Измерительное устройство диаметра эталонной канавки колеса локомотива



Измерительное устройство диаметра эталонной канавки колеса локомотива
Измерительное устройство диаметра эталонной канавки колеса локомотива
Измерительное устройство диаметра эталонной канавки колеса локомотива
Измерительное устройство диаметра эталонной канавки колеса локомотива

 


Владельцы патента RU 2407986:

ДЖЕНЕРАЛ ЭЛЕКТРИК КОМПАНИ Э НЬЮ ЙОРК КОРПОРЕЙШН (US)

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, более конкретно к устройству для измерения диаметра эталонной канавки колеса локомотива. Измерительное устройство для определения положения эталонной канавки железнодорожного колеса для измерения кольцевой эталонной канавки, выполненной посредством механической обработки на поверхности железнодорожного колеса и отстоящей радиально наружу от оси, на которой установлено колесо, на заданном расстоянии, указывающем диаметр колеса. При этом измерение выполняют на колесе, остающемся в соединении с осью. Измерительное устройство содержит удлиненный элемент (18), имеющий первый конец и второй конец, и обозначения (16) на удлиненном элементе, на его первом конце, указывающие длину вдоль удлиненного элемента, и приставляемый элемент (22) на втором конце удлиненного элемента для закрепления, с возможностью отсоединения измерительного устройства относительно оси вращения колесной оси, причем удлиненный элемент проходит радиально к его первому концу рядом с эталонной канавкой на колесе для обеспечения использования обозначения (16) для определения диаметра эталонной канавки. Технический результат: повышение точности измерения при достаточной прочности и легкости устройства, позволяющего проводить измерения, не снимая колес с локомотива. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение в общем относится к области железнодорожного транспорта, а более конкретно к устройству для измерения диаметра эталонной канавки колеса локомотива.

Уровень техники

Состав обычно имеет один или более локомотивов, тянущих множество вагонов. Каждое транспортное средство в составе имеет множество стальных колес, катящихся по металлическому рельсу при движении поезда по путям. Должное взаимодействие между колесом и рельсом имеет первостепенную важность для безопасной, надежной, эффективной работы состава.

Рельс имеет нижний крепежный фланец, верхнюю головку рельса, которая контактирует с колесом транспортного средства, и фланец, соединяющий фланец и головку рельса. Колесо транспортного средства содержит ступицу, установленную на оси, диск, проходящий наружу от ступицы, и наружный обод, окружающий диск для контакта с рельсом. Обод содержит поверхность катания, образующую наружный диаметр, и она может быть плоской или сужающейся, и реборду, проходящую наружу от задней стороны поверхности катания. Поверхность катания катится по верхней поверхности головки рельса и несет на себе вертикальную нагрузку транспортного средства. Реборда проходит вдоль боковой стороны рельса и осуществляет с ней контакт, обеспечивая боковую опору, чтобы колесо могло следовать по головке рельса. Реборды выполнены только на одной стороне колеса с внутренней стороны рельса.

Колеса железнодорожного транспорта со временем изнашиваются ввиду их контакта с рельсом. Поверхность катания изнашивается в результате ее контакта с головкой рельса, в частности, когда колесо проскальзывает по рельсу при ускорении или торможении. Реборды колеса будут изнашиваться при их контакте с внутренней поверхностью головки рельса, особенно на кривых пути и на стрелках. Поэтому износ железнодорожного колеса необходимо контролировать и для уверенности в том, что габариты подвергаемого износу колеса соответствуют их последующему безопасному использованию.

Ранее габариты железнодорожных рельсов периодически измеряли механическим измерительным устройством, утвержденным Федеральной железнодорожной администрацией. В более позднее время механические измерительные устройства заменены на электронные измерительные устройства, обеспечивающие более точные и воспроизводимые измерения для определения надлежащего позиционирования на колесе, и для измерения таких габаритов рельса, как толщина обода, толщина реборда, высота реборды и расстояние от эталонной канавки (также называемой «указательной канавкой») локомотивного колеса. При использовании и механического, и электронного измерительного устройства главным нужным измерением для определения прочих габаритов железнодорожного колеса является диаметр эталонной канавки, т.к. он обычно используется как эталон при определении диаметра колеса, плюс двойное расстояние от эталонной канавки.

