Патент ссср 417957

 

Оп ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

СОюз СоветскиМ

Социалистиыеских

Республик

Зависимый от патента М

М. Кл. Е 01Ь 35. 06

Заявлено 02.VII.1971 (№ 1675224/27-11)

Приоритет 02Х11.1970, А 5958/70, Австрия

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изоаретвний и открытий

Опубликовано 28.II 1974. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 11Х11.1974

Авторы изобретения

Иностранцы

Иозеф Тойрер и Франц Еглзеер (Австрия) Иностранец

Франц Плассер (Австрия) Заявитель

ПУТЕИЗМЕРИТЕЛЬНЬ1Й ВАГОН ны или в виде стержня, работающего на кручение, а полоски для измерения растяжения могут быть соединены через мостовую схему и усилитель с указательным устройством или

5 регистрирующим устройством.

Для определения состояния пути в плане могут быть использованы два стержня, одни концы которых закреплены на раме машины, а другие посредством соединительных элемен10 тов — с зондирующими органами двух крайних и одного среднего измерительного механизмов.

Кроме того, для определения состояния пути в плане может быть использован один

15 стержень, но при этом его концы должны быть связаны с зондирующим органом одного из крайних измерительных механизмов, а средняя часть — с зондирующим органом среднего измерительного механизма.

2р Для определения просадок рельсового пути гибкий стержень целесообразно располагать между соединительными элементами, представленными в виде рычагов, поворотных в вертикальном направлении, к плоскости рель25 сового пути, причем одно плечо каждого рычага соединено со стержнем, а второе плечо одного из них непосредственно или через промежуточный элемент соединено с зондирующим органом, представленным колесной па30 рой ходовой тележки, второе же плечо дру-, Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к устройствам для определения состояния рельсового пути.

Известны путеизмерительные вагоны, включающие зондирующие органы, представляющие собой колесные пары ходовых тележек и тележки измерительных механизмов, элементы, посредством которых соединены между собой зондирующие органы, устройство, преобразующее с помощью датчиков относительные перемещения зондирующих органов в пропорциональные электрические сигналы, усилители, указательное и регистрирующее устройстваа.

Однако конструкция преобразующего устройства в этих пугеизмерительных вагонах сложна, а точность измерения небольшая.

Цель изобретения — увеличение точности измерения и упрощение конструкции преобразующего устройства.

Это достигается тем, что преобразующее устройство содержит по крайней мере один стержень, связанный с зондирующими органами и упруго деформируемый под действием их перемещений, на котором расположены упомянутые датчики, состоящие из элементов омического сопротивления в виде полосок для измерения растяжения.

При этом упруго деформируемый стержень может быть выполнен в виде плоской пружиУДК 625.171.002.56 (088.8) 417957 гого рычага соединено с зондирующим органом, представленным теле>кками измерительного механизма.

Для определения ширины колеи рельсового пути оси двух тележек, которыми представлены зондирующие органы, могут быть соединены один с другим стержнем, расположенным параллельно продольному направлению рельсового пути, причем стержень с осью одной теле>кки связан жестко, а другой — через вилку.

Для определения перекоса рельсового пути гибкий стержень может быть расположен вертикально к оси рельсового пути и одним своим концом закреплен на оси одной тележки измерительного механизма, а другим связан через вилку с осью другой теле>кки.

Кроме того, для определения перекоса рельсового пути оси обеих тележек измерительного механизма и колесной пары могут быть соединены одна с другой через стержень, работающии на кручение и проходящий параллельно продольной оси рельсового пути.

Полоски для измерения растяжения целесообразно располагать в месте закрепления каждого гибкого стержня по центру стержня, работающего па кручение, по два на каждой стороне гибкого стер>кпя, под углом 45 к продольной оси стержня, работающего на кручение, или крестообразно на стержне, работающем па кручение.

Стержень, работающий на кручение, может иметь прямоугольное поперечное сечение.

В этом случае полоски целесообразно размещать иа широкой его стороне.

На каждой стороне гибкого стержня могут быть расположены параллельно одна другой две полоски для измерения растяжения.

