Устройство для измерения контактных напряжений в рельсах

 

Союз Советскик

Социалистические

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ii» 894407 (6l ) Дополннтельное к авт. свнд-ву (22)$аявлено 14.1279 (21) 2851812/29- 11 (51)М. Кд.

G О1 М 17/00 с прнсоеднненнем заявкн ЭЙ (23) П рнорнтет

9кудлротоеииый комитет

СССР до делам изабретеиий и открытий

Опубликовано 30,1 281. Бюллетень № 48

Дата опублнковання описания )0.1281 (53) УДК 621.979.(088.8) В.Ф. Яковлев, В.И. Абросимов, Г.ф. Агафонов и В.А. Оськин (72) Авторы изобретения

1"

Ленинградский ордена Ленина институт инженеро. железнодорожного транспорта им. акад. В.Н. Образц (7l ) Заявнтель (54) АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

КОНТАТКТНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В РЕЛЬСАХ

Изобретение относится к устройствам для испытания экслуатационной стойкости рельсов.

Известно автоматическое устройство для измерения контактных напряжений в рельсах, содержащее колесный бандажный сектор для взаимодействия с испытуемым рельсом, установленным на подрельсовой подкладке, малобазные тензодатчики, располагаемые в теле головки рельса и бандажного сектора и распределяемые по длине рельса, превышающей площадку контакта бандажного сектора и рельса, зажимные направляющие для подошвы рельса, и суппорт, цилиндрические с резьбой вертикальные стойки, нижнюю и верхнюю неподвижные опорные плиты, среднюю подвижную опорную плиту, рычаг со связями и динамометром вертикального напряжения, перекатывающуюся по швеллерам, прикреп.ленным жестко к средней плите, тележку и блок горизонтального нагружения, червячный винт (1 ).

Однако устройство не дает возмож" ности измерения контактных напряжений в рельсах в момент перекатывания бан5 дажного сектора по рельсу в автоматическом режиме.

Цель изобретения - обеспечение автоматического режима измерения

1О контатктных напряжений в рельсе.

Поставленная цель достигается тем что устройство снабжено npul крепленным к бандажному сектору

Г-.образным кронштейном, имеющим ка3S навку, и р;сположенным в канавке тросиком с контргрузом, а подрельсовая подкладка выполнена в виде сегмента, обеспечиваюшего подуклонку рельса на величину в пределах от

1/5 до 1/50.

Кроме того, устройство дополните" льно снабжено кронштейном с ведомой шестерней и цепной передачей, расположенным на червячном винте, редук894407 тором с ведомым валом и ведущей шестерней, мотором с ведущим валом и концевым выключателем, связанных посредством ведущей шестерни с червячным винтом.

На фи г. 1 изображено устройство, вид спереди; на фиг.2 - то же, вид сбоку .

Устройство содержит цилиндрические с резьбой вертикальные стойки 1, 1о верхнюю и нижнюю неподвижные опорные плиты 2 и 3, среднюю подвижную опорную плиту 4, удерживаемую фасонными гайками 5. К верхней плите с помощью неподвижного кронштейна 6

15 установлен с шарниром 7 рычаг 8, к одному плечу которого подвешен груз 9, а к другому присоединен динамометр

l0 со связями 11, обеспечивающими неподвижность динамометра. При этом для фиксации приложенной вертикальной на-. грузки на нижней опорной плите предусмотрен жестко присоединенный с отверстиями кронштейн 12. На средней опорной плите смонтирована с катками 13 тележка 14 в швеллерах 15 на направляющих 16.

В верхней части„тележки 14 предусмотрен с заплечниками 17 паз 18, в котором смонтирован суппорт 19 с отверстием 20 для червячного винта 21.

Червячный винт установлен на непод-.

5 вижной относительно катучей тележке опоре 22 и снабжен расположенной на кронштейне ведомой шестерней 23, а

35 с помощью цепной передачи 24 связан с помощью ведущей шестерни с редуктором 25, мотором 26 и концевым выключателем 27, закрепленными консольно на корпусе катучей тележки. о

В верхней части суппорта 19 прикреплена опорная плита 28 с углублением с криволинейной поверхностью 29 и отверстиями, кроме того, в теле суппорта 19 предусмотрены два паза

30 с заплечниками 31. На криволиней45 ную поверхность оперта сегментная опора 32 с плоскими выступами 33, прижатыми с помощью болтов 34 и продольных уголков 35 к суппорту 19.

При этом подошва 36 рельса 37 зажата Ж с двух сторон, на головку 38 рельса 37 установлен с гребнем 39 бандаж 40 колеса, прикрепленный неподвижно лапчатыми болтами 41.к подвижной коробчатого сечения секторной опоре 42, 55 подвешенной к шарниру 7 рычага 8. В теле головки рельса вмонтированы молобазные датчики 43, каждый из которых включен в тензометрический мост состоящий из 4-х датчиков 44 и 45, одна ди а гонал ь 46 пред наз на чена для подачи напряжения, вторая диагональ содержит регулировочное сопротивление и чувствительный гальванометр 47.

Кроме того, предусмотрен прикрепленный к секторной опоре и расположенный в желобе 48 Г-образной планки 49 трос 50. К другому концу троса, перекинутого через блок 5 1 кронштейна 52, подвешен регулировочный груз 53 для горизонтального продольного загружения рельса.

Кроме того, к корпусу катучей тележки присоединен трос 54, расположенный в желобе блока 55, закрепленного консольно на корпусе средней подвииной опорной плиты. К другому концу троса подвешен груз 56 горизонтального поперечного нагруиения.

