[发明专利]基于应力释放理论检测尖轨淬火后轨底残余应力的方法

说明书

本发明公开了基于应力释放理论检测尖轨淬火后轨底残余应力的方法，包括以下步骤：在待测的尖轨的底面选取若干测试点，并将测试点及周围区域打磨平整；分别在每个测试点的周围区域粘贴应变花，应变花由三个方向的应变片组成，并将每个应变片的导线连接至静态应变仪中；在测试点上钻取一微孔，静态应变仪通过应变片感应微孔形成前后的应变数据；静态应变仪根据应变数据与应变片的设置位置计算每个测试点的残余应力。本发明的优点是能够有效检测道岔尖轨淬火后轨底残余应力，并能得出轨底残余应力的分布及其规律；检测操作简单且灵活性强，仅对道岔钻取微孔，对道岔结构影响甚微。

技术领域

本发明属于轨道设备检测的技术领域，具体涉及一种基于应力释放理论检测尖轨淬火后轨底残余应力的方法。

背景技术

尖轨是道岔转辙器中的重要部件，依靠尖轨的扳动可将列车引入正线或测线方向。尖轨淬火后残余应力大小与分布对尖轨的是否安全使用有着密切关系，目前的尖轨生产无法消除尖轨中的残余应力，研究尖轨中的残余应力的大小和分布规律具有重要意义。

现有的钢轨中残余应力的方法包括应力释放法和无损检测法，应力释放法主要有锯切法、套环法，无损检测法主要涉及X衍射线法、电磁测量法和超声波法。由于无损检测法对检测设备要求较高，应用范围有限，不适用于现场操作。而应力释放法会对工件整体结构造成破坏，影响工件的使用，尤其的，尖轨结构较普通钢轨更为精细。因此，需要对现有的检测技术进行改进，弥补检测道岔尖轨残余应力方法的空缺。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种基于应力释放理论检测尖轨淬火后轨底残余应力的方法，采用在测试点钻取微孔，通过静态应变仪及感应片检测微孔形成前后的应变数据，从而计算尖轨淬火后轨底残余应力。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种应力释放理论检测尖轨淬火后轨底残余应力的方法，包括以下步骤：

步骤1：在待测的尖轨的底面选取若干测试点，并将所述测试点及周围区域打磨平整；

步骤2：分别在每个所述测试点的周围区域粘贴应变花，所述应变花由三个方向的应变片组成，并将每个所述应变片的导线连接至静态应变仪中；

步骤3：在所述测试点上钻取一微孔，所述静态应变仪通过所述应变片感应所述微孔形成前后的应变数据；

步骤4：所述静态应变仪根据所述应变数据与所述应变片的设置位置计算每个所述测试点的残余应力。

所述步骤1中，所述测试点选取在靠近所述尖轨的尖端一侧。

所述步骤1中，选取了三个所述测试点，所述测试点与所述尖端之间的长度为所述尖轨长度的1/4、1/4-1/2、1/2。

所述周围区域的面积大于所述应变片的面积的四倍。

所述步骤2中，所述应变片包括第一应变片、第二应变片、第三应变，所述第二应变片与所述测试点之间的直线相对于所述第一应变片与所述测试点之间的直线呈逆时针90°，所述第三应变片与所述测试点之间的直线相对于所述第一应变片与所述测试点之间的直线呈逆时针225°，所述第一应变片的设置方向对准所述尖轨的纵向。

所述应变片与所述静态应变仪之间采用1/4桥公共补偿接线方式连接，所述应变片与所述静态应变仪内部的电阻构成半桥连接。

每个所述应变片阻值为120欧姆。

所述应变数据包括每个所述应变片检测得到的应变值，计算所述残余应力的公式为：