枕木钢轨临时站台搭设训练模型教具的制作方法

1.本实用新型涉及模拟训练器材领域，具体涉及一种枕木钢轨临时站台搭设训练模型教具。


背景技术：

2.枕木钢轨临时站台指的是由原铁道兵部队根据战备需要设计的“58 根枕木顶端站台”(以下简称枕木站台)和“276根枕木钢轨侧面站台”(以下简称枕木钢轨站台)技术方案。主要用于在无固定站台和无装卸机械的情况下，利用枕木、钢轨、扒锔钉、道钉等制式铁路就便器材快速搭设临时站台，供铁路输送中轮式或履带式装备装卸载，也可用于铁路沿线应急抢险救援时大型机械设备的装卸载，具有很强的实用性。
3.开展这两种站台的搭设训练，目前主要有两种形式：一是现地实装训练。即组织一队人员，利用枕木、钢轨、扒锔钉、道钉等器材实物，在铁路线路上(附近)的合适位置进行搭设演练。二是利用配合静电贴的的木质微缩模型开展模拟训练，其中，木质模型用来模拟枕木和钢轨、静电贴用来模拟固定枕木垛的扒锔钉。
4.两种训练形式都存在不小的问题：
5.一是现地实装训练容易受场地、器材的影响，且需要组织训练的单位往往不具备相应器材及铁路线路等配套场地，导致组织现地实装训练牵涉面广，过程复杂，费效比低。
6.二是利用配合静电贴的木质微缩模型开展训练，虽然简单易行，但仿真度低。
①
用静电贴在木质枕木模型上的静电吸力模拟扒锔钉钉入枕木受到的“握裹力”。静电贴材质很软，不能很好模拟扒锔钉的刚体特性——完全不能仿真斜搭着的扒锔钉两端受力，中间悬空的状态；同时，静电贴容易受到灰尘、油污等影响，耐用性差。
②
受木材材质的性能局限，成型上无法等比例缩放长径比很大的物体如钢轨，实物外形的很多关键细节等无法体现，仿真程度低。
③
木质模型 静电贴的组合，不能模拟原技术方案中比较重要器材——道钉的使用方法，导致如使用这套模型器材训练，原搭设技术方案中很多技术细节无法体现。
④
受这套模型器材仿真还原度很低的局限，不能用这套器材进行训练效果的考核。


