本实用新型专利技术涉及一种轨道板温度裂缝模拟装置，该装置包括：轨道板模型，其表面设有承轨台模型和多条预裂假缝，其内部设有钢筋网架，其距中心截面第一预设距离处设有贯穿式预设温度裂缝；温度采集单元，包括温度传感器，所述温度传感器设在距所述贯穿式预设温度裂缝侧边缘的设定距离处；温度加热单元，设在所述轨道板模型的内部；环境要素模拟采集单元，包括设置在轨道板模型周围的加热灯、直风机、太阳辐射测量仪和风速计。与现有技术相比，本实用新型专利技术对轨道板温度裂缝进行模拟，通过环境要素模拟采集单元能够不断改变温度、辐射和风速参量，能够实现对不同工况下的轨道板温度裂缝模拟，模拟准确性高、成本低廉。
【技术实现步骤摘要】
一种轨道板温度裂缝模拟装置
本技术涉及铁道工程
，尤其是涉及一种轨道板温度裂缝模拟装置。
技术介绍
随着我国高速铁路的发展，CRTSⅡ型无砟轨道结构得到了广泛的应用。由于长期暴露在野外自然环境中，不断受到环境因素、列车荷载的不断作用，工务部门在CRTSⅡ型轨道板上发现了越来越多的病害，这其中裂缝病害就是最常见的病害之一。工务部门的检修和维护工作都是在夜间进行，而裂缝病害往往都是及其细小，一般裂缝的宽度往往只有0.1mm左右，再加上夜间光照条件差，维护时间短，往往不能够及时有效的发现裂缝病害，为高速铁路的安全运行埋下了隐患。因此，为了能够更好地、更及时地发现裂缝病害，急需要对裂缝检测进行实验研究，因此需要一种方便、有效、模拟效果准确的轨道板裂缝模拟装置。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种轨道板温度裂缝模拟装置。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种轨道板温度裂缝模拟装置，包括：轨道板模型，其表面设有承轨台模型和多条预裂假缝，其内部设有钢筋网架，其距中心截面第一预设距离处设有贯穿式预设温度裂缝；温度采集单元，包括温度传感器，所述温度传感器设在距所述贯穿式预设温度裂缝侧边缘的设定距离处；温度加热单元，设在所述轨道板模型的内部；环境要素模拟采集单元，包括设置在轨道板模型周围的加热灯、直风机、太阳辐射测量仪和风速计。优选的，所述轨道板模型上设有非接触式温度裂缝检测装置。优选的，所述非接触式温度裂缝检测装置包括PC终端和设置在移动式高度可调节支架上的红外热成像仪。优选的，所述移动式高度可调节支架包括从下至上依次设置的固定滑轨底座、滑动平台、热像仪支撑架。优选的，所述温度传感器包括细杆和按照一定间隔距离设置在所述细杆上的多个温度传感器。优选的，所述温度传感器设有两套，分别埋设在距贯穿式预裂假缝边缘的第一设定距离和第二设定距离处。优选的，所述温度加热单元包括可调节双面铝箔加热垫片。优选的，所述轨道板模型的长宽尺寸为实际轨道板1/5，高度尺寸为实际轨道板的3/4。优选的，所述预裂假缝通过在轨道板模型浇筑即将完成时在轨道板模型表面埋入L型铝型材得到，所述贯穿式预设温度裂缝通过将细铁丝埋进轨道板模型表面得到。与现有技术相比，本技术具有以下优点：1、对轨道板温度裂缝进行模拟，通过环境要素模拟采集单元能够不断改变温度、辐射和风速参量，能够实现对不同工况下的轨道板温度裂缝模拟，模拟准确性高、成本低廉，具有很强的推广及使用价值。2、轨道板模型的长宽尺寸为实际轨道板1/5，高度尺寸为实际轨道板的3/4，适当扩大深度尺寸，可以消除轨道板底部结构边界温度效应。附图说明图1为本技术轨道板温度裂缝模拟装置的结构示意图；图2为本技术中轨道板模型的结构示意图；图3为本技术中非接触式温度裂缝检测装置的结构示意图；图4为本技术中埋入式温度采集单元的结构示意图；图5为本技术轨道板温度裂缝模拟装置实现方法的流程示意图。图中标注：1、轨道板模型，2、承轨台模型，3、预裂假缝，4、导线，5、固定滑轨底座，6、滑动平台，7、铝管，8、方管，9、紧固杆，10、热像仪网架，11、细杆，12、热电偶传感器，13、数显式温度计。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。本实施例以本技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例如图1所示，本申请提出一种轨道板温度裂缝模拟装置，用于对不同工况下的轨道板裂缝病害进行模拟，包括：轨道板模型1，其表面设有承轨台模型2和多条预裂假缝3，其内部设有钢筋网架，其距中心截面第一预设距离处设有贯穿式预设温度裂缝；温度采集单元，包括温度传感器，温度传感器设在距贯穿式预设温度裂缝侧边缘的设定距离处；温度加热单元，设在轨道板模型1的内部；环境要素模拟采集单元，包括设置在轨道板模型1周围用以模拟太阳辐射的功率可调节卤素加热灯、风速可调节直风机、高灵敏度太阳辐射测量仪和高灵敏度风速计。