対して所定の位置関係となるよう
に位置を調整することができるアタツチメント9
によつて支持される。アタツチメント9は基台9
aと、この基台9aをレール1の底面に締付る締
付ツマミ9bと、締付具9cと、基台9aの一端
側において上下方向に移動できるように支持され
た移動台9dと、この移動台9dの高さ位置を設
定する高さ調整ツマミ9eと、基準板7をレール
1の腹部Bに対して平行となるように移動台9d
に対して固定する固定ツマミ9fとによつて構成
することができる。 The measuring means 6 is an attachment 9 whose position can be adjusted so that the contacts 8a and 8b have a predetermined positional relationship with respect to the pin 3 attached as a mark.
Supported by. Attachment 9 is base 9
a, a tightening knob 9b for tightening the base 9a to the bottom surface of the rail 1, a tightening tool 9c, and a movable base 9d supported so as to be movable in the vertical direction at one end of the base 9a. A height adjustment knob 9e for setting the height position of the movable base 9d and a height adjustment knob 9e that sets the movable base 9d so that the reference plate 7 is parallel to the abdomen B of the rail 1.
It can be configured by a fixed knob 9f that is fixed to the fixed knob 9f.
締付ツマミ9bによつて基台9aをレール1の
底面に固定し、高さ調整ツマミ9eによつて接触
子8a,8bとピン3との高さ方向の位置関係を
合せる。基準板7の先端がレール1の腹部Bに接
触する位置で固定ツマミ9fを締付け基準板7を
移動台9dに固定する。 The base 9a is fixed to the bottom surface of the rail 1 using the tightening knob 9b, and the positional relationship in the height direction between the contacts 8a, 8b and the pin 3 is adjusted using the height adjusting knob 9e. At the position where the tip of the reference plate 7 contacts the abdomen B of the rail 1, the fixing knob 9f is tightened to fix the reference plate 7 to the movable table 9d.
このようにアタツチメント9を用いることによ
りレール1の規格が異なつても測尺手段6をマー
クとして付したピン3に対して所定の関係に取付
けることができる構造としている。 By using the attachment 9 in this way, even if the standard of the rail 1 is different, the measuring means 6 can be attached in a predetermined relationship to the pin 3 marked as a mark.
この取付状態においてツマミ8Eの回動により
可動側の接触子8bを予め設定した一方のマーク
として付したピン3の接触点からL1の距離にあ
る基準位置から他方のマークピン3に向かつて
L2だけ移動させ、接触子8bをピン3の周面に
押当てることによりピン3−3の間の距離L1+
L2を測定することができる。 In this installed state, by rotating the knob 8E, the movable contact 8b is moved from a reference position located at a distance of L 1 from the contact point of the pin 3, which is set as one of the preset marks, toward the other mark pin 3.
By moving the contactor 8b by L 2 and pressing it against the circumferential surface of the pin 3, the distance between the pins 3-3 is L 1 +
L 2 can be measured.
つまり、変位−電気変換器8cにおいては、ツ
マミ8Eの回動により可動ロツド8dが他方のピ
ン3方向に移動する。この可動ロツド8dの移動
によつて接触子8bが徐々に他方のピン3に向か
つて移動し、そのピンと接触した時点でツマミの
回動を停止する。この可動ロツド8dの変位L2
は例えば差動トランスを距離測定センサとし用い
ると、可動ロツド8dの移動変位に従つて差動ト
ランスの磁気的結合が変わるために、その出力電
圧が変化する。従つて、この出力電圧はあらかじ
め与えられている一方のピン3からの基準位置の
距離L1に対応する基準電圧に加算することによ
つて、ピン3−3間の距離に対応する電圧値が求
められる。この電圧値はアナログ−デジタル変換
器によりデジタル信号に変換し、そのデジタル信
号により表示器15に表示させることにより、ピ
ン3−3間の距離の値を知ることができる。 That is, in the displacement-electrical converter 8c, the movable rod 8d moves in the direction of the other pin 3 by rotation of the knob 8E. As the movable rod 8d moves, the contact 8b gradually moves toward the other pin 3, and when it comes into contact with that pin, the knob stops rotating. Displacement L 2 of this movable rod 8d
For example, when a differential transformer is used as a distance measuring sensor, the output voltage changes because the magnetic coupling of the differential transformer changes in accordance with the displacement of the movable rod 8d. Therefore, by adding this output voltage to the reference voltage corresponding to the distance L 1 of the reference position from one pin 3 given in advance, the voltage value corresponding to the distance between pins 3 and 3 can be obtained. Desired. This voltage value is converted into a digital signal by an analog-to-digital converter, and the digital signal is displayed on the display 15, thereby making it possible to know the value of the distance between the pins 3-3.
