摘要:中国高速发展,基础建设也在逐步推进中,铁路客车正在快速发展,绿皮车的时代以逐渐退出历史舞台,时速300公里/时速度等级以上动车组已成为客运线上主流。速度的提升,舒适度就会收到很大的影响,行车中的稳定性就显得非常重要。
关键词:徕卡,稳定,精准
前言: 在轨道客车制造中使用到莱卡测量,其目的是确保。
1.车体的横向纵向参数的稳定,确保车体表面不会出现宽窄不一的情况。
2.车体落在转向架上,确保转向架表面不会受力不均,产生行车危险。
3.莱卡测量的准确性,通过一系列的测量,确保车体落在转向架上是平稳的。
4.轨道的水平测量,确保车辆在生产及测量时,所在的轨道是水平的。
5.限宽位的测量,确保车辆限宽位实验时得到最准确的参数。
莱卡工作原理:精密角度测量仪器。它的三轴(横轴、竖轴和视准轴)是正交的,它有一个用于照准目标的望远镜,可以绕竖轴系沿水平方向和绕横轴沿垂直方向转动,从而测量水平角和垂直角。用两台以上的经纬仪同时照准同一目标点按照前方交会的三角测量原理就可以测量出点的三维坐标X、Y、Z。
工作指与一次测量相关的所有信息的集合,包括原始测量观测值、测量点坐标、基准尺长度和实际测量坐标、测站坐标、测量坐标系和计算生成的坐标系、拟合计算生成的形状等。每一次测量工作均以工作文件(*.IMS)形式保存。整个系统界面由两部分组成:多文档主窗体和数据管理器窗口。
工件在系统软件数据管理器的目录树中用来组织管理测量坐标和原始观测值数据的对象。它可以和实际被测工件(如飞机尾翼、天线面板或叶片等)相对应,以用来保存相应工件上所测量的点。因此,每个测量对象可以变成一个个工件的组合。系统默认工件为“Default”,用户可以自己添加不同的工件(如成品车体,半成品车体,个别部件,飞机尾翼、天线面板或叶片等),且可以对其进行编辑(重命名、删除),但系统默认工件则不能。坐标系是由三个相互正交的带正方向的轴连接在一起构成,交点为坐标系原点。
实际测量
测量时会碰到好多种坐标系,如:测量坐标系、设计坐标系和工件坐标系等。每一坐标系都具有坐标系原点(XO,YO,ZO),三个旋转角?z、 ?y、?x,和一个尺度因子K七个参数,每一坐标系均由这7个坐标系参数唯一确定。因此,7个坐标系参数即可表示一个坐标系。测量系统中缺省的测量坐标系为测站1坐标系,测站1为坐标系原点(O,O,O),测站1指向测站2在水平面内的投影2′为X轴,Y轴在水平面内垂直于X轴,以右手准则确定Z轴。以测站1坐标系为基本坐标系,则其七个坐标系参数为:坐标系原点(O,O,O),三个旋转角0,O,O,尺度因子为1。坐标系可分为左手系和右手系。车体莱卡测量就是通过三位坐标系的测量,整理,比对,最后得出结论。因测量的精准性,所以对所处环境及所测部件的情况要求也是很严格的。全站仪使用的支架要锁紧,待全站仪安装牢固后,调节到水平状态。
全站仪及三脚架并且在测量中绝对不可以受到外力,否则只有报废数据重新采集。电脑链接全站仪后所设置的部件名称要明确,确保后续使用可以及时提取,电脑连接完成后绝对不能触动任何按键,否则测量终止,采集数据中断。当全站仪或者电脑电池没电,测量还没有完成时,更换电池后,重新连接全站仪,可以选择中断测量点开始继续测量。车体状态要保证视野清晰,距离在全站仪可测范围,保证车体重量准确后,进
行四点称重及水平状态调整,状态完好后避免车体受到外力。报告合格后可以开始测量。待所有测量点完成后,整理数据,并用申克软件检测所测数据,用设计给出的原始参数进行比对,最后生成报告,待后续测量使用。
轨道及限宽位测量
轨道的水平测量原理同样是使用全站仪的精准合便捷优势,原始的经纬仪测量精度远不及全站仪,其原理就是使用全站仪对轨道测量水平状态(就是Z方向值)的测量调整,对轨道的宽度(就是Y方向的值)的测量调整。这样对单条轨道的测量完成后比对另一条轨道,最后使一组轨道保证在一个水平面上,给后续车辆在一系列测量时提供最完美的状态。限宽位是在轨道上组建的门式测量工具。限宽位是测量车体宽度,模拟两车相会,过隧道及需要限制宽度的行车条件,进行的检测,由于设备过于高大,人为的测量无法保证准确,使用全站仪的一站式测量,不但节省时间,采集的数据更是精确。通过三位坐标系的测量系统,可以测出限宽位左侧到右侧的距离,系统算出中心所在位置,再测量限宽位的每一块限位板,测量完成后通过数据比对,可以算出中心点位置距离每一块限宽位板的距离,再比对原始参数,可以得到所测限宽位板的位置是否需要调整,调整完毕后再次检测,得出报告。
多车型参数使用及替换
由于车型生产在升级,车体的数据也随之有所变化,莱卡设备也同样需要更新数据,但是生产的车型众多,软件里只能存储一组车型的数据,每天生产的车型有时也不同,生产一个车型,更改一次数据耗费时间太长,设备有限,唯一解决难题的方法是替换参数文件,根据工艺设计给出的3D参数,得知车体所测部位的数据变化,在申克软件中输入管理员密码。把所需要更改的参数填写完成后对其一些列保存,打灰色对号是对一台车的参数更改,打实色对号则是对软件整体参数的更改。更改完成后就是对车型参数的备份和替换,将软件参数数据所在位置的文件提取(Measurement)文件夹里(CRH3_16)下所有子文件移出,做好备份,将更新车型移进。这样就可以实现多车型的检测和参数比对。
结论:
Leica工业级经纬仪和TPS5000系列全站仪为便携式、大尺寸坐标测量提供了新标准。基过于经考验的技术,无以伦比的精度和光学技术,Leica经纬仪成为航天,及我们今天生产的高铁找正应用的标准。通过结合精密测距仪和自动特征,被称为全站仪的装置遍及到每一个工业领域,成为真正的大尺寸便携式坐标测量解决方案。
参考文献:
(TDA5005)说明书。