Спосіб контролю стану поверхні, що має опуклий профіль, переважно головок та рейок, та пристрій для його здійснення

1 Спосіб контролю стану поверхні, що має опуклий профіль, переважно головок рейок, що включає визначення параметрів поверхні за допомогою оснащеного контрольно-вимірювальними засобами пристрою, фіксування цих параметрів та аналізування отриманих результатів, який відрізняється тим, що застосовують пристрій, що виконаний з можливістю перетворювати визначені ним значення параметрів поверхні в цифрові сигнали та автоматично передавати ці сигнали у віддалений центр обробки інформації, де здійснюється фіксування параметрів та аналізування отриманих результатів 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що визначають геометричні параметри головки рейки 3 Пристрій для контролю стану головок рейок, що включає привід та корпус з контрольновимірювальними засобами, який відрізняється тим, що корпус виконаний швидкорознімним, таким, що охоплює із зазором головку рейки, що контролюється, в корпусі встановлений щонайменше один упор, який контактує при роботі з рейкою, щонайменше один контрольно-вимірювальний засіб, встановлений в корпусі та підключений до передавально-перетворювального блока, що міс Група винаходів відноситься до галузі вимірювань, а більш конкретно, до вимірювання та контролю поверхонь, що мають опуклий профіль В даному описі наведений приклад застосування винаходу - способу для контролю стану головок залізничних рейок, який є необхідним при обслуговуванні та ремонті рейкового шляху Однак, спосіб може бути застосований для контролю стану поверхонь різноманітних деталей, що мають опуклий профіль Наприклад, поршнів двигунів внутрішнього згоряння при їх виробництві або діа тить аналого-цифровий перетворювач та засіб зв'язку, який дозволяє передавати цифрові сигнали на приймально-керуючий блок, що містить комп'ютер та розташований у віддаленому центрі обробки інформації 4 Пристрій за п 3, який відрізняється тим, що вказаний контрольно-вимірювальний засіб виконаний з можливістю рухатися по внутрішньому периметру корпуса 5 Пристрій за п 3, який відрізняється тим, що він містить декілька контрольно-вимірювальних засобів, розташованих по внутрішньому периметру корпуса 6 Пристрій за п 4 або 5, який відрізняється тим, що контрольно-вимірювальні засоби виконані у вигляді ЛІНІЙНИХ датчиків, наприклад вимірювальних щупів 7 Пристрій за будь-яким з пп 3-6, який відрізняється тим, що корпус виконаний з трьох частин, з'єднаних між собою за допомогою автоматичних шарнірних затискачів 8 Пристрій за будь-яким з пп 3-7, який відрізняється тим, що згаданий засіб зв'язку виконаний у вигляді радіопередавача 9 Пристрій за будь-яким з пп 3-8, який відрізняється тим, що він містить декілька упорів, один з яких контактує під час роботи з головкою рейки, а О ІНШІ з її шийкою 10 Пристрій за будь-яким з пп 3-9, який відрізняється тим, що він додатково містить пересувний транспортний засіб гностиці автомобіля Винахід - пристрій призначений для реалізації способу контролю стану головок залізничних рейок Найбільш близьким до запропонованого способу є спосіб визначення параметрів поверхні кочення головки рейки, що описаний в патенті RU 2162120 С1, Е01В35/00, опубл 21 12 1999 Відомий спосіб включає визначення параметрів поверхні за допомогою оснащеного контрольновимірювальними засобами пристрою, фіксування (О 61490 цих параметрів та аналізування отриманих результатів Параметри вимірюють в одних й тих же точках пройденого рейкового шляху при їх послідовному проходженні За отриманими даними здійснюють побудову профільних кривих поверхні кочення рейки При цьому використовують складну математичну формулу, яка пов'язує отримані декількома різними датчиками значення Недоліком цього способу є недостатня точність контролю, що в значної мірі є наслідком необхідності здійснювати обробітку даних та їх аналізування у польових умовах Крім того, для кожного відрізку залізничного шляху, що контролюється, потрібен оснащений обчислювальною технікою пристрій Таким чином, для здійснення способу потрібно принаймні декілька мобільних комплексів, що достатньо швидко рухаються та оснащені якісною обчислювальною технікою Найбільш близьким до винаходупристрою, що заявляється є мобільний комплекс для контролю параметрів верхньої будови шляху за патентом RU 2180695 