Пристрій для виміру висоти рейкових стиків залізничної і трамвайної колій

Реферат: Пристрій для виміру висоти рейкових стиків залізничної та трамвайної колій містить встановлені на платформі вагона-шляховимірника вимірник пройденого шляху, ідентичні по конструкції правий та лівий канали виміру геометричних параметрів стику, кожен з яких містить блок виміру стикових швидкостей, перший обчислювальний пристрій, з'єднаний входами з виходами блока виміру стикових швидкостей, блок реєстрації, з'єднаний першим входом з виходом вимірника пройденого шляху, перший блок датчиків горизонтальної і вертикальної швидкостей букси, встановлений на буксі першої колісної пари, і перший датчик стику, встановлений на платформі вагона-шляховимірника. Кожен канал виміру геометричних параметрів стику містить другий, третій і четвертий блоки датчиків горизонтальної і вертикальної швидкостей букси, які встановлено на буксах другої, третьої і четвертої колісних пар відповідно, другий третій і четвертий датчики стику, встановлені на платформі вагона-шляховимірника, нуль-орган, з'єднаний входами з керуючими входами ключа, з'єднаного інформаційними входами з виходами блоків датчиків горизонтальної та вертикальної швидкостей букси, а керуючими входами - з виходами датчиків стику. Виходи нуль-органа і ключа підключено відповідно до першого, другого і третього входів блока виміру стикових швидкостей. Другий обчислюваний пристрій з'єднаний входом з виходом першого обчислювального пристрою, а виходами - з другим і третім входами блока реєстрації. UA 115820 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ВИМІРУ ВИСОТИ РЕЙКОВИХ СТИКІВ ЗАЛІЗНИЧНОЇ І ТРАМВАЙНОЇ КОЛІЙ UA 115820 U UA 115820 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до колієвимірювальної техніки і може бути використана для контролю геометричних параметрів рейкових стиків залізничних і трамвайних колій. Відомий пристрій для виміру висоти рейкових стиків залізничної і трамвайної колій, що містить двовісний шляховий візок, на платформі якого змонтовані вимірник пройденого візком шляху, лівий і правий канали виміру геометричних параметрів стику, виходи яких через обчислювальний пристрій з'єднані з блоком реєстрації, причому кожен канал виміру містить послідовно з'єднані датчик механічного контакту колеса з рейкою, вимірювальний перетворювач, нуль-орган, лічильник часу і керуючий ключ, вхід якого з'єднаний з виходом нуль-органа. Датчик механічного контакту встановлено на колесі вимірювальної колісної пари шляхового візка і виконаний безпровідним, а кожне колесо вимірювальної колісної пари виконано електромагнітно ізольованим від шляхового візка [1]. Недоліком даного пристрою є низька ефективність за рахунок обмеженої області застосування тільки виміром висоти стику типу "зазор - ступінь вниз", коли в зоні стику поверхня катання віддаючої рейки розташовується виключно вище поверхні катання приймаючої рейки, що і забезпечує особливий балістичний рух колеса вимірювальної колісної пари шляхового візка при переїзді стикової нерівності. Найбільш близьким до пропонованого технічного рішення є пристрій для виміру висоти рейкових стиків залізничної і трамвайної колій, що містить встановлені на платформі вагонашляховимірника вимірник пройденого шляху, ідентичні по конструкції правий та лівий канали виміру геометричних параметрів стику, кожен з яких містить блок виміру стикових швидкостей, перший обчислювальний пристрій, з'єднаний входами з виходами блока виміру стикових швидкостей, блок реєстрації, з'єднаний першим входом з виходом вимірника пройденого шляху, перший блок датчиків горизонтальної і вертикальної швидкості букси, встановленій на буксі першої колісної пари, і перший датчик стику, встановлений на платформі вагонашвидковимірника [2]. Недоліком даного пристрою є низька ефективність, тому що не