温度測定手段として用いられる温度センサ16
には白金測温抵抗体、サーミスタ測温抵抗体、熱
電対等の素子があるが、±0.5℃の精度で測定する
ものが使用される。第6図において、基準板7の
先端に温度センサ16を埋め込み、この温度セン
サ1をレール1の腹部Bに接触させることにより
レール1の温度を測定することができる。つま
り、例えば温度センサ16としてサーミスタ温度
抵抗体を使用する場合には、レール1の腹部Bの
温度の変化によりサーミスタ温度抵抗体の抵抗値
が変化する。従つて、このサーミスタ温度抵抗体
に電圧を与えておくと、レール1の温度をサーミ
スタ温度抵抗体の電流値として検知され、この出
力を負荷抵抗に与えられ、電圧値として検出する
ことができる。この電圧値をアナログ−デジタル
変換器によりデジタル信号に変換し、そのデジタ
ル信号により表示器17に表示させることにより
レール1の測尺マークピン3付近の温度を知るこ
とができる。 Temperature sensor 16 used as temperature measuring means
There are elements such as platinum resistance temperature detectors, thermistor resistance temperature detectors, and thermocouples, but those that measure with an accuracy of ±0.5°C are used. In FIG. 6, the temperature of the rail 1 can be measured by embedding a temperature sensor 16 in the tip of the reference plate 7 and bringing the temperature sensor 1 into contact with the abdomen B of the rail 1. That is, for example, when a thermistor temperature resistor is used as the temperature sensor 16, the resistance value of the thermistor temperature resistor changes due to a change in the temperature of the abdomen B of the rail 1. Therefore, if a voltage is applied to this thermistor temperature resistor, the temperature of the rail 1 is detected as a current value of the thermistor temperature resistor, and this output is given to the load resistor and can be detected as a voltage value. By converting this voltage value into a digital signal using an analog-to-digital converter and displaying the digital signal on the display 17, the temperature near the measuring mark pin 3 of the rail 1 can be known.
ここでこの発明においてはこの測定値をレール
1に対した番号と共にコンピユータに記憶し、各
レール毎にマーク間距離を登録できるように構成
する。第7図にその一例を示す。図中11は現場
に携帯した可搬形の測定手段を示す。この例では
測定手段11において測定したデジタルデータを
例えば電話回路12を介して中央監視所13に転
送し、中央監視所13に設けたコンピユータ14
のメモリデジタルデータを記憶するように構成し
た場合を示す。 Here, in the present invention, this measured value is stored in the computer together with the number for the rail 1, so that the distance between marks can be registered for each rail. An example is shown in FIG. In the figure, numeral 11 indicates a portable measuring means carried on site. In this example, digital data measured by the measuring means 11 is transferred to a central monitoring station 13 via a telephone circuit 12, for example, and is transferred to a computer 14 provided at the central monitoring station 13.
This figure shows a case where the memory is configured to store digital data.