Сущность изобретения

Предложено измерительное устройство, определяющее положение эталонной канавки железнодорожного колеса. Измерительное устройство предназначено для измерения кольцевой эталонной канавки, выполненной посредством механической обработки на поверхности железнодорожного колеса и отстоящей радиально наружу от оси, на которой установлено колесо, на заданном расстоянии, указывающем диаметр колеса. Измерение выполняют на колесе, остающемся в соединении с осью. Измерительное устройство содержит удлиненный элемент, имеющий первый конец и второй конец, и обозначения на удлиненном элементе на его первом конце, указывающие длину вдоль удлиненного элемента. Также предусмотрен приставляемый элемент на втором конце удлиненного элемента. Приставляемый элемент служит для закрепления с возможностью отсоединения измерителя относительно оси вращения колесной оси: причем удлиненный элемент проходит радиально к его первому концу рядом с эталонной канавкой на колесе для обеспечения использования обозначения для определения диаметра эталонной канавки.

Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления изобретения предложено измерительное устройство, определяющее положение эталонной канавки железнодорожного колеса. Измерительное устройство предназначено для измерения кольцевой эталонной канавки, выполненной посредством механической обработки на поверхности железнодорожного колеса и отстоящей радиально наружу от оси, на которой установлено колесо, на заданном расстоянии, указывающем диаметр колеса. Измерение выполняют на колесе, остающемся в соединении с осью, которая, в свою очередь, соединена с железнодорожным транспортным средством. Измерительное устройство содержит удлиненный элемент, имеющий первый конец и второй конец, и сквозное отверстие в удлиненном элементе, через которое можно видеть кольцевую эталонную канавку. Также предусмотрен приставляемый элемент на втором конце удлиненного элемента. Приставляемый элемент служит для закрепления с возможностью отсоединения измерительного устройства относительно оси вращения колесной оси, причем удлиненный элемент проходит радиально к его первому концу рядом с эталонной канавкой на колесе для обеспечения использования обозначения для определения диаметра эталонной канавки.

Краткое описание чертежей

Признаки и преимущества изобретения поясняются в приводимом ниже подробном описании изобретения, с обращением к прилагаемым чертежам, на которых:

Фиг.1 - представляет собой пример варианта осуществления измерительного устройства для измерения диаметра эталонной канавки колеса локомотива;

Фиг.2 - представляет собой пример варианта осуществления измерительного устройства, используемого с колесом локомотива;

Фиг.3 - представляет собой пример варианта осуществления измерительного устройства, установленного между опорой и ступицей колеса;

Фиг.4 - представляет собой пример варианта осуществления окна на измерительном устройстве, используемом для определения диаметра эталонной канавки.

Подробное описание изобретения

Несмотря на то, что и электронное, и механическое измерительные устройства используются для измерения различных габаритов железнодорожного колеса, но при вычислении и/или определении различных габаритов колеса самыми важными данными является диаметр эталонной канавки. Диаметр эталонной канавки и расстояние от нее используются для определения диаметра колеса. В настоящее время диаметр эталонной канавки измеряют такими устройствами, как ленточное измерительное устройство. Но известный уровень техники не гарантирует получение точного измерения, поскольку снять измерение диаметра эталонной канавки трудно по причине, отчасти, наличия оборудования или механических деталей вокруг колеса, из-за чего вокруг колеса и оси имеется ограниченное пространство, и размеры многих возможных исходных точек на оси колеса являются непостоянными.

