Способ автоматической браковки колес подвижного состава и устройство для его осуществления
Изобретение относится к рельсовому транспорту и может быть использовано в системах автоматического контроля технического состояния колес подвижного состава. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем определения состояния подшипникового узла. Деформация измерительного звена преобразуется в электрический сигнал. Далее проходит формирование сигнала сравнения путем разделения электрического сигнала на положительную и отрицательную части, измерение длительности положительной (T<SB POS="POST">1</SB>) и отрицательной (T<SB POS="POST">2</SB>) частей электрического сигнала и определение их отношения (K=T<SB POS="POST">1</SB>/T<SB POS="POST">2</SB>). Далее сигнал сравнения подается в блок сравнения, где сравнивается с допустимым значением (K<SB POS="POST">доп</SB>) и принимается решение о выбраковке колеса. Устройство состоит из рельсовой вставки, выполненной в виде двутавровой балки, установленной поперек рельса и неподвижно закрепленной в нижнем строении рельсового пути. Датчики сопротивления расположены в нижней части ножки двутавра на плоскостях, перпендикулярных направлению движения проверяемых колес. Блок тензометрического моста включает датчики сопротивления и усилитель. Выход блока тензометрического моста соединен с входом регистрирующего устройства, состоящим из блока разделения сигналов на положительную и отрицательную части, счетчиков длительности положительной и отрицательной частей электрического сигнала. Блок сравнения соединен обратной связью с блоком разделения сигналов и выходом соединен с входом исполнительного элемента. 2 с.п.ф-лы, 5 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51) 4 В 6! К 9 12
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 42 14666/27- ! (22) 24.03.87 (46) 07.07.89. Бюл. № 25 (71) Кузбасский политехнический институт (72) В. Д. Елманов. И. Д. Богомолов, А. П. Абрамов, 7. А. Чубаров, А. H. Дедов, Ю. П. Егоров и В. Н. Цюренко (53) 625.2.057.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 221748, кл. В 61 К 9/12, 1967. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ БРАКОВКИ КОЛ ЕС ПОДВИЖ НО(О СОСТАВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУ1Ц1=.С1 ВЛЕНИЯ (57) Изобретение 0 THocHTO H к 1>ел ьсово м) транспорту и может быть использ<>пыно системах автоматического контроля технического состояния колес подвижного состава. Цель изобретения — расширение функЦИОНЗЛЬНЫХ ВОЗМОжНОСтЕй ПУТЕМ ОПРЕДЕЛсния состояния подшипникового узла. Д«формация измерительного звена преобразуется в электрический сигнал. Далее проходи г формирование сигнала сравнения путем разделения электрическо>.о сигнала на >н)ложительную и отрицытельную части, измерение
Изобретсние относится к рельсовому тр iHспорту и может быть использовано в системах автоматического контроля технического состояния колес подвижного состава.
Цель изобретения расширение функциональных возможностей путем определения состояния подшипникового узла.
Н3 фиг. изображены силы, действуK)шие на рельсовую вставку при (>рок;(гывании по ней проверяемоп) колесы (в момент входа колеса на рельсовуK) вставку а и в момент схода <), à гыкже эпк)ры деформаций; на фи г. 2 — форма электрического сигнала, полученного в резу.(ьтате преобра:и>вания деформаций; на фиг. 3
„„80„„1491760 А1
z длительности положитсг(«(()й (< ; ) и () I1>..IIL,Iтельной (ig) частс и элслт;) ичесh<>l < HI H;lл i и определение их > тно(ис IIHH h= k I! t )
Далее сигнал сравнс ния I«>;L(êT(kt ii бл(>к сравнения, где сравниваетси с д<>п)сгимым значением (h . ) и принимыс гся рс пк н>гс о выбраковке к(>лес3. Устрои TB() состои г из рельсовой вставки, выпал нен >юй B Bi!3( двутавровой балки, устыноилс иной п<и>ерс л рельса и неподвижно зыкреII.I< HH()ll в HI
СатЧИ КИ СО>1рОТИ В, (с Н И я И < < H, l I!T<, 1 Ь 1>Ы Х< >, С блока тензометрическ()гo м )< гы с",>с Iktl« . < входом реп(стрир) tolli< I > ) < г1)(>II< T BB, c<)(. T()H<
>(СИХ(И < 6ЛОКЫ рЫЗдЕЛс Ння СИГ.i;i ><)B НЫ ii<)ложите.(ьиук> и <)трицытельн) ю <()сти, < ч< (чиков длительности положительн(>й и отрицательной чыстеи элеhTpltчс ск<>гo сигналы.