測定手段11は上記した測尺手段6と、この測
尺手段6から出力されるデジタル電気信号により
レール植設したマークピン3−3間の距離値を表
示する表示器15と、温度センサ16と、温度セ
ンサ16で測定した温度のデジタル電気信号を表
示する温度表示器17と、これら表示器15と1
7に表示したデジタル値を中央監視所13に転送
し、また中央監視所13から送られて来る演算結
果を受信して表示器15に表示させる送受信器1
8と、レール1の番号或は送信及び受信指令を入
力するためのキイーボード19とによつて構成す
ることができる。 The measuring means 11 includes the above-described measuring means 6, a display 15 that displays the distance value between the mark pins 3-3 installed on the rail based on a digital electric signal output from the measuring means 6, and a temperature sensor 16. , a temperature display 17 that displays a digital electrical signal of the temperature measured by the temperature sensor 16, and these displays 15 and 1.
Transmitter/receiver 1 that transfers the digital value displayed at 7 to the central monitoring station 13 and also receives the calculation result sent from the central monitoring station 13 and displays it on the display 15.
8 and a keyboard 19 for inputting the number of the rail 1 or transmission and reception commands.
中央監視所13にはコンピユータ14の他に送
受信器21と、表示器22と、必要に応じてプリ
ンタ23が設けられる。 In addition to a computer 14, the central monitoring station 13 is provided with a transmitter/receiver 21, a display 22, and a printer 23 if necessary.
データを中央監視所13に伝送するにはキイー
ボード19からレールに付した番号を入力し、そ
の番号と共に測尺手段6と温度センサ16で測定
した測定値をデジタル信号として中央監視所13
に伝送する。 To transmit the data to the central monitoring station 13, input the number attached to the rail from the keyboard 19, and transmit the number and the measured value measured by the measuring means 6 and the temperature sensor 16 as digital signals to the central monitoring station 13.
to be transmitted.
中央監視所13では測定手段11から送られて
来るレール番号と測定値のデジタル信号を受信
し、コンピユータ14に取込む。このようにして
ロングレールを敷設する前の、つまり自由伸縮状
態においてマーク間距離を測定し、その測定値の
デジタル信号を各レール毎に初期値としてコンピ
ユータ14のメモリに記憶する。 The central monitoring station 13 receives the digital signal of the rail number and measured value sent from the measuring means 11, and inputs it into the computer 14. In this way, the distance between the marks is measured before the long rail is laid, that is, in the free expansion and contraction state, and the digital signal of the measured value is stored in the memory of the computer 14 as an initial value for each rail.
ロングレールを敷設し、適当な時期に再びマー
ク間距離及びレール1の温度をデジタル信号とし
て測定する。この測定値と初期値とにより現在レ
ール1に貯えられた軸応力Pを求める。その演算
は
P=E・S・△l/l ……(2)
△l=l1−l2 ……(3)
で求めることができる。ここでlは敷設後のマー
ク間距離、Eはレールの縦弾性係数(=2.1×106
Kg/cm2)、Sはレール断面積、△lは拘束された
伸縮量、l1は自由伸縮状態での温度差に対する伸
び量(これは初期測定温度と現在の温度との差に
より演算して求める。)、l2は敷設レールにおける
温度差に対する伸び量。 A long rail is laid, and the distance between the marks and the temperature of the rail 1 are measured again as digital signals at an appropriate time. The axial stress P currently stored in the rail 1 is determined from this measured value and the initial value. The calculation can be obtained as follows: P=E・S・△l/l...(2) △l=l 1 -l 2 ...(3). Here, l is the distance between the marks after installation, and E is the longitudinal elastic modulus of the rail (=2.1×10 6
Kg/cm 2 ), S is the cross-sectional area of the rail, △l is the amount of restrained expansion and contraction, and l 1 is the amount of expansion with respect to the temperature difference in the free expansion and contraction state (this is calculated from the difference between the initial measured temperature and the current temperature). ), l 2 is the amount of elongation due to temperature difference in the installed rail.