С1, Е01В37/00, опубл 1109 2000 Відомий пристрій включає привід та корпус з контрольно-вимірювальними засобами, які виконані у вигляді матричного вихрьовоструменевого перетворювача та допоміжних засобів Крім того, він містить засоби для обробки отриманої інформації Із-за великої ваги вищевказаного обладнання пристрій обов'язково містить транспортний засіб Наслідком складної побудови мобільного комплексу є його низька надійність Крім того, недоліком цього пристрою є недостатня точність контролю 3 одного боку, це обумовлене тим, що для вимірів використовують сигнали, що мають електромагнітну природу Такі сигнали не проходять через шар іржи, який часто покриває деякі поверхні рейок З іншого боку, це є наслідком необхідності здійснювати обробітку даних та їх аналізування у польових умовах Для обслуговування цього комплексу необхідно залучати висококваліфікованих та коштовних спеціалістів Група винаходів, що заявляється спрямована на усунення вищевказаних недоліків В основу винаходу-способу поставлене завдання розробити новий спосіб контролю стану поверхні, що має опуклий профіль, переважно головок рейок, що дозволить підвищити точність контролю одночасно спростивши його здійснення Спрощення здійснення способу призведе до зниження вартості контролю поверхонь Поставлене завдання вирішується тим, що у відомому способі контролю стану поверхні, що має опуклий профіль, переважно головок рейок, який включає визначення параметрів поверхні за допомогою оснащеного контрольно-вимірювальними засобами пристрою, фіксування цих параметрів та аналізування отриманих результатів, згідно з винаходом, застосовують пристрій, що виконаний з можливістю перетворювати визначенні ним значення параметрів поверхні в цифрові сигнали та автоматично передавати ці сигнали на віддалений центр обробітку інформації, де здійснюється фіксування параметрів та аналізування отриманих результатів Таким чином, відпадає необхідність у застосуванні складних та дорогих мобільних комплексів, оснащених сучасними обчислювальними машинами За цим способом декілька простих пристроїв, що контролюють різні ділянки шляху, передають сигнали на один віддалений центр обробітку інформації, де і розташовується необхідна апаратура та знаходяться високваліфіковані фахівці Мінімальні вимоги до пристроїв дозволяють робити їх легкими, переносними або на возиках Ці пристрої можна довірити персоналу, що не має спеціальних знань, не вміє працювати на комп'ютері Найбільш доцільно оцінювати стан поверхні, визначаючі геометричні параметри поверхні за допомогою ЛІНІЙНИХ датчиків Такі датчики можуть працювати у жорстоких умовах, не реагуючи на іржу та забруднення, що робить їх придатними для використання на залізниці Проте, за цим способом можна здійснювати ультразвуковий або оптичний контроль на наявність дефектів Різниця полягає лише у типі застосованих датчиків В інших умовах, наприклад серійного виробництва деталей, що мають опуклу поверхню, спосіб використовують, здійснюючи контроль деталей на декількох технологічних ЛІНІЯХ В основу винаходу-пристрою поставлене завдання розробити новий пристрій для контролю стану поверхні головок рейок, що буде мати просту конструкцію та буде придатним для здійснення вищеописаного способу Це призведе до зниження вартості пристрою при підвищенні точності контролю Поставлене завдання вирішується тим, що у відомому пристрої для контролю стану головок рейок, що включає привід та корпус з контрольновимірювальними засобами, згідно з винаходом, корпус виконаний швидкорознімним, таким, що охоплює із зазором головку рейки, що контролюється, в корпусі встановлений щонайменше один упор, який контактує при роботі с рейкою, щонайменше один контрольно-вимірювальний засіб, встановлений в корпусі та підключений до передавально-перетворювального блоку, що містить аналого-цифровий перетворювач та засіб зв'язку, який дозволяє передавати цифрові сигнали на приймально-керуючий блок, що містить комп'ютер та розташований у віддаленому центрі обробітку інформації В одному з виконань вказаний контрольно-вимірювальний засіб виконаний з можливістю рухатися по внутрішньому периметру корпуса Це дозволяє застосовувати датчики підвищеної точності, що хоча є коштовними, мають великій ресурс В другому виконанні пристрій містить декілька контрольно-вимірювальних засобів, розташованих по внутрішньому