На Фиг.1 показан пример варианта осуществления устройства 10 для измерения диаметра эталонной канавки колеса локомотива, или измерителя. Ручка 12 образована на одном конце измерительного устройства 10. Размер ручки 12 соответствует кисти руки взрослого человека, чтобы держать измерительное устройство 10 и работать с ним согласно его назначению. Непосредственно после ручки 12 расположено окно, или отверстие, 14. На измерительном устройстве 10 нанесены указатели 16, направленные к краю окна 14, либо они проходят в окно 14. Указатели 16 выполнены как направляющие, обращенные к эталонной канавке 40 данного колеса 32, на котором установлено измеряющее устройство 10 для определения диаметра эталонной канавки. Несмотря на то, что описано окно с указателями, специалистам в данной области техники будет очевидно, что указатели, или обозначения, можно выполнить на средней части, согласно приводимому ниже подробному описанию. Причем настоящее изобретение можно также осуществить и без упомянутой ручки.

Под окном 14 расположена средняя часть, или удлиненный элемент, 18 длиной около полутора футов. В предпочтительном варианте осуществления эта часть 18 расположена на заданном расстоянии, но специалисту в данной области техники будет очевидно, что можно также использовать и регулируемую среднюю часть. На конце средней части 18 расположена двурогая вилка 22 или приставляемый элемент. Внутренний край 24 двурогой вилки 22 имеет круглую форму, при этом длина рогов 25 вилки проходит далее длины полукруга. То есть, хотя двурогая вилка 22 выглядит как имеющая форму полукруга, но длина рогов 25 превышает длину, требуемую для образования полукруга. Внутренний диаметр двурогой вилки 22 имеет протяженность, соответствующую охвату ею оси 34.

Согласно Фиг.2 двурогая вилка 22 измерительного устройства 10 установлена между опорой 30 шейки оси и передней стороной колеса 32. Поскольку между двумя рогами 25 имеется расстояние, поэтому измерительное устройство 10 не сможет попасть на опору 30 шейки оси, и измерительное устройство 10 не сможет попасть на радиус обточки 33 оси или ступицы 35 колеса. Вместо этого, благодаря конфигурации двурогой вилки 22, измерительное устройство 10 принудительно помещает себя точно на оси 34. Поскольку оборудование на и вокруг колесной оси может изменяться, поэтому специалисту будет понятно, что приставляемый элемент фактически выполнен с возможностью закрепления, с возможностью отсоединения измерительного устройства относительно оси вращения колесной оси. Для этого приставляемый элемент выполнен с возможностью его прикрепления к одному из диаметров, выполненных посредством механической обработки на оси и/или к прикрепленной к оси опоре.

При работе пользователь при помощи ручки 12 устанавливает конец двурогой вилки 22 измерительного устройства 10 между опорой 30 шейки оси и передней поверхностью колеса 32 в положении либо 5, либо 7 часов (см. Фиг.3), при этом ось и, следовательно, колесо все еще находятся в соединении с локомотивом. При повороте измерительного устройства 10 оно само установится в положении, в котором ось 34 примыкает к внутреннему краю двурогой вилки 22. В положении согласно Фиг.4 эталонная канавка 40 на колесе будет видна в окне 14. При этом эталонная канавка 40 либо будет видна в окне 14 и совмещена с указателями 16, либо не будет видна. В случае локомотивов, изготавливаемых заявителем, используются эталонные канавки размером в 38 или 36 дюймов, в зависимости от размера колеса 32. То есть, если измерительное устройство 10 изготовлено для 38-дюймового диаметра эталонной канавки, и если эталонная линия 40 видна в окне 14, то пользователь будет знать, что диаметр эталонной канавки равен 38 дюймам. И если диаметр эталонной канавки не будет виден в окно, но будет виден снаружи измерительного устройства 10 под окном 14, то пользователь будет знать, что в измеряемом колесе эталонная канавка составляет 36 дюймов.

Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления, в котором средняя часть 18 является регулируемой, пользователь может установить измеряемую длину либо на 38, либо на 36 дюймов. Тогда пользователь будет знать диаметр эталонной канавки по тому, где именно будет видна эталонная канавка: в окне 40, под или над окном (в зависимости от установки, используемой для средней части 18).