На фиг. 1 изображен путеизмерительный вагон, вид сбоку; на фиг. 2 — гибкий стержень с полосками для измерения растяжения; на фиг. 3 — вид по стрелке Л на фиг. 2; на фиг. 4 — стержень, работающий на кручение, вид сверху; на фиг. 5 — полоска для измерения растя>кения; на фиг. 6 — схема включения датчиков, образованных из полосок для измерения растяжения; па ф иг. 7 — вариант расположения полосок для измерения растя>кения на с ер>«пе; на фнг. 8 — вариант расположения полосок для измерения расти «eн1гя на стержне; па фиг. 9 — вариант расположения полосок для измереиич растяжения на стер>кис; на фиг. 10 — расположение измерительных элементов для определения состояния рельсового пути в плане; на фиг. 11 — вариант расположения измерительных элементов для определения состояния рельсового пути в плане; на фиг. 12 — расположение измерительных элементов для определения просадок пути; па фиг. 13 — расположение измерительных элементов для определения перекоса пути; на фиг. 14 — вариант расположения измерительных элементов для определения пере5

4 коса пути; на фиг. 15 — измерительное устройство для определения ширины колеи.

Вагон для измерения параметров рельсового пути 1 включает в себя две колесные пары 2, 3, ходовую раму 4, опирающуюся на колесные пары и кузов 5. Ось колесной пары

2 может быть ведущей и приводиться моторной установкой 6. По обоим концам и в середине вагона расположены двухосевые измерительные механизмы 7, 8, 9, которые соединяются через продольный рычаг 10 с ходовой рамой 4. Для приведения измерительных механизмов в транспортное положение служит гидравлический цилиндр 11. При работе измерительных механизмов цилиндры используют для прижатия одноосных тележек 12, 13 каждого измерительного механизма к рельсовому пути 1. К левой рельсовой линии прижимается тележка 12, к правой — тележка 13.

Для измерения состояния рельсового пути в плане применяются все три измерительных механизма 7, 8, 9. Относительные перемещения одноосных тележек 12 и 13 в поперечном направлении к ходовой раме 4 передаются через поворотные рычаги 14 и соединительные элементы на измерительное устройство, где они посредством датчиков 15 и 16 левой или правой рельсовой нити преобразуются в электрические сигналы. Далее эти сигналы усиливаются и затем передаются к указательному 17 или регистрирующему 18 устройству.

Путеизмерительный вагон включает устройства 19, 20, 21 для определения соответственно просадок, перекосов пути и ширины колеи, которые посредством датчиков 22 электрически соединены с указательным 17 и регистрирующим 18 устройствами.

На путеизмерительном вагоне с целью оценки результатов измерения могут устанавливаться счетные устройства 23. Датчики

22 состоят из полосок для измерения растяжения, которые расположены на деформируемом стержне 24.

Упруго деформируемый стержень конструктивно выполнен в виде гибкого стержня, например, из закаленной пружинной стали. Гибкий стержень 24 закреплен одним концом в клемме 25, связаш1ой, в свою очередь, с осью или соединенной с нею элементом тележек 12 или 13. Клемма 25 закреплена на рычаге 26 механизма измерения просадок. Рычаг 26 посредством шарнирного подшипника 27 расположен на поворотной цапфе 28, закрепленной на ходовой раме 4.

На свободном конце гибкого стержня 24 закреплена вилка 29, которая связана непосредственно или через соединительный элемент, например рычаг 30, с цапфой 31, с осью тележки 12 или 13. Для исключения зазоров использован шарнирный подшипник 32. Полоски 33 для измерения растяжения расположены в месте наибольшей деформации гибкого стержня 24, по две с каждой стороны стержня.

417957

5

Трубчатый стержень 34 (см. фиг. 4) работает на кручение. С одной стороны он жестко соединен с осью колесной пары 3, с другой посредством жесткой трубы 35 — с осью измерительной тележки. В месте соединения трубы 35 и стержня 34 расположена цапфа 36 с коромыслом 37 и подшипником 38. Коромысло 37 шарнирно соединено с ходовой рамой 4. Труба 35 с осью измерительной тележки соединена жестко, например, через тарельчатые пружины 39.

На верхней стороне в центре стержня 34 крестообразно под углом 45 к его продольной оси размещены полоски для измерения растяжения.

Две короткие стенки стержня усилены полосами 40 из листовой стали, на более д,чинной стенке располо>кены полоски 33 для измерения растяжения.

Полоска 33 для измерения растяжения (см. фиг. 5) состоит из основания 41 и металлической проволоки 42, например константановой, намотанной в виде спирали. Основанием полоски 33 служит эпоксидная или акри,повая смола. При деформации гибкого стержня 24 или 34 при воздействии на полоски 33 происходит изменепие омического сопротивления проволоки 42.

Полоски для измерения растяжения соединяют по мостовой схеме, изобра»<енной на фиг. 6. Питается мостовая схема от стабилизатора цапря>кения 43. Выходной сигнал с мостовой схемы через усилитель несущей частоты 44 и другие дополнительные устройстства 45, например предварительный усилитель, фильтр и т. п., подается ца указательное устройство 17, или регистрирующее устройство 18, или счетное устройство 23.

