Устройство измерения подуклонки рельсов
Полезная модель относится к объектам железнодорожного транспорта, к устройствам технической диагностики рельсового пути и может быть использована для контроля степени разуклонки, возникающей в кривых участках железнодорожного пути с железобетонными шпалами с скреплениями типа КБ из-за износа прокладок с полевой стороны на наружной рельсовой нити. Сущность полезной модели заключается в том, что устройство измерения подуклонки рельсов, содержащее автономный блок электропитания, блок обработки результатов измерения, - дополнительно содержит инклинометр, датчик температуры окружающей среды, размещенный в блоке обработки результатов измерения, выход автономного блока электропитания соединен с входами инклинометра, блока обработки результатов измерения и датчика температуры окружающей среды, выход которого соединен с одним входом блока обработки результатов измерения, другой вход блока обработки результатов измерения соединен с выходом инклинометра, при этом инклинометр, блок автономного электропитания и блок обработки результатов измерения установлены в верхней центральной части подковообразной скобы с жестко закрепленными к обеим ее концам упорами с наконечниками, концы которых выполнены по форме верхней части основания рельса с установленными на них постоянными магнитами для надежной фиксации к обоим сторонам основания рельса, в верхней части подковообразной скобы, с ее противоположной стороны от места установки инклинометра шарнирно закреплена одним своим концом наклонная штанга, другой конец которой, снабженный магнитной опорой, установлен в средней части головки исследуемого рельса. 1 п.ф., 6 илл.
Полезная модель относится к объектам железнодорожного транспорта, к устройствам технической диагностики рельсового пути и может быть использована для контроля степени разуклонки, возникающей в кривых участках железнодорожного пути с железобетонными шпалами и скреплениями типа КБ из-за износа прокладок с полевой стороны на наружной рельсовой нити.
Известно устройство такого назначения, например, устройство определения пространственного положения рельсового пути, выполненное по патенту РФ на полезную модель №38172 МКл. В61К 9/08; Е01В 35/00, бюл. №15, 2004 г. В этом устройстве, принятом за прототип, уровни измеряют с требуемой точностью стандартными шаблонами, а вычисление подуклонки относительно шпалы осуществляют путем последовательного измерения углов между плоскостью горизонта и плоскостью шейки рельса на одной и той же высоте с двух ее противоположных сторон. Перед измерением шейку и основание рельса очищают от пыли и грязи. Углы отклонения подошвы рельса от горизонта и осей шейки от отвесной линии замеряют последовательно с обеих сторон рельса, используя при этом отсчетный барабан, выводящий уровень в горизонтальное положение. Углы отклонения определяют по соотношениям:
где
n - отклонение оси внутреннего рельса от вертикали;
m - отклонение оси внешнего рельса от вертикали;
V - угол отклонения подошвы рельса от горизонта;
- угол отклонения шейки рельса от оси отвесной линии.
При всех преимуществах известного устройства, следует отметить недостатки связанные с необходимостью базирования известного устройства относительно подошвы рельса как с внутренней, так и внешней стороны рельса. Кроме того, в соотношениях (1), (2) числовые значения n1, n 2, m1 m2 существенно превышают значения разностей (n1-n 2) и (m1-m2 ), что приводит к требованию высокой точности изготовления элементов конструкции устройства - прототипа.
Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данной полезной модели, является повышение эффективности работы устройства за счет оперативности измерения, а так же повышения точности измерения.
Поставленный технический результат достигается тем, что устройство измерения подуклонки рельсов, содержащее автономный блок электропитания, блок обработки результатов измерения, - дополнительно содержит инклинометр, датчик температуры окружающей среды, размещенный в блоке обработки результатов измерения, выход блока автономного электропитания соединен с входами инклинометра, блока обработки результатов измерения и датчика температуры окружающей среды, выход которого соединен с одним входом блока обработки результатов измерения, другой вход блока обработки результатов измерения соединен с выходом инклинометра, при этом инклинометр, блок автономного электропитания и блок обработки результатов измерения установлены в верхней центральной части подковообразной скобы с жестко закрепленными к обеим ее концам упорами с наконечниками, концы которых выполнены по форме верхней части основания рельса с установленными на них постоянными магнитами для надежной фиксации к обоим сторонам основания рельса, в центральной верхней части подковообразной скобы, с ее противоположной стороны от места установки инклинометра шарнирно закреплена одним своим концом наклонная штанга, другой конец которой, снабженный магнитной опорой, установлен в средней части головки исследуемого рельса.
На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства;
- на фиг.2 представлена конструкция устройства измерения подуклонки рельсов (вид спереди);
- на фиг.3-конструкция устройства вид А (фиг.2);
- на фиг.4 - тоже вид В. (фиг2.);
- на фиг.5 - представлено сечение взаимного расположения рельсов колеи, соответствующее условию превышения уровня правого рельса относительного левого рельса на величину у;
- на фиг.6 - тоже соответствующее превышению уровня левого рельса колеи над правым рельсом.
Устройство измерения подуклонки рельсов содержит (фиг.1) блок автономного электропитания 1, инклинометр 2, блок обработки результатов измерения 3 и датчик температуры окружающей среды 4.