Блок сравнения соедин< и обратной связью с блоком разделения сигналов и выходом соединен с входом исполнительного элемента. 2 с.ll. ф- lt>l, 5 ил зависим()сть 0 TH()LH(. ния ьзи >е.
Способ автоматической бр;)ловли колес подвижного составы B() НРемЯ днижс ния вклк>чает следующие oil(рации. 11ри пр<)лытывании проверяемого колесы H() измерительному звену филсирустся деформация последнеi (). Значение дсформ ) ни и измерительного звена зависит от величины и í l правления сил, действскнцих ны и.<меритсль И<, > . <1 I H+«C I È С> И СИ I Û С<>IIPO
i l I<.1сI>I! H,! I <Венин) K01cса Р) . В(<личина
< ll 11! > <(> ) 3<1ВИСИ(В ОСНОBHOX! ОТ
IiCXIli .(С Ii(>I > С<>СIOHilklя ПОДШИПНИКОВОГО УЗ(((
СИI (П(.1;1 tl<1 ПОЛОжи Г\ .ЛЬНУ К) И OTP »II<>1(ХЛЬну и> части, измерения длительности положи(ельнои (() и отри((атсльнои (() чнсIL и )LICKTÐÈ×CCKOIO Сfli »<1 l
И X ОТIIOIII(.<НИХ! (< Х =(l > !! ) (фи(. ) ..>с! СИ Гtl<1Г1 (P<1B НЕНИHI (Н Р<. Т(Я OTHOlllL tiki(<,(. Ill Г(Г(t>(<>С I(kl 110.1(>it(il L(ХЗ I>EI(>f1 il ОT(>и II <1 L(Х II)IIOH
liI(L<. I!, I i1 К h <1 h,(.If! t C,tt>tt 0 C ill З;1 В И < H I <> I !
«, I! it!Il си, ll>l Р (1. е. От гении<И скоп) (>< > H < ЧЯ (>,(Illkllllil! K()i!01 О < З.l
1< (1<(!(1 !i p И .(НН><,i I, > П <0<(<КС IIHH КО,!(С
:>!l i < . l1 < .: ., . L >,1(((. H Н <>Г> < j> (HIIL 11 liH и О „ >< 1< H 1« . ! (Iiil< Il H (. м (К. » I и н р и»сь>< > < >< (>< ...,: И>,1<>Р<>K()BK<. K(>.1< С« I, IH «1 Ци И СIIO((>()H K(> 13 hit KOÃI (< 110;I В И iK I I O Г<) сос(13!(а и> время ииж IIHH состоит из рель« !li0lt BC!i! liCE! 1101t (1 Ви L«.,ВХ,1>!»1!»1 6;!. Ihll, !, (f i!IOH, I< EIIIO(1 II(»l< p< К рс It)=
< >;Litt!eh!I(> 3<1 hP(ll,1c ни(>Й В >Iflih tt(х(j ><., 1ЬС(>13<>l <) I! > Тfl. с с> ! !1K f1 > < 0ll P<>.. (1Я ;« 110,1< >rh(li E>i В IIH ih
>;< В(><> l! 1 il, 1<>0h<>(!Их, и (DII(ll,;и КЗ. IЯРl, (» < l i IL нзомстрическог(мо а t!K 110и;шт li! L÷èêè " сопр(> гинления II у илигель. Выход блока,) г< нзометри иск< ГО м<>ста Oc, Lèttcí с и. ОДОМ Р I ffcTPttP<,K>!i(el<> Х тро ИС (ва 1, С<)(."ГOH If(it %1 Из 6,10кс>;> р с(;L(Х1(»II H <. 11ГНа,1Ов Н » ИО 10iK I!TC. Ib II X Н> It О ГРИН(1!СГ!!.НХН> И((С! И, С !СI !ИКОВ ДЛИ I Е,!ЬНОСI Il положительной Б и Отрицате,tbtt0(t 7 испи
).(СК1P!l!1<.ОКО(О Ht 11<1,1<1, 0.)ОКс! 8 13E!I ((,I(. НИЯ
С kl I it 3! !ХО.(ОМ СОЕ,IHttL и С (3ХОДОХ! ИСПОЛНИ !ЕЛЬНОI О Г(сх((IIT КОI()POI 0 З<1ВИ(Я Г 01 1 «X!I!1<1(. СКО(<) (>C I OH Ill!ÿ по lltlttltkltlhOHOI (> узл;1 колеса., 1<1 гчики 2 < ОIIР() 1 1113,1(111111 Р<1<. II(), I(>iK<. (I Ы У ОС110H<)EI ИЯ ! I0Æ Êè ДВХ I <3 i!P (1 !1<1 ИГ!ОСКОСТЯ Х, II \ j) !i< II I H— кулярных нанрав.! Ii!1K) ц>ижения IIE)013(рHcМ Ы X K(>.1(С, Т II 0. 11сi() В ii II <1 <В У hOI3
