Пристрій для вимірювання профілю (поверхні) слідів ударів коліс рухомого складу по залізобетонних шпалах

Реферат: Пристрій для вимірювання профілю (поверхні) слідів ударів коліс рухомого складу по залізобетонних шпалах містить персональний комп'ютер, високороздільну фотокамеру, блок живлення, лазер, мікроконтролер та кроковий двигун. При цьому рама пристрою виконана з можливістю проведення вимірювань геометричних параметрів слідів ударів на залізобетонних шпалах. UA 121975 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ВИМІРЮВАННЯ ПРОФІЛЮ (ПОВЕРХНІ) СЛІДІВ УДАРІВ КОЛІС РУХОМОГО СКЛАДУ ПО ЗАЛІЗОБЕТОННИХ ШПАЛАХ UA 121975 U UA 121975 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі залізничного транспорту, зокрема до діагностики геометричних параметрів слідів ударів коліс рухомого складу по залізобетонних шпалах. Проблемою є те, що на залізницях України часто мають місце сходи з рейок рухомого складу, після яких колісна пара, що зійшла, продовжує рухатись рейко-шпальною решіткою, залишаючи характерні сліди на поверхні залізобетонних шпал. Тому необхідно виміряти геометричні параметри сліду удару для визначення додаткового опору руху поїзда. Пропонований пристрій дозволить виміряти геометричні параметри сліду удару у будь-якому місці по довжині залізобетонної шпали. Відомий хрестовинний профілограф, що містить корпус у вигляді рами, що складається з лівої і правої стійок, бокових опор, прямокутної рамки з верхнім і нижнім горизонтальними стрижнями, встановлену з можливістю переміщення по стійках корпусу головку, змонтовану з можливістю переміщення по горизонтальних стержнях, копір, жорстко зв'язаний з головкою, закріплену на головці втулку із зовнішнім виступом і внутрішньою різьбою у верхній частині і пружиною, встановленою над виступом і притиснутою кришкою, записуючий пристрій, встановлений за допомогою зовнішньої різьби у втулці, дві котушки для паперової стрічки. Копір виконаний з трьома вістрями, одним середнім і двома боковими, які розташовані зліва і праворуч від осі симетрії копіра, при цьому в нижній частині записуючого пристрою виконаний отвір з різьбою, у якому встановлено грифельний підпружинений пристрій, закритий втулкою із зовнішньою різьбою, крім того одна з опор встановлена з можливістю переміщення щодо осі симетрії копіра (RU № 89120). Недоліком даного профілографа є неможливість перенесення зображення на папір при атмосферних опадах, а також обмежена область застосування профілографа, що працює на механічному принципі дії. Додатковими недоліками профілографа є обмеженість його застосування тільки для хрестовин стрілочних переводів. Найбільш наближений до пропонованої корисної моделі є пристрій для вимірювання профілю (поверхні) хрестовин стрілочних переводів, що містить персональний комп'ютер, високороздільну фотокамеру, блок живлення, лазер, мікроконтролер та кроковий двигун, при цьому блок живлення виконано з можливістю живлення лазера та мікроконтролера (UK 116412 25.05.2017, бюл. № 10). Недоліком даного пристрою є те, що рама пристрою виконана таким чином, що дозволяє проводити вимірювання тільки профілю хрестовини. В основу корисної моделі, що пропонується, поставлена задача проведення вимірювання геометричних параметрів слідів ударів коліс рухомого складу по залізобетонних шпалах. Технічна задача, яка вирішується корисною моделлю, що заявляється, полягає у прийнятті за результатами вимірювань геометричних параметрів сліду удару науково-обґрунтованих рішень щодо визначення додаткового опору руху поїзда. Даний профілограф можна використовувати для вимірювання геометричних параметрів всіх типів залізобетонних шпал, які експлуатуються на залізницях. Виміряний за допомогою профілографа слід удару дасть можливість визначити опір руху поїзда після сходу його окремих колісних пар з рейок, встановити, чи була технічна можливість запобігти залізничнотранспортній пригоді, і визначити профілактичні заходи щодо недопущення таких випадків у майбутньому, що підвищить безпеку руху пасажирських і вантажних поїздів. Суть корисної моделі полягає у тому, що в її основі лежить вимірювання геометричних параметрів слідів удару за допомогою використання високороздільної фотокамери та лазерної площини. Перевагою пропонованої корисної моделі є те, що рама пристрою виконана з можливістю проведення вимірювань геометричних параметрів слідів ударів на залізобетонних шпалах. Суть корисної моделі пояснюють креслення, де на фіг. 1 зображено узагальнену структурну схему проведення процесу вимірювання, а на фіг. 2 - реальну схему вимірювання. При проведенні вимірювань розробленим програмним забезпеченням дається команда від ПК 1 через програмований мікроконтролер 2, який за складеним програмним забезпеченням керує кроковим двигуном 3 та переміщає по горизонтальному направляючому стержню 4 лазер 5 та фотокамеру 6 на задану відстань, у результаті чого відбувається зйомка профілю сліду удару шпали з певним кроком руху камери та лазера. Фотокамера 6 реєструє графічне зображення перетину площиною лазера поверхні сліду. Розробленим програмним забезпеченням, із використанням розроблених алгоритмів автоматичного розпізнавання та вимірювання растрових зображень, визначаються параметри виміряного перетину поверхні сліду удару шпали і засобами програмного забезпечення виводяться на табло комп'ютера та, з метою подальшого використання та опрацювання, накопичуються у пам'яті. При задовільній 1 UA 121975 U 5 10 точності вимірювань розробленим програмним забезпеченням дається команда від ПК 1 для виміру перетину поверхні сліду у наступному кроці переміщення вимірювальної системи. Після виконання вимірювань поперечного профілю поверхні сліду удару шпали у заданій кількості кроків поздовжнього руху вимірювальної системи результати окремих вимірів з'єднуються та формується математична модель поверхні сліду. Для забезпечення роботи лазера використовується блок живлення 7. Реальна схема проведення вимірювань складається з персонального комп'ютера 1, який живить фотокамеру 6, із блоку живлення 7, що живить лазер 5, мікроконтролера 2, що управляє кроковим двигуном 3. Впровадження даного пристрою не потребує значних фінансових затрат, а ефективність використання очевидна. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 Пристрій для вимірювання профілю (поверхні) слідів ударів коліс рухомого складу по залізобетонних шпалах, що містить персональний комп'ютер, високороздільну фотокамеру, блок живлення, лазер, мікроконтролер та кроковий двигун, який відрізняється тим, що рама пристрою виконана з можливістю проведення вимірювань геометричних параметрів слідів ударів на залізобетонних шпалах. Комп’ютерна верстка О. Рябко Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2