DB Minden 使用 HBM 光学应变片进行最新的铁路车辆测试

在新型列车认证中,许多测试和检查被强制执行。包括车辆运行中车轮和轨道之间力的测量。德国 DB Systemtechnik 公司,一家独立测试认证机构采用来自 HBM 的光学应变片来获取测试结果。

测试条件

在车轮-轨道 接触力测试中,车轮和轨道之间的垂直力和侧向力都需要进行测量。轨道和车轮之间力将造成车轮和轴的变形,这可以通过应变片来获得并通过复杂的软件转变成力的测量值。传统的应变片一直用于此类测试。

安装极其困难

在 Minden 的测试认证中心, 应变片被安装在车轮套件中,包括两个车轮和一个轴。测试中,每个车轮需要48个应变片(图 1)。信号线通过一个孔穿过中空的轴。仪表包括放大器和信号转换器,其放置在轴的末端。

应变片的安装和信号线的连接非常复杂,需要数个星期。每个应变片需要单独安装和连接。由于车轮在测试中要经历极高的机械应变,信号线也需要牢固的黏贴。

测试台安装

当应变片,信号线和仪表被安装完成后,整个测试装置需要进行标定。其被放置于一个特殊设计的台架中 ( 图2). 从应变片安装区域到放大器的电缆入孔将会对整个测试装置的稳定性造成一定影响。因此需要超声波持续进行裂纹测试,以提高稳定性。

另外一个缺点是测量仪表的安装。其旋转部分安装在轴中,而静态部分安装在轴上,因此需要承受极大的机械应变。

通过光学应变片升级

DB Systemtechnik 一直在优化这个方法,以消除此测试装置的缺点。其中之一就是在用来自HBM 的光学应变片 K-OL(图. 3).

降低安装费用

采用光学应变片的一个重要优点是可以降低安装费用. "采用光学应变片能 够缩短安装时间,从以前的4到5周到现在只需要几天时间," Andreas Brodtka, DB Systemtechnik 车轮测试的负责人这么评价。并且在测试过程中,几乎无需维护。 因为无需进行干扰补偿,每个车轮 20 个应变片就足够了. "事实上,20个光学应变片安装在一个单独的光栅上非常重要", 车轮测试工程师强调。

无需钻孔安装信号线

另外,极其纤薄的光栅无需在轴上钻孔就可以连接到仪表上。从车轮静态部分到动态部分的信号传输依然需要,但是可以通过一个所谓的光学滑环装置来解决。由于光学应变片信号有极好的抗干扰性,,因此抗干扰的装置仪表已不在需要。

目前,光学应变片只用于 DB Systemtechnik 的研究项目,但是光学应变片已经显示出其潜在的优势。

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