периметру корпуса В такий спосіб можна застосовувати велику КІЛЬКІСТЬ дешевих датчиків та найпростішу конструкцію корпусу Доцільно, КОЛИ контрольно-вимірювальні засоби виконані у вигляді ЛІНІЙНИХ датчиків, наприклад вимірювальних щупів - це дозволяє найбільш точно вимірювати геометричні параметри головки рейки Застосування інших, наприклад, оптичних датчиків недоцільно для вимірювання цих параметрів із-за великих похибок, що виникають в наслі док наявності іржи та бруду на рейках Такі датчики фіксують оптичне відображення рейки разом з брудом Ефективно, коли корпус виконаний з трьох частин, з'єднаних між собою за допомогою автоматичних шарнірних затискувачів Засіб зв'язку виконаний у вигляді радіопередавача є найбільш зручним Застосування кабельного зв'язку викликає незручності при пересуванні В найкращому варіанті пристрій містить декілька упорів, один з яких контактує під час роботи з головкою рейки, а ІНШІ з її шийкою Це дозволяє підвищити ступінь прилягання корпусу до рейки, ВІДПОВІДНО підвищуючи точність вимірів Найзручніше, коли пристрій додатково містить пересувний засіб Але незначна вага обладнання дозволяє використовувати його і як переносний Суть групи винаходів пояснюється кресленням Наведемо ВІДОМОСТІ, що підтверджують здійснення способу та пристрою на прикладі контролю поверхні 1 рейки Пристрій для контролю стану головок рейок містить корпус 2, що виконано у вигляді рами, що вільно охоплює головку рейки та має ВІДПОВІДНИЙ розмір При цьому корпус 2 виконаний швидкорознімним та складається з трьох частин, які з'єднані між собою за допомогою автоматичних шарнірних затискувачів 3 Для фіксації рейки у корпусі 2 передбачені упори Один з них , упор 4, контактує під час роботи з головкою рейки, а ІНШІ, упори 5, - з її шийкою Контрольно-вимірювальні засоби виконані у вигляді вимірювальних щупів 6, які розташовані по внутрішньому периметру корпуса 2 Пристрій також містить привід та транспортний засіб у вигляді візка, що мають звичайне виконання і тому не показані на фігурі Всі щупи 6 підключені до передавальноперетворювального блоку (ППБ) 7, який містить аналого-цифровий перетворювач та засіб зв'язку у вигляді радюпередатчика ППБ 7 пов'язаний вказаним радюпередатчиком з приймально-керуючим блоком (ПКБ) 8, що містить комп'ютер та розташований у віддаленому 61490 центрі обробітку інформації При цьому блоки 7 та 8 виготовлені з стандартних складових LonWorks мережі, нейрон-пристроїв та комп'ютера Ця мережа (Див, наприклад, www echelon com ) також має назву "Система розподіленого розуму", яка характеризує и побудову та призначення Нейронпристрої можуть працювати у двох протоколах режимі протоколу сповіщення провідного зв'язку та режимі протоколу сповіщення радіо зв'язку В нашому випадку застосовано останній режим, що не залежить від віддаленості ПКБ 8 Як нейронпристрої застосовані AUSLON, що можуть взаємодіяти з восьма різного виду датчиками Тобто, існує можливість підключати крім щупів 6 додаткові датчики іншої конструкції Наприклад, можуть бути застосовані матриці сенсори Контур профілю опуклій поверхні може бути визначений за їх допомогою розпізнана з точністю до 1 пікселу, як це описане в патенті України на винахід Богданова В Р "Спосіб визначення довільного криволінійного зварного стику" Для дефектоскопії и контролю параметрів фіЗИКО-ХІМІЧНИХ процесів можуть бути застосовані ультразвукові та оптичні сенсорні датчики Інший варіант виконання пристрою відрізняється тим, що вказаний контрольно-вимірювальний засіб виконаний з можливістю рухатися по внутрішньому периметру корпуса В цьому випадку як контрольновимірювальний засіб використовуються ЛІНІЙНИЙ датчик, наприклад типу 708-9030 (Див http //international farnell com/) Корпус оснащений напрямними, в яких рухається датчик Спосіб здійснювали наступним чином Визначали геометричні параметри поверхні головки рейки за допомогою щупів 6 Для цього робітник залізниці провозив пристрій по рейках на певної ДІЛЯНЦІ рейкового шляху, у визначених відмітках робив виміри В цей час пристрій за допомогою ППБ 7 автоматично передавав на ПКБ 8 сигнали За допомогою ПКБ 8 здійснювали обробку інформації, и аналізування Центр обробки інформації знаходився на відстані 12км Точність вимірів склала 0, 05мм 61490 Комп'ютерна верстка А Крулевський Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119