本实施例中，轨道板模型1浇筑长宽尺寸为实际CRTSⅡ型轨道板1/5，高度尺寸为实际CRTSⅡ型轨道板3/4。如图2所示，轨道板模型1表面等间距预设9道预裂假缝3，在距中心截面2厘米处设置贯穿式预设温度裂缝。轨道板模型1表面两边等间距铺设10块原尺寸1/5的承轨台模型2，并在承轨台模型2上架设缩尺钢轨，轨道板模型1内部深度5厘米处布设钢筋网架。轨道板模型1采用同实际CRTSⅡ型轨道板相同的混凝土材料配比进行浇筑，为消除轨道板底部结构边界温度效应，适当扩大深度尺寸，综合考虑后确定其尺寸为长1290mm、宽510㎜、高150㎜。预裂假缝3采用边长为10mm、长度为510mm的L型铝型材进行制作，在浇筑即将完成时，将预涂凡士林的L型铝型材每隔128mm埋入模型表面。承轨台模型2采用同轨道板相同的混凝土材料配比进行浇筑，其尺寸为长60mm、宽30mm、高15mm，依次等间距铺设在轨道板模型1两侧。缩尺钢轨为工字钢，其尺寸为下底面宽34㎜、上底面宽18㎜、高60㎜。钢筋网架采用直径为10mm的不锈钢圆棒制作，将6根100mm和6根48mm的不锈钢钢棒利用扎带进行捆扎，在保证其稳固不松动的基础上，在轨道板浇筑到10厘米深时将其放入混凝土中。贯穿式预设温度裂缝采用直径为1mm、长度为510mm的细铁丝制作，在混凝土表面抹平的基础上，将预涂凡士林的细铁丝轻埋进表面，完成裂缝制作。本实施例中，温度采集单元包括2套温度传感器和4套数显式温度计13。如图4所示，温度传感器包括细杆11和按照一定间隔距离设置在细杆11上的8个热电偶传感器12。温度传感器设有两套，两套温度传感器分别埋设在距贯穿式预设温度裂缝侧边缘0厘米和5厘米处。制作过程如下：选用长度为80mm的细木棒，分别在距其顶端0mm、5mm、10mm、15mm、20mm、40mm、60mm、80mm处粘接热电偶12，将各热电偶传感器12导线分别顺沿细木棒表面由上而下进行固定，并在细木棒底部进行合拢捆扎。浇筑时，在预设温度裂缝已经设置的基础上，将两套温度传感器分别埋入距温度裂缝边缘0mm和50mm处，并将捆扎好的导线埋入80mm深度处，以消除导线对采集区域传热的影响，最后将导线4紧贴模具侧边引出，完成埋设工作。数显式温度计13可同时采集所有16个热电偶传感器12的温度数据，在埋设完成后，连接温度传感器和数显式温度计13进行试验检测，保证所有温度传感器的有效性。温度加热单元包含一尺寸为轨道板模型1十分之九的温度可调式双面铝箔发热垫片，并预埋在轨道板模型1内部深度10厘米处。本实施例中，温度加热单元尺寸为长1161mm、宽459mm。铝箔内部遍布加热丝，保证其加热均匀性，同时温度可调节功能保证其可在20～100℃之间进行本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种轨道板温度裂缝模拟装置，其特征在于，包括：/n轨道板模型，其表面设有承轨台模型和多条预裂假缝，其内部设有钢筋网架，其距中心截面第一预设距离处设有贯穿式预设温度裂缝；/n温度采集单元，包括温度传感器，所述温度传感器设在距所述贯穿式预设温度裂缝侧边缘的设定距离处；/n温度加热单元，设在所述轨道板模型的内部；/n环境要素模拟采集单元，包括设置在轨道板模型周围的加热灯、直风机、太阳辐射测量仪和风速计。/n
【技术特征摘要】
1.一种轨道板温度裂缝模拟装置，其特征在于，包括：
轨道板模型，其表面设有承轨台模型和多条预裂假缝，其内部设有钢筋网架，其距中心截面第一预设距离处设有贯穿式预设温度裂缝；
温度采集单元，包括温度传感器，所述温度传感器设在距所述贯穿式预设温度裂缝侧边缘的设定距离处；
温度加热单元，设在所述轨道板模型的内部；
环境要素模拟采集单元，包括设置在轨道板模型周围的加热灯、直风机、太阳辐射测量仪和风速计。
2.根据权利要求1所述的一种轨道板温度裂缝模拟装置，其特征在于，所述轨道板模型上设有非接触式温度裂缝检测装置。
3.根据权利要求2所述的一种轨道板温度裂缝模拟装置，其特征在于，所述非接触式温度裂缝检测装置包括PC终端和设置在移动式高度可调节支架上的红外热成像仪。
4.根据权利要求3所述的一种轨道板温度裂缝模拟装置，其特征在于，所述移动式高度可调节支架包括从下至上依次设置的固定滑轨底座、...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶鹏，何越磊，刘俊，路宏遥，李再帏，王登涛，胡彬，齐超凡，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：新型
国别省市：上海;31
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