技术实现要素：

7.本实用新型提供一种枕木钢轨临时站台搭设训练模型教具，能够较好地模拟对应实物所具有的技术状态，使整套模型器材具有很高的仿真程度。
8.本实用新型所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：
9.本实用新型提供一种枕木钢轨临时站台搭设训练模型教具，其特征在于：包括枕木及枕木垛、钢轨、扒锔钉、道钉模型，铁路平车、铁路轨排及含铁路道床的基板模型；扒锔钉模型可无损地固定在枕木模型表面任意位置，道钉模型将斜架在枕木垛模型上的钢轨模型压固住；枕木模型为空心结构，按一定要求架设在铁路轨排模型或含铁路道床的基板模型上形成枕木垛模型。
10.优选的，所述扒锔钉模型含有磁性部件，枕木模型由空心导磁方钢制成。
11.优选的，所述枕木模型表面的适当位置开设小孔，小孔的尺寸与道钉模型截面直径相配合，使道钉模型的楔形体能够插入该小孔，并在插入适当深度后卡住。
12.优选的，所述钢轨模型轨头的上表面和轨底下表面采用喷砂工艺。
13.优选的，所述枕木模型表面采用包裹橡胶成型工艺或采用喷砂工艺配合喷涂橡胶漆工艺。
14.优选的，所述枕木模型表面包裹的橡胶层或覆盖的橡胶漆层厚度不应超过1.2
㎜
。
15.优选的，所述扒锔钉模型的磁性部件在不需要暴露磁场的一端包裹一层导磁体。
16.优选的，所述扒锔钉模型中的磁性部件是磁柱体，在磁柱体不需要暴露磁场的一端和圆周包裹一层筒状的导磁体。
17.优选的，所述扒锔钉模型的磁性部件是带强磁的钕铁硼磁体。
18.优选的，空心结构的所述枕木模型采用冲压成型工艺制作。
19.优选的，所述铁路轨排模型是由钢轨模型、扣件模型、枕木模型及接轨器模型、止轮器模型等部件组成，可模拟一段25m长平直铁路轨道；其上在止轮器模型之间摆放固定铁路平车模型，此时可作为“58根枕木顶端站台”的搭设训练环境；其下可嵌入含铁路道床的基板模型；此时铁路平车模型、铁路轨排模型、含铁路道床的基板模型三者结合，可作为“276 根枕木钢轨侧面站台”的搭设训练环境。
20.优选的，所述铁路平车模型及含铁路道床的基板模型采用高强度低密度的高分子材料。
21.优选的，在所述含铁路道床的基板模型上采用可隐显的无色紫外荧光墨标记摆放枕木垛模型位置的6条“径始基线”及用于对齐钢轨模型着地端的1条“定位辅助线”。
22.优选的，所述训练模型教具的比例尺为1∶10至1∶20。
23.优选的，所述磁性部件装入扒锔钉模型时，采用相同的ns极方向。
24.优选的，所述钕铁硼磁体的牌号即磁能积大小选用n35至n52。
25.优选的，所述扒锔钉模型整体在装入磁柱体的两端凸起部分(支腿) 下缘表面采用圆弧形造型。
26.优选的，所述铁路平车模型在细节方面包含位于车体端部的车钩、端板和位于车体侧面丁字铁、支柱槽等按比例缩小的突出物。
27.优选的，所述含铁路道床的基板模型采用铰接翻折的插拼结构。
28.本实用新型的有益效果在于：整套模型器材仿真还原度高，可以用这套器材对参与训练的人员进行训练效果的考核。整套模型器材具有较好的耐用性，且整体重量较轻。相比现地实装训练形式，使用实用新型创新的模型器材开展训练具有极高的费效比。
附图说明
29.图1是本实用新型的枕木钢轨临时站台搭设训练模型教具模拟铁路平车侧向装卸载示意图；
30.图2是本实用新型的枕木钢轨临时站台搭设训练模型教具模拟铁路平车正向装卸载示意图；
31.图3是本实用新型的枕木钢轨临时站台搭设训练模型教具模拟铁路平车侧向装卸载局部示意图；
32.图4是本实用新型的枕木钢轨临时站台搭设训练模型教具的铁路轨排模型及铁路平车模型示意图；
33.图5是本实用新型的枕木钢轨临时站台搭设训练模型教具的铁路轨排模型部件结构及铁路平车模型局部示意图。
具体实施方式
34.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
35.图1是本实施例的枕木钢轨临时站台搭设训练模型教具模拟铁路平车侧向装卸载示意图。为模拟铁路平车侧向装卸载作业，首先铺设含铁路道床的基板模型，然后在其上拼接安放带有接轨器模型和止轮器模型的铁路轨排模型；铁路平车模型放置于铁路轨排模型之上的止轮器模型之间。含铁路道床的基板模型上，铁路轨排模型侧面放置枕木垛模型，且枕木垛模型紧邻铁路平车模型。枕木垛模型上架设作为纵梁的钢轨模型。
36.图2是本实用新型的枕木钢轨临时站台搭设训练模型教具模拟铁路平车正向装卸载示意图。为模拟铁路平车正向装卸载作业，首先可以铺设含铁路道床的基板模型，然后在其上拼接安放带有接轨器模型和止轮器模型的铁路轨排模型；铁路平车模型放置于铁路轨排模型之上的止轮器模型之间。最后在铁路轨排模型上紧邻铁路平车模型的端部放置枕木垛模型。
