Пристрій для виміру і контролю геометричних параметрів рейкових стиків залізничної та трамвайної колій

Пристрій для виміру і контролю геометричних параметрів рейкових стиків залізничної та трамвайної колій, що містить двохосьовий шляховий візок, на платформі якого змонтовані блок реєстрації, вимірник пройденого візком шляху, ідентичні правий і лівий канали виміру геометричних параметрів стику, кожний з яких містить послідовно з'єднані датчик рейкового стику, що включає Пподібне осердя із закріпленими на ньому першою котушкою збудження і першою вимірювальною котушкою, перший детектор і диференціатор, який відрізняється тим, що в пристрій введено обчислювальний пристрій, з'єднаний входом з виходом першого детектора, а виходом з входом блока реєстрації, а датчик рейкового стику додатково містить перший і другий стержньові осердя із закріпленими на них відповідно другою і третьою котушками збудження, другою і третьою вимірювальними котушками, причому виходи останніх через другий і третій детектори з'єднані з входом обчислювального пристрою, керуючий вхід якого з'єднаний з виходом диференціатора. Корисна модель відноситься до колієвимірювальної техніки і може бути використана для контролю геометричних параметрів рейкових стиків залізничних і трамвайних колій. Відомий пристрій для виміру рейкових стиків стиковимірник, що містить двохосьовий шляховий візок, на якому встановлені джерела випромінювання, імпульсні фотоелектричні перетворювачі, фотоприймачі, а також мультиплікатор, розташований на осі вимірювальної колісної пари і з'єднаний вихідним валом з ходовими дисками лівого і правого перетворювачів, пристрій зчитування і реєстратор. Джерела випромінювання і фотоелектричні перетворювачі розміщені паралельно бічним граням голівки лівої і правої рейок на рівні стикових накладок [А.с. СССР №1622480, МКИ5 Е01В35/00, бюл.№3, 1991]. Недоліком даного пристрою є низька ефективність за рахунок обмеженої області застосування тільки на відособлених залізничних і трамвайних рейкових коліях, що не розташовані в границях проїзної частини вулиць. Крім того, даний стиковимірник не забезпечує вимір перепаду висот між поверхнями катання сусідніх торців стику, тобто висоти стикової нерівності. Найбільш близьким до пропонованого технічного рішення є пристрій для виміру і контролю геометричних параметрів рейкових стиків, що містить змонтовані на рамі транспортного засобу вимірник пройденого шляху, датчик клемноболтового з'єднання стику, ідентичні правий і лівий канали виміру геометричних параметрів стику, виходи яких через граничний пристрій з'єднані з блоком реєстрації. Тут кожен канал виміру містить послідовно з'єднані датчик рейкового стику, що включає П-образне осердя із закріпленими на ньому котушкою збудження, вимірювальною котушкою і діодний міст. При цьому виходи вимірника пройденого шляху, а також датчика клемноболтового з'єднання стику з'єднані з входами блоку реєстрації [А.с. СССР №1786220, МКИ 5 Е01В35/00, бюл. №1, 1993]. Недоліком даного пристрою є низька ефективність, тому що не забезпечується вимір і контроль геометричних параметрів стику, тобто його висоти і ширини, а функціональні можливості його обмежені тільки реєстрацією наявності стикової нерівності на встановленій довжині шляху, визначенням при повторному проїзді по різниці відстані між стиком і найближчим клемно-болтовим з'єднанням ступеня зсуву рейки в подовжньому напрямку. со со о> 7936 Технічний" результат при використанні заявленої корисної моделі складається в розширенні функціональних можливостей, а також збільшенні точності виміру і контролю стикових нерівностей рейкового шляху. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення пристрою для виміру і контролю геометричних параметрів рейкових стиків залізничної та трамвайної колій, у якому застосування в кожному каналі виміру додаткових пристроїв, їхній взаємозв'язок і виконання, дозволяє розширити функціональні можливості, а також збільшити точність виміру і контролю стикових нерівностей рейкового шляху і за рахунок цього підвищити ефективність виміру і контролю геометричних параметрів рейкового стику. Поставлене завдання досягається за рахунок того, що в пристрій для виміру і контролю геометричних параметрів рейкових стиків залізничної та трамвайної колій, що містить двохосьовий шляховий візок, на платформі якого змонтовані блок реєстрації, вимірник пройденого візком шляху, ідентичні правий і лівий канали виміру геометричних параметрів стику, кожний з яких містить послідовно з'єднані датчик рейкового стику, що включає Побразне осердя із закріпленими на ньому першою котушкою збудження і першою вимірювальною котушкою, перший детектор і диференціатор, відповідно до корисної моделі, введено обчислювальний пристрій, з'єднаний входом з виходом першого детектора, а виходом - з входом блоку реєстрації, а датчик рейкового стику додатково містить перше і друге стержньові осердя із закріпленими на них відповідно другою і третьою котушками збудження, другою і третьою вимірювальними котушками, причому виходи останніх через другий і третій детектори з'єднані з входом обчислювального пристрою, керуючий вхід якого з'єднаний з виходом диференціатора. Застосування в датчику рейкового стику