П редл а гае м ы и с и ос06 автоматической браковки колес подвижного состава во время движения был апробирован в лабораторных условиях. 110 рельсовому пути прокатывалась тележка, у которой имитировалось различное техническое состояние подlilt!!ltlHKOI3BtX < 3. lOB h(>.T(Ñ ВПЛОТЬ ДО ПОЛНОЙ 1О остановки (6 iohkipoHK») кол<с. В рельсоВый путь IcTàíавливалось измерительное зве!К) (рельсовая вставка!. Деформация измерительного 3Bcii.i фиксирова tH«» и преобразовывалась в электрический сип(ал (фиг. 2) Дале(э,!ектрический сип!ал разделялся на положительную и отрицательную части, измерялись;(лительно TH положительной и Отрицательной настен и определялось Hx vi пои(ение. Зависимость отношения длительностей положительной и отрицательной частей 20 э,lL ктрическогÎ сигнала от технического cосГояния подшипниковоп> узла колеса (величины силы P (фиг. ) воздействия колеса и;1 измер(3тег!ьное звено) представлеII i II фи(., ). 1(3 фи! ..3 !3идно, чтО с х х < дI I I <. I I » < «1 Т <. Х f! И (<. С К О Г О < 0(T() H Н И и I 0;L(пинии коls<» О узлii колеса ÎTHошение ! К=-(((,L,i«те,!ьн >с1сй положительной и О(ри!и(с,!ь!Н>й частей:.!ектри и ского сигнаЛ с! Х М (Н Ьп!
К ., С. <)T IIO III<. и и и, II pit KO (<)p<> ÷ KOCICCO 30 б,н>киров;!но (lt(Вр;-!(цас;(и) . Выбрав на криги) и (ни Octf<) BBII fftf эк< II(ри ментал ьных исс.!с.(0(3(>ни(!) зна !снис К.«допустимое отl I 0 t i(I 3 H ((I I It iK C К < > 1 < ) Р О Г < > Э К С Н 1 У (Т 3 Ц И Я КОЛ ЕС,(<1 ЦСЛС<ОООР;>ЗН;1 И 3;! ПОВЫ(НЕННОГО ИЗнос;l IIOH иипник«В<» < х:<,li3 и резкого роста 35 (»l!>(>TttHë(IIHH Ltftfih(I 1;Оi I
40 (»> !ьllt(<, (Опу THEO!0 К)К., TO принима. н ь (>с и>ени О Вьи>рнковке кос!с сH, а если м iii»!I< >x.(К <,», TO Ilpèttff! И (II P<1 13 li() X1 < О(. ТОЯ Н И И KO, IC(<1. ;< стройство и ри э ох! работает следу кнци м Образом При прохождении колеса по рель45 с01301! вставке 1 посл< дняя деформируется. .l, формация фиксиру(Icÿ датчиками 2 сопрО!НВГ!е!<ия и В блоке 3 тензометричесh0I0 мос1а преобразуcгся В электрический cIit н(>Г!.:)лектрический сигнал подается в реI истрирун>!це< lcòpOktcãBo 4, B именно в 50 О i<>h 5 разде ic»HH сигналов (БР<.), (äå раз.(е.!>3<пся I!<3 положительную и отрицательнун> исги. Положительная и отрицатевьная части эл«кгрическо(о сигнаëB поступают в сче t !и к и длительности положительной it,,L --) t) и Отрица!(льной (СГ3, -) 7 ч(3Сте(! I (iмеренные длиTельности IIOëожитель li0it и О три цательной частей передаются В 6лок 8 выдел(ния сиги iëà, где опреде, Я(l (H It Х (71 Н Оп((НИЕ (>< =! > (! ) . > (0 OTHO1491760 5 шение является сигналом сравнения. Сигнал сравнения вводится в компаратор 9, где сравнивается с заранее установленным допустимым значением (non, Если сигнал сравнения К)К.-ь принимается решение о выбраковке колеса и из компаратора 9 сравнения подается команда на исполнительный элемент 10, который наносит метку на кузов транспортного средства над выбракованным колесом. Если К(К..<>. то принимается решение об исправном состоянии колеса и команда на исполнительный элемент 10 не поступает. После принятия решения о выбраковке и его выполнении из компаратора 9 по обратной связи в блок 5 разделения сигналов подается сигнал о сбросе информации. После этого устройство готово к диагностике следую!