Устройство работает следующим образом.

Подвижную опорную плиту 4 с помощью фасонных гаек 5 устанавливают на стойках 1 на высоте, достаточной для расположения рельса 37 под бандажом 40 колеса.

Подошву 36 рельса закрепляют горизонтально.болтами 34 и уголками 35.

В теле рельса, а в необходимых случаях и в теле бандажа, монтируют тензодатчик 43 на заданной глубине от поверхности контакта, Зона расположения датчиков по длине превышает площадку 57 контакта колеса и рельса и составляет 150-200 мм.

Выводы каждого датчика включают в одно плечо тензометрического моста, а в три другие плечи включают компенсирующие датчики. Одну диагональ моста запитывают электрическим напряжением, а во вторую диагональ включают регулировочное сопротивление и соответствующий гальванометр, питаемые постоянным электрическим током. Количество тензомостов равно числу малобазных датчиков, расположенных в головке рельса.

Затем катучую тележку регулируют в поперечном направлении, чтобы головка рельса симметрично расположилась относительно среднего круга катания бандажа..

Далее, подвесив груз 9, регулируют минимальное показание динамометра 10 и натяжение связей 11, затем еще раз фасонными гайками 5 поднима894407 ь. ют среднюю опорную плиту, прижимая через катучую тележку и элементы крепления рельс и его головку к поверхности контакта бандажа, создают при этом минимальную силу прижатия контактирующих поверхностей головки рельса и бандажа колеса. После этого устанавливают с помощью троса 50 и блока 51 груз 53 для продольного горизонтального нагружения и груз

56 для горизонтального поперечного нагружения. Этот груз подвешивают к тросу 54 с помощью блока 55, консольно закрепленного на средней опорной плите 4, Устройство подготовлено к работе, т.е. к измерению контактных напряжений в рельсе при взаимодействии с колесом подвижного состава °

Включают мотор 26 и с помощью редуктора 25, цепной передачи 24 и червячного винта 21 начинают перемещаться суппорт 19, к которому заранее с двух сторон неподвижно прикрепляют опорную. плиту 28, сегментную опору 32 и подошву 36 рельса 37 с помощью болтов 34 и уголков 35. В свою очередь, после включения мотора бандаж колеса начинает поворачиваться по часовой стрелке вокруг шарнира

7, т.е. обеспечивает непрерывный динамический контакт между колесом и головкой рельса в автоматическом режиме, Пройдя заданное (150-200 мм) расстояние, превышающее площадку 57, суппорт 19 своим торцом переводит выключатель 27 в другое положение, червячный винт 21, начинает вращаться в противоположном направлении, и рельс перемещается в обратном направлении, на расстояние 150-200 мм, вращая при этом бандаж колеса вокруг шарнира 7 против часовой стрелки.

Цикл динамического контакта завершен, мотор выключают, регистрирующую аппаратуру также отключают от электрического тока. рельсов в 1,5 раза и колес подвиж15 ного состава в 2,5 раза. формула изобретения

И зо

<о .45

5О

Результаты, таким образом, записы" вают на осциллограмму при различных исходных условиях, т.е, вертикальной нагрузке, горизонтальной попе речной и продольной силах, кроме того, положение рельса относительно среднего круга катания колеса в поперечном направлении может быть различным, а также положение подошвы рельса относительно горизонтальной плоскости, т ° е. подуклонка варьируется в пределах 1/5 - 1/50.

Использование устройства для измерения контактных напряжений в рельсах дает возможность получать величины контактных напряжений при взаимодействии колеса и рельса, имеющих конкретные величины и формы износа, и дает рекомендации по проведению мероприятий, улучшающих условия взаимодействия пути и подвижного состава в горизонтальной плоскости и, следовательно, увеличить срок службы

1. Автоматическое устройство для измерения контактных напряжений в рельсах, содержащее колесный бандажный сектор для взаимодействия с испытуемым рельсом, установленным на подрельсовой подкладке, малобазные тензодатчики, располагаемые в теле головки рельса и бандажного сектора и распределяемые по длине рельса, превышающей площадку контакта бандажного сектор - н рельса, зажимные направляющие для подошвы рельса, суппорт, цилиндрические с резьбой вертикальные стойки, нижнюю и верхнюю неподвижные опорные плиты, среднюю подвижную опорную плиту, рычаг со связями и динамометром вертикального нагружения, перекатывающуюся по швеллерам, прикрепленным жестко к средней плите, тележку и блок горизонтального нагружения, червячный винт, отличающееся тем, что, с целью обеспечения автоматического режима измерения при одновременном действии пространственных сил от сектора на рельс и повышения точности измерения контактных напряжений в рельсе, устройство снабжено прикрепленным к бандажному сектору

Г-образным кронштейном, имеющим канавку, и расположенным в канавке тросиком с контргрузом, а подрельсовая подкладка выполнена в виде сегмента, обеспечивающего подуклонку рельса на величину в пределах от

1/5 до 1/50, 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения автоматического режима измерения контактнл.v напряжений, в рельсах дополнительно снабжено кронштейном 1с ведомой шестерней и цепной передачей, расположенным на червячном винте, редуктором с ведомым валом и ведущей шестерней, мотором с ведущим валом и концевым выключателем, связанных посредством ведущей шестерни с червячным винтом.

894407

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Яковлев В.Ф. Пресс для исследования контактных напряжений в бандажах и рельсах. Сборник трудов Ленинградского института инженеров железнодорожного транспорта, вып,187, 1962 (прототип).