Спосіб визначення кута перекосу осі колісної пари транспортного засобу відносно поздовжньої осі рейкової колії

УКРАЇНА (19) UA (11)5144 із, U ( (51,7 G01B11/02 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС ДО ДЕКЛАРАЦІЙНОГО ПАТЕНТУ НА КОРИСНУ МОДЕЛЬ видається під відповідальність власника патенту (54, СПОСІБ ВИЗНАЧЕННЯ КУТА ПЕРЕКОСУ ОСІ КОЛІСНОЇ ПАРИ ТРАНСПОРТНОГО ЗАСОБУ ВІДНОСНО ПОЗДОВЖНЬОЇ ОСІ РЕЙКОВОЇ КОЛІЇ 1 (21,20040705617 (22, 09 07 2004 (24,15 02 2005 (46,15 02 2005, Бюл №2, 2005р (72, Бурка Михайло Леонтійович, Петров Олександр Степанович, Романенко Олеся Володимирівна, Полупан Юлія Вікторівна, Нестеренко Володимир Іванович (73, СХІДНОУКРАЇНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ВОЛОДИМИРА ДАЛЯ (57, Спосіб визначення кута перекосу осі колісної пари транспортного засобу відносно поздовжньої Корисна модель відноситься до вимірювальної техніки, і може бути використана при вимірі кута перекосу осі колісної пари транспортного засобу відносно поздовжньої осі рейкової коли Найбільш близьким за технічною суттю, обраним як прототип, є спосіб виміру кута перекосу осі колісної пари відносно поздовжньої осі рейкової коли (див Матусовський Г М , «Про дослідження викочування колеса гребенем на рейку в шляху, що має нерівності», Р ВНДІЗТа, 1978, вип 592, с 114-121), у якому два реєструючих прилади закріплюють на буксі з обоїх боків колеса, притискаючи движки (передавальний механізм) приладів до робочої бічної грані головки рейки, потім заміряють переміщення букси щодо рейкової коли, кут перекосу визначають по різниці переміщень, фіксуемих одночасно двома реєструючими приладами Недоліком відомого способу є низька точність вимірів і складність реалізації способу Низька точність виміру кута перекосу осі колісної пари транспортного засобу відносно поздовжньої осі рейкової коли обумовлена - неможливість установки паралельно двох реєструючих приладів на корпусі букси з обоїх боків колеса і перпендикулярно відносно рейковій коли, що приводить до істотних погрішностей при замірюванні бічних зсувів букс щодо рейкової коли (величини, які визначають кут перекосу), осі рейкової коли, який полягає у тому, що реєструючими приладами визначають ВІДНОСНІ зсуви елементів ходової частини екіпажа при русі по рейковій коли, який відрізняється тим, що реєструючі прилади розміщають в одній площині між рамою візка й корпусом букси, приводять у взаємодію прилади з корпусом букси в поздовжньому напрямку осі шляху перпендикулярно осі колісної пари, потім реєструють поздовжні зсуви корпусу букси щодо рами візка й по отриманих даних визначають кут перекосу - неможливість забезпечення постійного контакту передавальних механізмів (движків) реєструючих приладів у рейкової коли через геометричні та пружні нерівності рейок, і як наслідок, неможлива одночасна реєстрація сигналів із приладів при проходженні транспортним засобом нерівностей у прямих, кривих і стрілочних переводах, - недостатня чутливість реєструючих приладів до поперечних переміщень букси щодо рейкової коли, через наявність осьового зазору (розбігу) між торпом осі колісної пари і корпусом букси, - складність установки приладів, що забезпечують одночасно паралельність між собою та перпендикулярність передавальних механізмів (движків) щодо рейкової коли, - складність передавальних механізмів (движків) реєструючих приладів, які забезпечують постійний взаємозв'язок і взаємодію букс і рейкової коли за допомогою натискних пристроїв і роликів, які повинні бути постійно притиснуті до рейкової коли В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення способу визначення кута перекосу осі колісної пари відносно поздовжньої осі шляхом спрощення процесу виміру за рахунок того, що реєструючи прилади розміщують в одній площині, що приведе до підвищення точності виміру кута перекосу й можливості проводити виміри на шляху більшої довжини 5144 Поставлена задача досягається тим, що в способі визначення кута перекосу осі колісної пари залізничного засобу відносно поздовжньої осі рейкової колії, який полягає в тім, що реєструючими приладами визначають відносні зсуви елементів ходової частини екіпажа при русі по рейкової колії, і відповідно до корисної моделі, реєструючи прилади розміщають в одній площині між рамою візка і корпусом букси, приводять у взаємодію реєструючи прилади з корпусом букси в поздовжньому напрямку осі шляху перпендикулярно осі колісної пари, після чого реєструють поздовжні зсуви корпуса букси щодо рами візка та за отриманими даними визначають кут перекосу. Визначення кута перекосу осі колісної пари щодо осі рейкової колії шляхом розміщення в одній площині реєструючих приладів між рамою візка й корпусом букси й взаємодіючого з корпусом букси в поздовжньому напрямку осі шляху перпендикулярно осі колісної пари, забезпечує підвищення точності виміру кута перекосу і спрощення способу виміру. Здійснення заявленого способу пояснюється ілюстративним матеріалом, де на Фіг.1 зображено колісну пару на рейковій колії, на Фіг.2 - графік виміру кута перекосу колісної пари відносно осі рейкової колії при русі екіпажа в кривій радіуса 300м, 600м і на прямій ділянці шляху залежно від швидкості екіпажа. На рейковій колії 1 (Фіг.1) установлена колісна пара 2 з рамою візка 3, на рамі візка 3 установлений реєструючий прилад, 4, що взаємодіє з буксою 5 у т.