Описываемая выше геометрическая конфигурация измерительного устройства 10 обеспечивает легкое, но прочное устройство. Для этой цели измерительное устройство 10 имеет вес, обеспечивающий удобное пользование им, и в то же время оно достаточно прочное для работы и не вызывает повреждения окружающего оборудования. Например, как показано на чертежах, средняя часть 18 может быть не сплошной. В других вариантах осуществления единственной выполненной из металла частью может быть двурогая вилка 22, а другие элементы можно выполнить из более легкого, но прочного, материала.

Изобретение выше описано на примере его предпочтительного варианта осуществления, однако специалисту будут очевидны множество изменений и модификаций. Соответственно изобретение не ограничивается конкретным описанным вариантом осуществления, и его следует истолковывать в рамках сущности и объема прилагаемой формулы изобретения.

1. Измерительное устройство, определяющее положение эталонной канавки железнодорожного колеса для выполнения измерения кольцевой эталонной канавки, выполненной посредством механической обработки на поверхности железнодорожного колеса, отстоящей на заданном расстоянии радиально наружу от оси, на которой установлено колесо, и указывающее диаметр колеса, причем измерение выполняют, когда колесо остается соединенным с осью, а измерительное устройство содержит:
(а) удлиненный элемент, имеющий первый конец и второй конец;
(б) обозначения на удлиненном элементе, на его первом конце, указывающие длину вдоль удлиненного элемента; и
(в) приставляемый элемент на втором конце удлиненного элемента для закрепления с возможностью отсоединения измерительного устройства относительно оси вращения колесной оси, при этом удлиненный элемент проходит радиально к его первому концу рядом с эталонной канавкой на колесе для обеспечения использования обозначения для определения диаметра эталонной канавки.

2. Устройство по п.1, дополнительно содержащее сквозное отверстие в удлиненном элементе вблизи обозначений.

3. Устройство по п.1, дополнительно содержащее ручку, образованную на первом конце удлиненного элемента.

4. Устройство по п.1, в котором приставляемый элемент содержит первый рог и второй рог, совместно образующие, по существу, круглую форму большую, чем полукруг на внутреннем крае приставляемого элемента, который при расположении относительно оси вращения колесной оси ограничивает перемещение приставляемого элемента, самостоятельно устанавливаясь относительно оси вращения колесной оси.

5. Устройство по п.1, в котором измерение выполняется тогда, когда колесо соединено с осью, при этом колесная ось установлена в железнодорожном транспортном средстве.

6. Устройство по п.1, в котором закрепление с возможностью отсоединения измерительного устройства относительно оси вращения колесной оси представляет собой закрепление с возможностью отсоединения измерительного устройства по меньшей мере к опоре, прикрепленной к оси или к одному из множества диаметров, выполненных посредством механической обработки на оси.

7. Измерительное устройство, определяющее положение эталонной канавки железнодорожного колеса для выполнения измерения кольцевой эталонной канавки, выполненной посредством механической обработки на поверхности железнодорожного колеса, причем колесо соединено с осью, которая, в свою очередь, соединена с железнодорожным транспортным средством, при этом измерительное устройство содержит
(а) удлиненный элемент, имеющий первый конец и второй конец;
(б) сквозное отверстие в удлиненном элементе, в которое может быть видна кольцевая эталонная канавка;
(в) приставляемый элемент на втором конце удлиненного элемента для закрепления с возможностью отсоединения измерительного устройства относительно оси вращения колесной оси, при этом удлиненный элемент проходит радиально к его первому концу рядом с эталонной канавкой на колесе для обеспечения использования обозначения для определения диаметра эталонной канавки.

8. Устройство по п.7, дополнительно содержащее обозначения вблизи отверстия, указывающие длину вдоль удлиненного элемента.

9. Устройство по п.7, в котором удлиненный элемент выполнен регулируемым на заданные расстояния для того, чтобы кольцевая эталонная канавка была видна в отверстии.

10. Устройство по п.7, в котором закрепление с возможностью отсоединения измерительного устройства относительно оси вращения колесной оси представляет собой закрепление с возможностью отсоединения измерительного устройства по меньшей мере к опоре, прикрепленной к оси или к одному из множества диаметров, выполненных посредством механической обработки на оси.

