加溫層罐車外測橫直徑數據的處理

鐵路罐車的容積檢定，就是根據罐體的幾何形狀，對幾何尺寸進行測量，其容積準確與否，決定于罐體的幾何尺寸數據的準確程度。當采用外測法對帶加溫層罐體的橫直徑進行測量時，在測量外周長的同一截面上，由于加溫層的外弧長所夾的圓心角（θ）度小于罐體橫軸半圓的角度（180°）。從罐體截面的幾何形狀可以看出，所測罐體橫直徑的長度要小于坐標原點（坐標原點取圓筒中心）罐體橫軸直徑的長度。因此，對屬于這種結構的罐體，在測量橫直徑時要加橫直徑修正值，消除因加溫層帶來的數據影響。修正后的長度減去二倍的加溫層厚度，即為罐體實際的外橫直徑。

求罐體橫直徑修正值△E：

（1）根據加溫層外弧長所夾的圓心角（θ），以弧度為單位，求出罐體橫軸半圓的角度（180°）與圓心角（θ）之差（2α）。

[α=][180°-θ×57.29582] （1）

（2）從圖1中可以看出，我們所求的橫直徑修正值△E則等于OA-OB。

圖1

在直角三角形AOB中，已知∠α，[OA]=[R]=1309mm，求[OB]。

[ΔE][=][OA-OB]

[=][R-COSα?R] （2）

修正后的橫直徑（D）：

[D=D1+D22]-[2S+2ΔE] （3）

式中：[D1]、[D2]——帶加溫層罐體實測的外橫直徑。

從上述因罐體加溫層對測量橫直徑的影響來看，若不考慮對橫直徑進行數據修正的因素，盡管罐體的周長不變、總長度不變，單橫直徑變化，也會引起容積表號的變化和準裝高度中點的容積變化。見表1。

現舉例說明：

（1）G12[604]型罐車，其測量結果如下：

罐體第一截面外橫直徑：D1=2716mm

罐體第二截面外橫直徑：D2=2717mm

加溫層平均外弧長：C=4070mm

加溫層平均厚度：S=45mm

表1

（2）求該車計算容積表號的罐體外橫直徑

①加溫層外弧長所夾的圓心角（θ）

[θ][=CR+S=40701309+45=3.006]

②罐體外橫直徑（D）

θ=3.006 α=3.884°

[OB][=COSα?R]

[=COS3.884°?1309=1306]mm

[ΔE][=][OA-OB]

=1309-1306

=3mm

[D][=D1+D22-2S+2ΔE]

=[2716+27172-2×45+2×3]

=2632.5mm

從以上的分析來看，可以得出如下結論：帶加溫層罐車當采用外測法進行容積檢定過程中，對罐體橫直徑必須做數據處理，進行修正，方能使檢定結果更接近真值。