забезпечується вимір висоти стику, яка є найбільшою серед виникаючих при проходженні вагоном-шляховимірником стикової нерівності, враховуючи залежність висоти стику від номеру колісної пари, до якої належить колесо, що проходить крізь стик, а саме від кількості коліс, які розташовуються в момент проходження вагоном-шляховимірником стику на віддаючій та приймаючій рейках стику, функціональні можливості якого обмежені виміром і реєстрацією на встановленій довжині шляху висоти стикової нерівності тільки в момент проходження стику колесом першої колісної пари вагона-шляховимірника. Технічний результат при використанні заявленої корисної моделі полягає в можливості вимірювання найбільшої висоти стику з виникаючих при проходженні вагоном-шляховимірником стикової нерівності, а також в підвищенні ефективності контролю геометричних параметрів стику за рахунок підвищення точності контролю стикової нерівності рейкової колії, шляхом виміру їхньої висоти незалежно від проходження стику кожним колесом колісної пари вагонашляховимірника. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення пристрою для виміру висоти рейкових стиків, в якому застосування в кожному каналі виміру додаткових пристроїв, їх взаємозв'язок і виконання, дозволяє збільшити точність контролю стикової нерівності рейкової колії шляхом виміру висоти стику під колесами кожної з чотирьох колісних пар вагонашляховимірника, виділення найбільшої серед них з наступною реєстрацією останньої в якості реальної висоти стику та за рахунок цього підвищити ефективність контролю, а також розширити функціональні можливості пристрою. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для виміру висоти рейкових стиків залізничної та трамвайної колій, що містить встановлені на платформі вагона-шляховимірника вимірник пройденого шляху, ідентичні по конструкції правий та лівий канали виміру геометричних параметрів стику, кожен з яких містить блок виміру стикових швидкостей, перший обчислювальний пристрій, з'єднаний входами з виходами блока виміру стикових швидкостей, блок реєстрації, з'єднаний першим входом з виходом вимірника пройденого шляху, перший блок датчиків горизонтальної і вертикальної швидкості букси, встановлений на буксі першої колісної пари, і перший датчик стику, встановлений на платформі вагона-шляховимірника, згідно з корисною моделлю кожен канал виміру геометричних параметрів стику містить другий, третій і четвертий блоки датчиків горизонтальної та вертикальної швидкості букси, які встановлено на буксах другої, третьої і четвертої колісної пари відповідно, другий, третій і четвертий датчики стику, встановлені на платформі вагона-шляховимірника, нуль-орган, з'єднаний входами з керуючими входами ключа, з'єднаного інформаційними входами з виходами блоків датчиків горизонтальної та вертикальної швидкості букси, а керуючими 1 UA 115820 U 5 10 15 20 25 30 35 40 входами - з виходами датчиків стику, причому виходи нуль-органа і ключа підключено відповідно до першого, другого і третього входів блока виміру стикових швидкостей, другий обчислювальний пристрій з'єднаний входом з виходом першого обчислювального пристрою, а виходами - з другим і третім входами блока реєстрації. Застосування в пристрої в кожному каналі виміру геометричних параметрів стику встановлених на буксах другої, третьої і четвертої колісних пар відповідно другого, третього і четвертого блоків датчиків горизонтальної і вертикальної швидкості букси, встановлених на платформі вагона-шляховимірника другого, третього і четвертого датчиків стику, нуль-органа і ключа, а також другого обчислювального пристрою, забезпечує одержання на виході другого обчислювального пристрою і подальшу реєстрацію найбільшого значення висоти стику, які виникають при проходженні стику колесами кожної з чотирьох колісних пар вагонашляховимірника. У