11. Устройство по п.7, в котором приставляемый элемент имеет первый рог и второй рог, совместно образующие, по существу, круглую форму большую, чем полукруг на внутреннем крае приставляемого элемента, который при расположении относительно оси вращения колесной оси, ограничивает перемещение приставляемого элемента, самостоятельно устанавливаясь относительно оси вращения колесной оси.



 

Похожие патенты:

Нутромер // 2397438
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения диаметров отверстий. .

Изобретение относится к области технических измерений, осуществляемых в машиностроении при изготовлении и контроле размеров отверстий в деталях машин. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля диаметров, отклонений формы и расположения поверхностей, имеющих круглое сечение.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных размеров колесных пар, в частности, на железнодорожном и других видах транспорта.

Изобретение относится к измерительной технике. .

Изобретение относится к области технических измерений при ремонте машин, то есть к измерениям диаметра круга катания колеса, имеющего гребень (реборды), например, для мостовых или козловых кранов, в частности железнодорожного подвижного состава.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения внутренних размеров деталей и узлов. .

Изобретение относится к области технических измерений и может быть использовано при измерении диаметра изделия с учетом отклонений формы. .

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к приборам для контроля параметров букс колесных пар железнодорожных вагонов (среднего диаметра и овальности в измеряемых сечениях и конусности) и способам их использования.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении отклонений формы преимущественно крупногабаритных оболочек вращения. .

Изобретение относится к измерительному устройству для проведения измерений характеристик цилиндров, валков и подобных элементов во время операции шлифования, снабженному системами определения геометрических и пространственных характеристик

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля размеров, формы и взаимного расположения поверхностей

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам для линейных измерений средних диаметров резьбы

Изобретение относится к дендрометрии и может быть использовано в индикации природной среды, в частности по комлевой части растущих в различных экологических условиях произрастания деревьев. Изобретение также может быть использовано при разработке мер по улучшению качества лесных и нелесных древостоев с учетом закономерностей формы ствола учетных деревьев по диаметру в зависимости от азимута его измерения. Способ включает измерение диаметра по двум взаимно перпендикулярным направлениям север-юг и восток-запад. Измерения диаметра и азимута направления этого диаметра выполняют через заданные интервалы азимута, начиная с северного геодезического направления, совместно применением одного устройства по отдельным поперечным сечениям ствола на разных высотах от поверхности почвы. Дополнительно определяют азимуты направлений минимального и максимального значений диаметра на данной высоте ствола. Устройство включает корпус мерной вилки, на котором со стороны миллиметровой шкалы выдвижной рейки установлен компас. Компас установлен с ориентацией метками на север и юг вдоль выдвижной рейки. Способ и устройство обеспечат упрощение процесса измерений и повышение точности измеренных значений диаметра ствола на разных высотах. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 8 ил., 4 табл., 1 пр.