першого і другого стержньових осердь із закріпленими на них відповідно другою і третьою котушками збудження, другою і третьою вимірювальними котушками, а також застосування в самому пристрої другого і третього детекторів вимірювальних котушок, забезпечує одержання на виходах детекторів сигналів у2 і уз, величини яких пропорційні повітряним зазорам hi і h 2 між першим стержньовим осердям і приймаючою рейкою, другим стержньовим осердям і віддаючою рейкою Застосування обчислювального пристрою, з'єднаного входом з виходом першого, другого і третього детекторів, а також керуючим входом з виходом диференціатора, забезпечує, з урахуванням залежностей h = |у3 - Уг| і А = у-| - у 2 - уз , визначення відповідно висоти h і ширини А стику рейкової колії, де |УЗ~УЗ|~ абсолютна величина (модуль) сигналу (у3 - уг). У результаті розширюються функціональні можливості пристрою, а також підвищується точність виміру і контролю стикових нерівностей шляху та за рахунок цього підвищується ефективність виміру і контролю геометричних параметрів рейкового стику. На Фіг.1 представлений загальний вид вимірювального візка, призначеного для виміру висоти і ширини рейкових стиків, на Фіг.2 - структурна схема лівого каналу виміру геометричних параметрів стику. Пристрій для виміру і контролю геометричних параметрів стиків містить платформу 1, вузол 2 кріплення візка до трамвая, рукоятку 3 для ручного переміщення візка, закріплені на платформі 1 блок реєстрації 4, обчислювальний пристрій 5, вимірник 6 пройденого візком шляху, лівий канал 7 виміру геометричних параметрів стику (правий канал на кресленні не показаний), блоки 8 пружної підвіски платформи 1, подовжня балка 9 візка, колісні пари 10 візка, віддаюча 11 і приймаюча 12 рейки шляху. На Фіг.1: V - швидкість руху візка; h, A, S - вихідні сигнали обчислювального пристрою 5, вимірника 6, пропорційні висоті і ширині стику, а також пройденому візком шляху; уі, уг, уз, z - вихідні сигнали каналу 7. Лівий канал 7 виміру геометричних параметрів на фіг. 2 містить (правий канал на кресленні не показаний): закріплений на платформі 1 візка датчик рейкового стику, що включає корпусну деталь 13, встановлені на ній П-образне осердя 14 із закріпленими на ньому котушкою збудження 15 і вимірювальною котушкою 16, перше 17 і друге 20 стержньові осердя з закріпленими на них другої 18 і третьої 21 котушками збудження, другої 19 і третьої 22 вимірювальними котушками, перший 23, другий 24 і третій 25 детектори, диференціатор 26. Котушки збудження 15,18,21 підключено до джерела перемінної напруги (на кресленні не показано). Виходи вимірювальних котушок 16,19,22 з'єднано з входами першого 23, другого 24 і третього 25 детекторів, вихідні сигнали у 1( у2, уз яких пропорційні повітряним зазорам між осердями і рейковим шляхом. Виходи детекторів 23,24,25 лівого каналу 7 виміру підключено до входів обчислювального пристрою 5, керуючий вхід якого з'єднано з виходом диференціатора 26, вхід якого підключено до виходу детектора 23. Пристрій працює наступним чином. При русі шляхового візка момент проходження стику фіксується каналом 7. При цьому відбувається збільшення загального повітряного зазору в магнітному колі П-образного осердя, що викликає зменшення сигналу у і на виході детектора 23, а також імпульсна зміна сигналу z на виході диференціатора 26. Сигналом z включається в роботу пристрій 5. У робочому положенні корпусна деталь 13 розташовується над стиком так, як показано на Фіг.2: сердечник 17 знаходиться над приймаючим рейкою за стиком; сердечник 20 знаходиться над віддаючою рейкою до стику; П-образне осердя 14 охоплює стик. При цьому вихідний сигнал у і детектора 23 пропорційний загальному повітряному зазору між П-образним осердям і рейковою колією у місці стику, що складається із зазору hi між сердечником і приймаючою рейкою 12, зазору А між торцями рейок 11 і 12, а також зазору гіг між віддаючою рейкою 11 і сердечником, тобто у г hi+A+ri2. Вихідні сигнали уз і уз детекторів 24 і 25 пропорційні повітряним зазорам між стержньовими осердями 17,20 і приймаючою 12 і віддаючою 11 ВІДПОВІДНО, ТОбтО У2=Пі, Уз=ГІ2. 7936 Робоче положення корпусної деталі 13 над стиком рейкового шляху забезпечується експериментальне вибором швидкості V руху візка з урахуванням ширини П-образного осердя 14 і часу спрацьовування кола: котушка 16 - детектор 23 диференціатор 26 - обчислювальний пристрій 5. Обчислювальний пристрій 5 за закладеною в нього програмою п = |у3-у2|, де |уз — У2І • абсолютна величина (модуль) сигналу (уз-уг), тому що на практиці може виконуватися як умова hih2 і Д=уі-у2-уз, розраховує висоту h і ши рину А стику, що разом з даними від вимірника 6 пройденого візком шляху S надходять у блок реєстрації 4. Блоком реєстрації 4 оформляються дані про висоту h, ширину Л стику на відстані S від точки виміру у вигляді таблиці. Застосування пристрою забезпечує розширення функціональних можливостей, а також підвищення точності виміру і контролю стикових нерівностей рейкової колії і за рахунок цього підвищення ефективності контролю геометричних параметрів рейкового стику. Фіг. 1 L Фіг. 2 Комп'ютерна верстка Н. Лисенко Підписне Тираж 28 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. Київ - 4 2 , 01601