拖曳水池高精度轨道测量方法探讨详解.doc

拖曳水池高精度轨道测量方法探讨 胡志仁、金梁斌、陈玉龙 （中船重工第七一〇研究所，湖北 宜昌 443003） [摘要]：本文结合已建室内拖曳水池轨道系统，介绍了高精度轨道的两种测量方法：水准槽测量方法和独立基准线测量方法，通过对比分析两种测量方法的优劣，结合实际使用情况提出在高精度轨道测量中宜采用独立基准线测量方法。 [关键词]：轨道；测量基准；高精度 [Abstract]：The article, that combines the built indoor traction cistern rail system, introduced two measuring methods of high precision rail: the level trough and independent datum line measuring methods. Pass the contrast analysis of two measuring methods’ advantages; it is appropriate for improving the precision of rail measuring to adopt independent datum line measuring method in reality. [Keywords]：Rail; measuring datum; high precision 引言 拖曳水池一般包括拖车系统、轨道系统、造波（消波）系统、打捞回收平台、高速摄像系统等，可以完成各种模型及部分实物的拖曳、耐波、水动力、操纵性能等试验。拖车系统是水池核心设备，要求在有限的水池长度上完成加速启动、匀速测试、减速制动，其速度稳定性和定位精确性直接关系到试验数据的准确性。决定拖车运动性能因素比较多，包括轨道精度、运行距离、拖车与轨道的固有频率、拖车结构配置、拖车轮压均衡性、拖车控制系统品质等，其中轨道精度是关键因素。研究表明，当轨道在安装调整点附近的位置误差与理论基准线相比达到±0.2mm时，拖车运行过程中所受到的震动载荷将增加30%，很大程度上影响拖车平稳运行和测试数据的准确性，为此，必须努力提高轨道的精度。 决定轨道精度的因素 轨道的精度包括加工精度和安装精度： 加工精度由加工工艺及加工设备决定，根据目前技术手段，在比较经济的条件下，直线度可达0.02/1000，全长（10m）小于0.08mm，可以满足性价比要求； 轨道安装包括轨道焊接、张拉锚固锁定、直线性调整等。轨道安装在水池池壁上，由于地基的变形及内部应力、外部载荷变化而产生结构上的变形和沉降，当变形和沉降超过允许范围时，就会导致轨道的变形，严重影响轨道拖车试验测试精度，所以轨道应在一定范围内可以调节，并具有供调节测量的基准。所以测量基准线是决定轨道精度高低的重要因素。 目前国内水池轨道测量基准一般采用水准槽，辅以拉线、等高块、刀口尺、全站仪等测量设备，基本上可以保证轨道的平直度，但是存在测量精度低、操作麻烦、人为影响因素大等毛病。本文介绍一种用于火箭撬滑轨测量的独立基准线，可以很好的解决以上问题。 水准槽测量 水准槽实际上是用来校准轨道的水平度，轨道直线度一般采用张拉钢丝作为基准进行测量，具体方法如下。 水平度调节 在两条轨道旁边全长敷设水槽，左右水槽贯通，以保证水平面一致。往水槽内注水，待水面平静可就可以作为轨道水平度的调校基准； 初步调整主轨轨顶标高处于轨座调整范围的正中间位置； 利用专用的轨道水平测量仪器按图1所示架设在轨道上，旋转调节丝杠螺母上下调节和水面接触的触头，直到刚好脱离（或接触）水面（由报警器提示），记下仪器表盘读数，作为整条主轨的标准高程； 移动测量仪器，逐一调整各个调整点的高低达到上述要求，必要时应回调，以消除相邻轨座调节时的影响。一般以6-10个轨座为一组，每组调整完毕后再调下一组，直到完成整条主轨的全长调节； 调节时应保证室内风平浪静，加快调节操作过程，如超过2个小时，需要复核基准高程，以减少水分蒸发的影响。 图1 水平度调节示意图 直线度调节 初步调整主轨横向调整机构，使轨道中心线基本处于轨道横向调节范围的中值位置； 在主轨两端张拉一根直径0.2mm的钢丝，张紧力约为150N。利用标准的等高量块确定两头钢丝和轨道侧面的间距； 以上述等高量块厚度作为基准尺寸，逐一调整每个轨座，使轨道侧面与钢丝的间距误差在既定范围内； 调整时也按6-10个轨座为一组，反复测量调整以消除相邻轨座调整的影响，满足要求后再调整下一组，直至全部调整完毕。 轨道间距调节 副轨的水平度调节同主轨，直线度调节以主轨为基准，只要两轨之间的间距误差达到要求即可满足拖车运行要求。在调节测量前也需要将轨道调整到垂向和横向调节范围的中间位置，便