(2)式及び(3)式をコンピユータ14において演算
し、表示器22にレール1の軸応力Pの値を表示
すると共に必要に応じてプリンタ23にプリント
アウトすることができる。また演算結果を測定手
段11に転送し表示器15に軸応力Pの値を表示
させることができる。 Equations (2) and (3) are calculated on the computer 14, and the value of the axial stress P of the rail 1 can be displayed on the display 22 and printed out on the printer 23 if necessary. Further, the calculation result can be transferred to the measuring means 11 and the value of the axial stress P can be displayed on the display 15.
<発明の効果>
以上説明したようにこの発明によればレールに
マークを付し、レールが自由伸縮状態にあるとき
そのマーク間距離を測定し、このデジタル信号に
変換された測定値を初期値として各レール毎にコ
ンピユータのメモリに記憶しておき、この記憶さ
れた初期値と敷設後におけるデジタル測定値とを
利用してレールに貯えられた軸応力Pを演算によ
り求めることができる。各測定データはレールの
番号に従つてコンピユータ14に取込むから、多
くの数のレールの状態を管理でき、つまりレール
が安全限界内であるか否かを監視することができ
る。更に測定手段11はマーク間距離を10センチ
メートル程度に選定することにより小形に作るこ
とができる。この結果携帯が容易であるから軌道
に沿つて電話回路の接続口を設けておけば順次移
動しながらデータを中央監視所13に送ることが
できる。<Effects of the Invention> As explained above, according to the present invention, marks are attached to the rail, the distance between the marks is measured when the rail is in a free expansion/contraction state, and the measured value converted to a digital signal is set as the initial value. is stored in the computer memory for each rail, and the axial stress P stored in the rail can be calculated by using the stored initial value and the digital measurement value after installation. Since each measurement data is input into the computer 14 according to the rail number, the status of a large number of rails can be managed, that is, whether the rails are within safety limits can be monitored. Furthermore, the measuring means 11 can be made compact by selecting a distance between marks of about 10 centimeters. As a result, it is easy to carry, so if a connection port for a telephone circuit is provided along the track, data can be sent to the central monitoring station 13 while moving sequentially.
尚上述では測定データを測定中に中央監視所1
3に転送する構造とした場合を説明したが、測定
手段11にマイクロコンピユータを内蔵させ、こ
のマイクロコンピユータに自由伸縮状態の初期値
を登録し、この初期値を基に敷設後に発生するレ
ールの軸応力を演算させるように構成することも
できる。 In addition, in the above example, while measuring the measurement data, the central monitoring station 1
3, the measurement means 11 has a built-in microcomputer, the initial value of the free expansion/contraction state is registered in this microcomputer, and based on this initial value, the axis of the rail that occurs after installation is determined. It can also be configured to calculate stress.
また測定データを測定毎に伝送するのではな
く、例えば1日の測定データを記憶器に記憶さ
せ、その記憶器に取込んだデータをまとめて中央
監視所13に伝送し、中央監視所13においてま
とめて演算処理を行なうように構成することもで
きる。このように構成した場合は軌道に沿つて電
話回線の接続口を多数設けなくてよく、より一層
実用性が高い敷設レールの軸応力測定測置を得る
ことができる。 In addition, instead of transmitting measurement data for each measurement, for example, one day's measurement data is stored in a memory device, and the data captured in the memory device is collectively transmitted to the central monitoring station 13. It is also possible to configure so that arithmetic processing is performed all at once. With this configuration, it is not necessary to provide a large number of telephone line connection ports along the track, and it is possible to obtain a more practical axial stress measurement of the installed rail.