Изобретение относится к области проверки полых объектов или емкостей в широком смысле, таких как бутылки, банки, флаконы, в частности, из стекла, с целью выявления дефектов размеров или поверхности емкостей. Заявленное устройство для проверки венчиков и горловин емкостей (2) содержит подвижную часть (6), приводимую приводной системой (9) в возвратно-поступательное движение относительно рамы (7) в направлении перемещения, параллельном оси симметрии емкостей, причем подвижная часть оснащена наружным калибром (14) контроля наружной части венчика емкостей и внутренним калибром (15) контроля внутренней части венчика и горловины емкостей, при этом содержит: систему (30) измерения положения подвижной части (6) относительно рамы в направлении перемещения, причем результаты измерений положения подвижной части передаются на блок (31) обработки данных, систему (35) детектирования появления контакта между внутренним калибром (15) и емкостью (2) в процессе перемещения подвижной части (6), причем данные появления контакта передаются на блок (31) обработки данных, систему (37) детектирования появления контакта между наружным калибром (14) и емкостью (2) в процессе перемещения подвижной части, причем данные появления контакта передаются на блок (31) обработки данных, и блок (31) обработки данных для определения на основе результатов измерений положения подвижной части (6) и данных появления контакта между калибрами (14, 15) и емкостью (2) соответствия венчиков и/или горловин емкостей требованиям по размерам, а также типов дефектов для емкостей, не соответствующих требованиям по размерам. Технический результат заключается в обеспечении устройства для проверки, позволяющего проверять с высокой скоростью или частотой венчик и горловину емкости для контроля их соответствия требованиям по размерам и выявлять тип обнаруженных дефектов, при этом обеспечивается точное определение соответствия венчика и горловины требованиям по размерам, посредством чего достигается возможность определения типа дефекта среди следующих дефектов, а именно дефекта внутреннего диаметра горловины, когда он меньше минимального допускаемого диаметра (дефект, называемый дефектом закупорки или пробки или ствола), дефекта диаметра устья горла меньше минимального допускаемого диаметра (дефект, называемый дефектом устья горла), дефекта диаметра устья горла больше максимального допускаемого диаметра (дефект, называемый дефектом устья горла), дефекта высоты больше максимальной допускаемой, дефекта высоты меньше минимальной допускаемой, дефекта наружного диаметра меньше допускаемого минимума, дефекта наружного диаметра больше допускаемого максимума. 16 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к средствам контроля линейных размеров. Устройство содержит базовую обойму, первую группу гибких стержней, подвешенную на них к базовой обойме внутреннюю обойму, закрепленные на ней первый и второй кронштейны с установленными в них соответственно первым и вторым преобразователями, подключенный к их выходам блок обработки информации. На внутренней обойме закреплен фланец и две плоские пружины, на которых закреплены соответственно первый и второй рычаги. Устройство содержит также закрепленную во внутренней обойме упорную втулку, два калибра с параллельными осями. Устройство снабжено второй группой гибких стержней, подвешенной на них к базовой обойме наружной обоймой с внутренним отверстием, имеющим коническую часть. В наружной обойме установлен второй калибр, прижим в виде втулки с конической частью, сопряженной с конической частью наружной обоймы, и коническая пружина, взаимодействующая торцами соответственно с наружной обоймой и прижимом. Прижим установлен с зазором с обоими калибрами и возможностью взаимодействия при его осевом перемещении с плечом второго рычага. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей и увеличении надежности работы. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при измерении контролируемых изделий во время обработки на обрабатывающем станке. Измерительное устройство содержит основной корпус и измерительную головку, которая выполнена с возможностью перемещения между исходным положением и положением измерения. Головка соединена с основным корпусом через рычажную систему с возможностью слежения в положении измерения за орбитальными вращениями контролируемого изделия вокруг поворотной оси и имеет измерительный щуп для снятия измеренных значений. Для управления процессом измерения предусмотрено устройство управления, которое выполнено и отрегулировано таким образом, что измерительное устройство имеет возможность калибровки в режиме калибровки. 2 н. и 12 з. п. ф-лы, 10 ил.

Предлагаемое устройство может быть использовано для измерения внутренних диаметров крупногабаритных изделий с чувствительным наполнителем. Устройство для измерения внутренних диаметров крупногабаритных изделий содержит корпус с закрепленным на нем индикатором с подвижным измерительным наконечником с одной стороны и неподвижным с другой и держатель рамной конструкции, обеспечивающий возможность введения устройства в измеряемое отверстие, при этом держатель рамной конструкции представляет собой съемную штангу, снабженную рукояткой на одном конце и двумя захватами на другом, устанавливаемую в специальные пазы, расположенные на подвижном и неподвижном измерительном наконечнике, с установленной между ними пружиной, а подвижный и неподвижный наконечники оснащены опорами, изготовленными из материала, совместимого с наполнителем изделия, профиль поверхности которых повторяет профиль контактирующей поверхности, при этом устройство снабжено датчиком линейных перемещений с автоматизированной системой измерения. Предлагаемое устройство позволяет проводить безопасные измерения внутреннего диаметра крупногабаритных изделий с чувствительным наполнителем в любом сечении изделия, включая закрытые торцы, с возможностью автоматизации процесса и удобством пользования. 1 ил.
Наверх