Для определения состояпия пути в плане по левой рельсовой нити используют тележки 12, по правой — тележки 13 каждого измерительного механизма. Ось тележек 12 и

13 измерительных механизмов 7, 9 шарнирно соединена через треугольное коромысло 46 с нижним концом подвижного рычага 14. ца верхнем конце которого закреплен трос Баудена 47. Оболочка 48 троса Бачдена закреплена на ходовой раме 4. Второй конец троса закреплен на свободном конце гибкого стержня 24 с полосками 33. Другой конец стержня

24 связан с ходовой рамой 4. Относительные перемещения тележки 12 или 13 по трем измерительным механизмам 7, 8 и 9, суммируясь, вызывают деформацию стержня 24 и соответственно изменение омического сопротивления полосок 33.

В зависимости от суммарной величины относительных перемещений тележек на выходе мостовой схемы появляется электрический сигнал, пропорциональный этой величине перемещений. В случае варианта констпуктивного исполнения в соответствии с фиг. 12 гибкие стержни 24 закрепляются непосредствепио на верхнем конце поворотного рычага

6

14, причем оболочки 48 своими концами закреплены на ходовой раме 4.

Изобра»<сннос на фпг. 12 устройство предназначено для измерения просадок пути по каждой рельсовой иитп. Измерительный механизм 9 через поворотный рычаг 26 связан с гибким стержнем 24, образующим второе плечо поворотного рычага 26. Свободный конец гибкого стержня 24 через вилку 29 соединен с другим поворотным рычагом 30, который, в свою очередь, посредством кооомысла 49 соединен с осью колесной пары 3. Расположс1п ые па гпокпх стер>киях 24 по лоски

33 для измерения растяжения преобразуют относительные перемещения обоих поворотных рычагов в электрические сигналы. Эти сигналы соответствуют разнице в расположении по BhlcoTc тележки измерительного механизма 9 и колесной пары 3.

Вследствие одинчкового соотношения плеч обоих поворотных рычагов вертикальные перемещения ходовой рамы 4 компенсируются, При движении вперед путеизмерптельного вагона ца место с иепсправностыо пути попеременно попадает сначала колесная пара 2, я затем тележка механизма 9. Это вызывает относительцыс перемещения поворотных рычагов 26 и 30 и соответственно деформацию стержня 24. Разница в величинах сигнала электри олеской схемы измерительного устройства, фиксируемого в момент наезда ня неисправность пути колесной пары 3 и тележки измерительного механизма 9, характеризует величину упругой просадки пути.

С целью измерения перекоса пути ось тележки среднего механизма измерения 8 соедипена (см. фиг. 13) посредством трубы 33 и стержня 34, работающего па коучецие, с осью колесной пары 3. На стержие 34 располо>кены полоски 33 для измерения растяжения, причем стержень 34 с осью тележки механизма измерения 8 и осью колесной пары 3 соечицец шарнирно. Д.чя исключения возмо>кности вращения применеиы тарельчатые пружины 39.

В месте соединения трубы 35 и стержня 34 в подшипнике 38 находится опорная цапфя

28, Подшипник через коромысло 37 соединен с ходовой рамой 4. Оси тележек измерительного механизма 8 для увеличения жесткости могут быть соединены одна с другой стержнем 50.

На фиг. 14 изображен другой вариант выполнения устройства для измерения перекоса пути. Зчесr вместо стержня 34, работающего на кручение, использован гибкий стержень 24 с пластинками 33. Этот стержень закреплен с одной стороны»а рычаге 51, жестко соединенном с осью измерительной те.чежки 52, и с другой стороны соединен через ви,чку 53, охватывающую свободный конец гибкого стержня 24, шарнирно с вилкообразцым рычагом 54, который со своей стороны связан жестко с осью второй измерительной Те.лежки 53.

7

При таком исполнении имеется возможность заменить двухосевой измерительный механизм на одноосевой, а вместо колесной пары использовать измерительную тележку.

Оси тележек измерительного механизма 9 соединены посредством гибкого стержня 24 полосками 33 для измерения растяжения (см. фиг. 15). Одна ось тележки механизма измерения 9 соединена со стержнем 24 жестко, а другая — шарнирно через вилкообразный рычаг 54. Осносптельные перемещения осей тележек 12 и !3 передаются на стержень 24, деформируя его и тем самым вызывая электрический сигнал с выхода мостовой схемы.