А (перпендикулярно осі «х-х»). Спосіб здійснюється наступним чином При русі транспортного засобу по рейковій колії 1, колісна пара 2 при взаємодії з рейковою колією 1 установлюється під певним кутом переко су з положення х-х у положення х'-х1 під кутом а . Установлений на рамі візка 3 реєструючий прилад 4 приводять у взаємодію з корпусом букси 5 у поздовжньому напрямку в точці А і реєструють сигнали із приладу 4. Ці сигнали несуть інформацію про поздовжнє переміщення букси 5 щодо рами візка 3 при установці осі колісної пари 2 з перекосом на кут а . Величину кута перекосу визначають за формулою: a = a r c t g — (1), D де ДІ_ - поздовжнє переміщення корпуса букси щодо рами візка, мм; b - відстань від центра осі колісної пари до установки реєструю чого приладу, мм. Приклад виконання способу Заявлений спосіб був реалізований при проведенні ходових динамічних випробувань на виявлення механізму утворення зносу гребенів бандажів колісних пар тепловоза 2ТЕ116-895 з експлуатаційним пробігом більше 200тис.км. Програмою й методикою 26-89-02 ПМ було передбачене обладнання напрямних колісних пар приладами, що реєструють перекоси осей колісних пар щодо рейкової колії. Випробування проводилися на експлуатаційній ділянці Донецької залізн., що містить різний профіль колії - прямі, криві, стрілочні переводи, при різних швидкостях руху. Виміри реєструючих перекосів осей велися безупинно, із записом на багатоканальний осцилограф 11.043.1. Результати вимірів кута перекосу (кута набігання) для напрямної першої колісної пари наведені в таблиці. Таблиця Швидкість русі, км/ч 10 20 40 50 60 70 80 100 Кут перекосу осі колпари щодо осі колії (кут набігання) а, радий пряма R=600M R=300M 0,016 0,013 0,001 0,0007 0,0009 0,0012 0,001 0,0008 0,0009 0,002 0,0021 0,0019 0,0021 0,0015 0,0019 0,0018 0,006 0,0069 0,0054 0,0032 0,003 0,0045 0,005 0,0099 0,0048 Величини значень кута перекосу визначені за формулою (1), на підставі табличних даних побудовані графіки залежності кута перекосу від швид кості руху екіпажа в прямій, кривій радіуса 300м й 600м, графіки наведені на Фіг.2. З графіка Фіг.2 виходить, що кут перекосу колісної пари щодо шляху залежить від геометрії 5144 шляху, тобто від радіуса кривих і швидкості руху екіпажа Слід зазначити, що зміна кута перекосу колісної пари від швидкості руху екіпажа обумовлена зростанням амплітуди виляння колеса, тобто збільшується величина поздовжнього зсуву корпуса букси відносно рами візка Отримані результати досліджень підтверджуються теорією руху одиночної колісної пари, описаної в книжці «Конструкція й динаміка тепловоза» под редакцією В Н Іванова, Москва, «Транспорт», 1974р с 306-309 Використання заявленого технічного рішення в порівнянні із прототипом дозволяє - підвищити точність вимірів через розміщення реєструючого приладу в одній площині між рамою візка й корпусом букси і взаємодія з корпусом букси в поздовжньому напрямку осі шляху перпендикулярно осі колісно» пари, - спрощення способу виміру через зменшення КІЛЬКОСТІ реєструючих приладів і елементів, розташованих у різних площинах і реєстрація зсуву одним приладом, - скорочення часу на установку й устаткування реєструючих приладів і визначення вимірюваних величин, - розширення функціональних можливостей а) безперервна реєстрація кута перекосу в шляху різного профілю із кривими різних радіусів і стрілочних переводів без перекладки на установку реєструючих приладів, б) визначення вписування екіпажа в кривих ділянках шляху при установці реєструючих приладів на напрямних колісних парах ВІЗКІВ, в) оцінка фактора зносу гребенів бандажів колісних пар у прямих, кривих і стрілочних переводах при проходженні по ДІЛЯНЦІ шляху без переналагодження на установку реєструючих приладів і визначають за формулою Ф=а Y, де а - кут перекосу осі, Y - бічна сила г) визначення змін динамічної пружної твердості в поздовжньому напрямку зв'язків колісних пар з рамою візкад) визначення показника (при ОЦІНЦІ) безпеки русі транспортного засобу з погляду сходу колеса з рейок и sin a де Т - час необхідний для сходу колеса з рейок d 0 - довжина прямолінійної ділянки гребеня, при а=0, и - швидкість русі колеса, що набігає а, рад I I ] 0.006 0 005 і 1 Л dud 1 t * і і ШЗ f 0,002 20 Фіг 1 Комп ютерна верстка Д Шеверун Підписне 40 * Прямаї і 4 100 60 Фіг. 2 Тираж 37 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності вул Урицького 45 м Київ МСП 03680 Україна ДП Український інститут промислової власності вул Глазунова 1 м К и ї в - 4 2 01601 \, км/ч