37.图3是本实用新型的枕木钢轨临时站台搭设训练模型教具模拟平车铁路侧装卸载局部示意图。在真实的枕木钢轨临时站台搭设作业中，扒锔钉钉入枕木，将其连接固定形成枕木垛。钉入枕木的道钉固定作为站台纵梁的钢轨，使钢轨上铺排的枕木形成枕木垛顶部的斜面——供装卸载装备行使的站台“路面”。
38.为达到可(无限次)重复使用的目的，必须做到不破坏模型形状外观及完整性。以此为前提，要实现与实物基本一致的物理特征：一是在任意可能位置，以任意可能倾斜角度，将扒锔钉模型固定在枕木模型表面。二是在相对固定的位置，使用道钉模型将架在枕木垛模型上的钢轨模型压固住。三是斜搭在枕木垛模型上的钢轨模型或枕木模型形成了站台模型的纵梁，在作为站台模型纵梁的钢轨模型或枕木模型上横向铺排的枕木模型形成了站台模型的“路面”。必须作到枕木垛模型、站台模型纵梁、站台模型“路面”三者之间不会因表面摩擦力不足，而导致站台模型纵梁、站台模型“路面”滑落垮塌。
39.对扒锔钉与枕木间握裹力模拟的技术思路：扒锔钉模型含有带强磁的钕铁硼磁体的部件；枕木模型主要由空心导磁方钢制成。以扒锔钉模型与枕木模型间的磁吸力形成扒锔钉模型对枕木模型的压力，并由此产生静摩擦力。模拟两种典型的扒锔钉钉固方式，扒锔钉模型侧帖在枕木模型上，此时扒锔钉模型所受到的静摩擦力、磁吸力与压力的反作用力形成的合力能够抵消扒锔钉模型所受到的重力；或扒锔钉模型斜搭在枕木模型垛上，此时扒锔钉模型所受到的静摩擦力、磁吸力与压力的反作用力形成的合力能够抵消扒锔钉模型所受到的重力，因此能够实现与实物基本一致的物理特征。
40.对道钉与枕木间握裹力模拟的技术思路：在枕木模型表面的适当位置开小孔，小孔的尺寸与道钉模型截面直径相配合，使道钉模型的楔形体能够插入该小孔，并在插入适
当深度后卡住，以此压固钢轨模型，则能实现与实物基本一致的物理特征。
41.对保证钢轨模型与枕木模型表面静摩擦力(静摩擦系数)满足要求的技术思路：对钢轨模型轨头上表面和轨底下表面采用喷砂工艺；对枕木模型外表面采用包裹橡胶成型工艺或采用喷砂工艺配合喷涂橡胶漆工艺。
42.为仿真扒锔钉实物，需要在整套模型给定的比例尺条件下，使扒锔钉模型的长径比尽量大，需要体积非常小巧的磁柱体。但过小的磁柱体总体呈现出的磁吸力可能不足；同时，为避免在摆放过程中不同扒锔钉模型中的磁柱体相互之间磁吸力的干扰，一方面要求磁柱的最大磁能积强度(即牌号数值)合适，另一方面对扒锔钉模型中的磁柱体在不需要暴露磁场的一端和圆周包裹一层导磁体，将限制磁柱体周围的磁场范围，避免因磁场过分扩散导致扒锔钉模型相互影响。
43.图4是本实用新型的枕木钢轨临时站台搭设训练模型教具的铁路轨排模型及铁路平车模型示意图。为保证整套模型器材尽可能的轻便，总重量控制在可接受的范围内，空心结构的枕木模型采用冲压成型工艺制作，铁路平车模型及含铁路道床的基板模型则采用高强度低密度的高分子材料。
44.图5是本实用新型的枕木钢轨临时站台搭设训练模型教具铁路轨排模型部件结构及铁路平车模型局部示意图。其中，铁路轨排模型由钢轨模型、枕木模型、模拟连接钢轨与枕木的扣件模型、模拟连接两段标准长度轨排比例缩小模型的接轨器模型、用于限定铁路平车模型位置的止轮器模型等组成。
45.为方便考核参与训练的人员对搭设方案(技巧)，特别是摆放“276 根枕木钢轨侧面站台”枕木垛位置的掌握程度，在含铁路道床的基板模型上采用可隐显的无色紫外荧光墨标记摆放枕木垛位置的6条“径始基线”及用于对齐钢轨着地端的1条“定位辅助线”。
46.选择合适的模型比例尺，使总体的铁路平车模型等“大部件”尺寸在加工及使用中可以接受，亦可使扒锔钉、道钉模型等“小部件”的尺寸，在训练中可以方便使用。总体上，1∶10至1∶20的比例尺较为合适。
47.选择牌号(磁能积大小)适合(n35至n52)的钕铁硼磁柱体。将磁柱体装入扒锔钉模型时，采用相同的ns极方向，利用磁极同性相斥的原理，达到控制扒锔钉模型摆放位置距离的目的，满足模拟实际操作中应避免扒锔钉钉眼免过于集中，致枕木劈裂，无法形成足够“握裹力”的要求。
48.为保证扒锔钉模型能够以任意可能的倾斜角度稳固地摆放在枕木模型上，扒锔钉模型整体在装入磁柱体的两端凸起部分(支腿)下缘表面采用圆弧形造型，使扒锔钉模型能够很稳固地与枕木模型表面接触，不容易倾倒或滑脱。
49.在含铁路道床的基板模型上的铁路轨排模型木枕对应位置设置凹槽，轨排模型可嵌入含铁路道床的基板模型中。开展枕木站台搭设训练时，简单地，只需要铁路平车模型摆在铁路轨排模型上止轮器模型之间的固定位置作为初始状态即可；开展枕木钢轨站台搭设训练时，需要将铁路轨排模型嵌入含铁路道床的基板模型的固定位置中，再将铁路平车模型摆在铁路轨排模型上止轮器模型之间的固定位置作为初始状态。含铁路道床的基板模型采用铰接翻折的插拼结构。