Предмет изобретения

1. Путеизмерительный вагон, включающий зондирующие органы, представляющие собой колесные пары ходовых тележек и тележки измерительных механизмов, элементы, посредством которых соединены между собой зондирующие органы, устройство, преобразующее с помощью датчиков относительные перемещения зондирующих органов в пропорциональные электрические сигналы, усилители, указательное и регистрирующее устройства, о тл и ч а юшийся Ie», что, с целью увеличения точности измерения и упрощения конструкции, преобразуюшее устройство включает по крайней мере один стержень, связанный с зондирун>шими органами и упруго деформируемый под действием их перемещений, на котором расположены упомянутые датчики, состоящие из элементов омического сопротивления в виде полосок для измерения растяжения.

2. Вагон по и. 1, отличающийся тем, что упруго деформируемый стержень выполнен в виде плоской пружины.

3. Вагон по п. 1, отличающийся тем, что упруго деформируемый стержень выполнен в виде торсиона.

4. Вагон по п. 1, отличающийся тем, что упруго деформируемый стержень выполнен в виде гибкого стержня.

5. Вагон по пп. 1, 2, отличающийся тем, что полоски для измерения растяжения соединены через мостовую схему и усилитель с указательным устройством.

6. Вагон по пп. 1, 2, отличающийся тем, что полоски для измерения растяжения соединены через мостовую схему и усилитель с регистрирующим устройством.

7. Вагон по пп. 1, 2, 4, 5, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что для определения состояния пути в плане используются два стержня, одни концы которых закреплены на раме машины, а другие посредством соединительных элементов — с зондирующими органами двух крайних и одного среднего измерительных механизмов.

8. Вагон по пп. 1, 2, 4, 5, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что для определения состояния пути

17957

65 в плане используется один стержень, концы которого связаны с зондирующим органом, одного из крайних измерительных механизмов, а средняя часть стержня — с зондирующим органом среднего измерительного механизма.

9. Вагон по пп. 1, 2, 4, 5, отличающийс я тем, что для определения просадок рельсового пути гибкий стержень расположен между соединительными элементами, представленными в виде рычагов, поворотных в вертикальном направлении к плоскости рельсового пути, причем одно плечо каждого рычага соединено со стержнем, а второе плечо одного из них непосредственно или через промежуточный элемент соединено с зондирующим органом, представленным колесной парой ходовой тележки, второе же плечо другого рычага соединено с зондирующим органом, представленным тележками измерительного механизма.

10. Вагон по пп. 1, 2, 4, 5, о т л и ч а ю ш и йся тем, что для определения ширины колеи рельсового пути, оси двух тележек, которыми представлены зондирующие органы, соединены одна с другой стержнем, расположенным параллельно продольному направлению рельсового пути, причем стержень с осью одной тележки связан жестко, а с другой — через вилку.

11. Вагон по пп. 1, 2, 4, 5, отличающийс я тем, что для определения перекоса рельсового пути гибкий стержень расположен вертикально к оси рельсового пути и одним своим концом закреплен на оси одной тележки измерительного механизма, а другим связан через вилку с осью другой тележки.

12. Вагон по пп. 1, 2, 4, 5, о тл и ч а ю щ и йс я тем, что для определения перекоса рельсового пути осн обеих тележек измерительноIo механизма и колесной пары соединены друг с другом через стержень, работак>щий на кручение и проходящий параллельно продольной оси рельсового пути.

13. Вагон по пп. 6 — 10, отличающийся тем, что полоски для измерения растяжения расположены в месте закрепления ка>кдого гибкого стержня.

14. Вагон по пп. 6 — 10, отличающийся тем, что на каждой стороне гибкого стержня расположены параллельно одна другой две полоски для измерения растяжения.

15. Вагон по и. 11, отл и ч а ю щи и с я тем, что полоски для измерения растяжения расположены по центру стержня, работающего на кручение.

16. Вагон по пп. 11, 14, отличающийся тем, что полоски для измерения растяжения расположены под углом 45 к продольной оси стержня, работающего на кручение.

17. Вагон по пп. 11, 14, 15, о т л и ч а юш и и с я тем, что он снабжен четырьмя полосками для измерения растяжения, расположенными крестообразно на стержне работающем

IIa КРУЧЕНИЕ, 417957

75 18 17 76 25

Я 7 й15102

12 В 1 75 22 20 3 I0 729 21

ФигЛ

Вид А

° (27

Уиг. 2 дд

18. Вагон по пп. 11, 14, 16, отл ич ающ и с я тем, что стержень, работающий на кручение. имеет прямоугольное поперечное сечение, причем полоски для измерения растяжения расположены на одной из его широких сторон.

417957

/ д

uz.

Составитель !0. Щекотков

Рел иктор Т. Л арина Техред Г. Васильева Корректор Л. Царькова

Заказ 1642/!5 Изд. № 13!2 Тираж 555 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4,5

Типография, пр. Сапунова, 2