цего колеса. Ь))("гродей!стви«приб<)р»),)102 «. П<»T() 1 i устройство может надежно работ))ть при прохождении гран I)opT)ihlx средств ",л к>бой «корост),ю. Предлагаемые способ и устройство д,)я его реализации позволяют, не прерывая технологического процесса, производить автоматическую выбраковку дефектных ho>l««H<>движного состава, ) ) о значительно повыси г производительность транспортных средств, эффективность тсхнического обслуживания и > ремонта подвижн<»о с<>става и 6«зона«ность движения (<()<)р.(!у.)а из<)<)1)< т(и! )1 1. С.пособ автоматической браковки колес подвижного составл, включающий формирование сигнала, пропорционального давленин> колеса на ре Ibc, на измерит«.)ьном хча«Tке при прокатывании по нему проверяемого колеса, сравнение «го с допустимой величиной и при превыш«нии «èãHал3 над допустимой величиной ф< р»иp()H3ние сигн3 ла о неисправности колеса, <)т.)1<«ан)щий « тем, что, с целью pd«)пирсния функциональной возможности путем апре;)«л«ния состояния подшипникового узла, «игнал, lip() порциональный давлснию, разд«.I>)K)T H;I сигналы положительной и отриц;)тельной по IHpности, определяют иx длительносги,;I «доПУСтИМОй ВЕЛИЧИНОЙ СРаВНИВак)Г отНОШС НИ« дл ител ьностей. 2. Устройство ьпл;I H го»;) т и ч««к<>и брi) ковки колес подвижного «o«TI>33, c()!1«p)h3щее блок выделения сигнала, выполи«нный на установленных на p«, IH(. )вой ))(1() вкс рельсового Ilx1 >1,д а г )ик;). «<н)р > I)iH. I«HIIH. соединенных и. > x,o< товой x(»с, I«> <;„ .,>;I тор, выход которогс> связан (и< II(IIII>г«,I»20 ным элементо», ог.)а><ан)(ае«< . г«», ll(X1ЫО P3« I)i!!PE. НИ Я фХ ))КЦИОII;1, 1)>))Ы Х I(() IXI< >,. ностей путем определения (ч>«T<»i)1;1>I шипниковогo х зла, оНо снабжено 6,1(>h()xt ()i! ределения дли)ельности сигна I;I, «Н< Tчик;):,)и 2 длительности сигна la, блоко» рс)з,)«лсHHH сигнала, один из Bx(> (oâ hoTop()I<) со«д)1))(н с датчи ка ми сопр(>ти вл«н и я, 3 BI>I x();I!>l с входами одн(>г(и другого счетчиков,)„)IIтельности сигны. )3. выход каждогo 113 hoторых соединен с входом блока выделения 3Q сигнала, выход которого соединен с вхо.)(>» КОМПаратОра, 3 рЕЛЬСОВая ВстаВК3 ВЫПОЛН«H(i в виде установленной поп«реh одн(н о из рельсов рельсового пути и H< п<>движ)го закрепленной двутавровой 03лки, ii датч))ки сопротивления располож«ны у ниж))(и III(й 3g ки двутавровой балки.! 49176(! О9 ое 0,7 Рн Риг.3 Риг. Z Рог. Ф Риг. ( ()с i,>ни 1(.и, (! (.л)>ри л(>в () >к l )>р (I i I)i)i р I i x()I .1 lI H(()i(h»()()(Ill>() В Гирнял (нл,, (К((! l, р,1 л 4:>(1 l (i> (» )I c ttt)( ((! ((! (! (II! ()н i.t t()ñ I II(litt) t и ли))и)(1;1 Iti> и)(>()р()винни и 1))кр)линч нри I K(IT (.(:(:Р I I1:(1(,Б, .Ч)) I в;1, Ж ) Рrll шi л,IH нв(1, ((. 4 => ((р)>и и i ii I lli tilt) it t;((It((tt I ëèè л)>)1(>ин,l t ((;11(нп», I У к(1)р(>1, i.l Гвг,i()till,l, I() l