підсумку збільшується точність контролю стикових нерівностей рейкової колії шляхом виміру їхньої висоти і за рахунок цього підвищується ефективність контролю геометричних параметрів рейкового стику, а також розширюються функціональні можливості пристрою. На кресленні схематично зображено пристрій для виміру висоти рейкових стиків залізничної і трамвайної колій. Пристрій для виміру висоти рейкових стиків містить встановлені на платформі 1 вагонашляховимірника: вимірник 2 пройденого шляху; ідентичні по конструкції правий та лівий канали виміру геометричних параметрів стику (на кресленні показані складові лише правого каналу), кожен з яких містить блок 3 виміру стикових швидкостей, перший 4 і другий 5 обчислювальні пристрої, блок 6 реєстрації, нуль-орган 7 і ключ 8, перший 9, другий 10, третій 11 і четвертий 12 датчики стику, встановлені на платформі 1 вагона-шляховимірника, перший 13, другий 14, третій 15 і четвертий 16 блоки датчиків горизонтальної та вертикальної швидкостей, встановлені на буксах першої 17, другої 18, третьої 19 і четвертої 20 колісних пар, приймаючу 21 і віддаючу 22 рейки шляху. У пристрої датчики 912 стику жорстко закріплені на платформі 1 вагона-шляховимірника, датчики 1316 горизонтальної і вертикальної швидкостей - на буксах першої 17, другої 18, третьої 19 і четвертої 20 колісних пар вагона-шляховимірника. У пристрої вихід вимірника 2 пройденого шляху підключено до першого входу блока 6 реєстрації, вихід нуль-органа 7 - до першого входу блока 3 виміру стикових швидкостей, виходи першого 9, другого 10, третього 11 і четвертого 12 датчиків стику - до входів одночасно нульоргана 7 і керуючих входів ключа 8, інформаційні входи ключа 8 - до виходів блоків 13-16 датчиків горизонтальної і вертикальної швидкостей букси, а виходи - до другого і третього входів блока 3 виміру стикових швидкостей, виходи блока 3 виміру стикових швидкостей - до входів першого 4 обчислювального пристрою, вихід першого 4 обчислювального пристрою - до входу другого 5 обчислювального пристрою, з'єднаний виходом -з другим і третім входами блока 6 реєстрації. На кресленні: ( ( UГ1,2,3,4 ) , UВ1,2,3,4 ) - вихідні сигнали блоків 1316 датчиків горизонтальної (індекс "Г") і вертикальної (індекс "В") швидкостей, що встановлені на буксах відповідно першої 17 (індекс 1), другої 18 (індекс 2), третьої 19 (індекс 3) і четвертої 20 (індекс 4) колісних пар; V1(1,2,3,4 ) - горизонтальна доударна швидкість букси відповідної з чотирьох колісних пар; ( ( V21,2,3,4 ) - найбільше значення післяударної швидкості V21,2,3,4 ) букси відповідної з чотирьох max 45 50 55 колісних пар; h14 - висоти стику, що відповідають номеру колісної пари, колесо якої проходить стикову нерівність; hmax - найбільша висота стику серед виникаючих при його проходженні колесом кожної з чотирьох колісних пар вагона-шляховимірника; S - довжина шляху до стику колії; N - номер колісної пари, що проходить стикову нерівність. Пристрій працює наступним чином. При русі платформи 1 вагона-шляховимірника наявність стику колії фіксується першим 9 датчиком стику. Вихідний сигнал датчика 9 надходить на входи нуль-органа 7 і ключа 8. Вихідний сигнал нуль-органа 7 надходить на перший вхід блока 3 виміру стикових швидкостей, чим вмикається в дію блок 3. Одночасно до виходів ключа 8 ( (1 надходять вихідні сигнали UГ1) і UВ ) першого 13 блока датчиків горизонтальної і вертикальної швидкостей, які надходять відповідно на другий і третій входи блока 3 виміру стикових 2 UA 115820 U ( ( швидкостей. При цьому вихідні UГ2,3,4 ) і UВ2,3,4 ) сигнали другого 14, третього 15 і четвертого 16 датчиків швидкостей від виходу ключа 8 відмикаються. В результаті на виході блока 3 з'являються сигнали, пропорційні горизонтальній до стиковій ( 1) (1) (1) швидкості та найбільшому значенню V1max після ударної швидкості букси