第1図はレールの構造を説明するための断面
図、第2図及び第3図はマークの取付状態を説明
するための断面図、第4図はマークとして用いる
ピンの構造と防塵防水用ゴムキヤツプの構造を説
明するための斜視図、第5図は測尺手段の構造を
説明するための正面図、第6図はその側面図、第
7図はこの発明による軸応力測定装置の電気系の
一例を説明するためのブロツク図である。
1:レール、3:マークとしてレールに植設し
たピン、6:測尺手段、14:レールの温度とマ
ーク間距離を記憶し軸応力を演算するコンピユー
タ。
Figure 1 is a cross-sectional view to explain the structure of the rail, Figures 2 and 3 are cross-sectional views to explain how the mark is attached, and Figure 4 is the structure of the pin used as the mark and the rubber cap for dust-proofing and waterproofing. 5 is a front view for explaining the structure of the measuring means, FIG. 6 is a side view thereof, and FIG. 7 is a diagram of the electrical system of the axial stress measuring device according to the present invention. FIG. 2 is a block diagram for explaining an example. 1: Rail, 3: Pin planted on the rail as a mark, 6: Measuring means, 14: Computer that memorizes the temperature of the rail and the distance between marks and calculates the axial stress.
Claims (1)
点の位置の底部からほゞ同じ高さの位置に付し
た測尺用マークと、 C この測尺用マーク間の距離を測定し、その計
測距離を電気信号に変化して出力する測尺手段
と、 D 上記レールの測尺用マーク付近のレールの温
度を測定し、その計測温度を電気信号に変換し
て出力する温度測定手段と、 E 敷設前のレールの上記測尺手段により得られ
る距離と、上記温度測定手段により得られる温
度を上記レール番号と共に記憶する手段と、 F レール敷設後に上記測尺手段及び上記温度測
定手段により上記測尺用マーク間の距離とレー
ルの温度を測定し、これら測定値と上記記憶手
段に記憶されている敷設前の測定値とによりそ
のレールにおける軸応力を演算する手段と、 この演算手段の演算値を表示する表示手段と、 を具備して成る敷設レールの軸応力測定装置。[Scope of Claims] 1. A. A rail number displayed on the rail; B. A measurement mark attached to the rail at two points separated in the longitudinal direction at approximately the same height from the bottom of the rail; C: A measuring means that measures the distance between the measuring marks and converts the measured distance into an electrical signal and outputs it; D: Measures the temperature of the rail near the measuring marks on the rail, and measures the measured temperature. E) a means for storing the distance obtained by the measuring means of the rail before installation and the temperature obtained by the temperature measuring means together with the rail number; F. the rail. After laying the rail, the distance between the measuring marks and the temperature of the rail are measured using the measuring means and the temperature measuring means, and the temperature of the rail is calculated using these measured values and the measured value before laying stored in the storing means. An axial stress measuring device for a laid rail, comprising: means for calculating axial stress; and display means for displaying the calculated value of the calculating means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7197383A JPS59196449A (en) | 1983-04-22 | 1983-04-22 | Axial-strain measuring device for laid rails |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7197383A JPS59196449A (en) | 1983-04-22 | 1983-04-22 | Axial-strain measuring device for laid rails |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59196449A JPS59196449A (en) | 1984-11-07 |
| JPH0372943B2 true JPH0372943B2 (en) | 1991-11-20 |
Family
ID=13475914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7197383A Granted JPS59196449A (en) | 1983-04-22 | 1983-04-22 | Axial-strain measuring device for laid rails |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59196449A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5531169B1 (en) | 2012-10-29 | 2014-06-25 | バンドー化学株式会社 | Belt tension calculation program, belt natural frequency calculation program, and method and apparatus thereof |
| JP6170945B2 (en) * | 2012-12-12 | 2017-07-26 | バンドー化学株式会社 | Natural frequency measurement device, belt tension calculation program and method, and belt natural frequency calculation program and method |
| JP7779710B2 (en) * | 2021-11-29 | 2025-12-03 | 東日本旅客鉄道株式会社 | Rail-mounted measuring device |
-
1983
- 1983-04-22 JP JP7197383A patent/JPS59196449A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59196449A (en) | 1984-11-07 |
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