V1 5 Vz першої колісної пари 17. Перший 4 обчислювальний пристрій за закладеною в нього програмою ( h1  3r( V1(1)  V21) ) / 2V1(1) розраховує висоту h1 стику, яка відповідає першій 17 колісній парі, max 10 колесо якої у даний час проходить стикову нерівність (r - радіус колеса). Вихідний сигнал блока 4, пропорційний висоті h1 стику запам'ятовується другим 5 обчислювальним пристроєм. При подальшому русі платформи 1 вагона-шляховимірника на стик наїжджає колесо другої 18 колісної пари. Наявність стику фіксується другим 10 датчиком стику, що надходить на вхід нуль-органа 7 і керуючий вхід ключа 8. Знову на перший вхід блока 3 надходить вихідний сигнал ( ( нуль-органа 7, а до другого і третього його входів - вже вихідні сигнали UГ2 ) і UВ2 ) ключа 8. В ( результаті на виході блока 3 з'являються сигнали V1( 2 ) V2 2 ) , на виході блока 4 - сигнал max ( h2  3r( V1( 2 )  V22 ) ) / 2V1( 2 ) , який також запам'ятовується пристроєм 5. max 15 20 25 30 Принцип дії пристрою повторюється для третьої 19 і четвертої 20 колісних пар, колесо яких наїжджає на стик. При цьому другим пристроєм 5 за закладеною в нього програмою hmax=Max(h1, h2, h3, h4) розраховується найбільша висота стику серед виникаючих при проходженні колесом кожної з чотирьох колісних пар. Вихідний сигнал пристрою 5, пропорційний висоті стику hmax, надходить на другий вхід блока 6 реєстрації, а пропорційний номеру N (N=1,2,3,4), який відповідає номеру висоти стику, що є найбільшою серед тих, що надійшли на вхід пристрою 5, на третій вхід блока 6 реєстрації, на який разом надходить від вимірника 2 пройденого шляху сигнал про шлях S, який пройдено. Блоком 6 реєстрації оформлюються дані про висоту стику hmax під колесом N-ої колісної пари на відстані S від точки виміру у вигляді таблиці. Застосування пристрою забезпечує розширення функціональних можливостей, а також підвищення точності контролю стикових нерівностей рейкової колії і за рахунок цього підвищення ефективності контролю геометричних параметрів рейкового стику. Джерела інформації: 1. Деклараційний патент на корисну модель України № 4874, МПК Е01В35/00, Бюл. № 2, 2005 2. Патент на корисну модель України № 91565, МПК(2014.01) Е01В35/00 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 45 50 Пристрій для виміру висоти рейкових стиків залізничної та трамвайної колій, що містить встановлені на платформі вагона-шляховимірника вимірник пройденого шляху, ідентичні по конструкції правий та лівий канали виміру геометричних параметрів стику, кожен з яких містить блок виміру стикових швидкостей, перший обчислювальний пристрій, з'єднаний входами з виходами блока виміру стикових швидкостей, блок реєстрації, з'єднаний першим входом з виходом вимірника пройденого шляху, перший блок датчиків горизонтальної і вертикальної швидкостей букси, встановлений на буксі першої колісної пари, і перший датчик стику, встановлений на платформі вагона-шляховимірника, який відрізняється тим, що кожен канал виміру геометричних параметрів стику містить другий, третій і четвертий блоки датчиків горизонтальної і вертикальної швидкостей букси, які встановлено на буксах другої, третьої і четвертої колісних пар відповідно, другий третій і четвертий датчики стику, встановлені на платформі вагона-шляховимірника, нуль-орган, з'єднаний входами з керуючими входами ключа, з'єднаного інформаційними входами з виходами блоків датчиків горизонтальної та вертикальної швидкостей букси, а керуючими входами - з виходами датчиків стику, причому виходи нульоргана і ключа підключено відповідно до першого, другого і третього входів блока виміру стикових швидкостей, другий обчислюваний пристрій з'єднаний входом з виходом першого обчислювального пристрою, а виходами - з другим і третім входами блока реєстрації. 3 UA 115820 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4