При этом входы инклинометра 2, блока обработки результатов измерения 3 и датчики температуры окружающей среды 4 соединены с выходом блока автономного электропитания 1, выход инклинометра 2 соединен с одним входом блока обработки результатов измерения 3, другой вход последнего соединен с выходом датчика 4 температуры окружающей среды.
В качестве блока обработки результатов измерения 3, может быть использован микропроцессор с соответствующим программным обеспечением.
Указанные на блок-схеме (фиг.1) блоки 1, 2, 3, 4 конструктивно размещены в соответствующих корпусах, установленных (фиг.2) на подковообразной скобе 5 (фиг.2) в ее верхней центральной части.
При этом блок автономного электропитания 1 (фиг.1) размещен в корпусе 6 (фиг.2), в корпусе 7 размещен инклинометр 3 (фиг.1), в корпусе 8 (фиг.1) установлены блок обработки результатов измерения 1 и датчик температуры окружающей среды 4 (фиг.1).
К обеим концам подковообразной скобы 5 (фиг.2) жестко закреплены упоры 9 с наконечниками 10, концы которых выполнены по форме верхней части основания 11 рельса 12 с установленными на них постоянными магнитами 13. В центральной верхней части подковообразной скобы 5 (фиг.3, 4) с ее противоположной стороны от места установки корпуса 7, в котором размещен
инклинометр 2, с помощью шарнира 14 закреплена одним своим концом наклонная штанга 15, другой конец которой снабженный магнитной опорой, так называемым, магнитным фиксатором 16, установлен в средней части головки 17 рельса 12 (фиг.1, 3, 4).
С помощью наклонной штанги 15 обеспечивается устойчивое положение подковообразной скобы 5 на исследуемом рельсе. Работает устройство измерения подуклонки рельсов следующим образом.
Перед проведением процесса измерения подуклонки рельсов производят подстройку инклинометра 2, закрепленного в корпусе 7 (фиг.2) на подковообразной скобе 5. Для этого устанавливают подковообразную скобу 5 (фиг.2) с размещенными в верхней ее центральной части блоком автономного электропитания, инклинометром и блоком обработки результатов измерения с датчиком температуры окружающей среды на верхнюю часть основания рельса, охватывая его наконечниками 10 с упорами 9 подковообразной скобы (фиг.2). Далее определяют величину подуклонки выбранного рельса относительно горизонта.
Затем изменяют положение подковообразной скобы 5 относительно верхней части основания рельса на противоположное и определяют величину подуклонки при этом положении подковообразной скобы 5.
При правильной настройке должен измениться только знак выходного сигнала инклинометра.
В случае, если при изменении положения подковообразной скобы на противоположное изменилось и значение выходного сигнала инклинометра, производят подстройку инклинометра 2 с помощью подстроечного винта, находящегося внутри корпуса 7 с инклинометром, таким образом, чтобы при изменении положения подковообразной скобы на противоположное относительно рельса, менялся бы лишь знак выходного сигнала инклинометра.
После подстройки инклинометра возможно проведение измерения подуклонки. Для этого скоба 5 (фиг.2) устанавливается указанным выше способом последовательно на верхнюю поверхность основания каждой из рельс колеи. Полученные результаты соответствуют величине подуклонки относительно
горизонта. Поправки на негоризонтальность положения шпал рельсовой колеи и возвышения одного рельса над другим могут быть установлены с помощью стандартных измерительных шаблонов ЦУП-1Д, ЦУП-2Д, ЦУП-3Д. Более удобным и совершенным средством для определения истинного значения подуклонки являются автоматически путевые шаблоны типа АПШ, разработанные и внедренные в НПЦ ИНФОТРАНС (Патент РФ на полезную модель №65210, опубл. в бюл. №21, 2007 г.)в которых процесс измерения и внесение поправок в конечный результат осуществляется автоматически. При этом окончательный результат измерения вносится непосредственно в БАС путеизмерителя.
На фиг.5 и фиг.6 представлены варианты установки шаблонов типа АПШЗ на рельсы колеи для случая возвышения правого рельса над левым (фиг.5) и случая возвышения левого рельса над правым (фиг.6).
Таким образом, предложенное устройство измерения подуклонки рельсов совместно с устройством определения ширины колеи и уровня взаимного расположения поверхностей головок рельсов позволяют с высокой точностью определить истинное значение подуклонки рельсов. Экспериментальные исследования опытных образцов указанных устройств полностью подтверждают правомерность их применения.
Устройство измерения подуклонки рельсов, содержащее автономный блок электропитания, блок обработки результатов измерений, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит инклинометр, датчик температуры окружающей среды, размещенный в блоке обработки результатов измерения, выход автономного блока электропитания соединен с входами инклинометра, блока обработки результатов измерения и датчика температуры окружающей среды, выход которого соединен с одним входом блока обработки результатов измерения, другой вход блока обработки результатов измерения соединен с выходом инклинометра, при этом инклинометр, блок автономного электропитания и блок обработки результатов измерения установлены в верхней центральной части подковообразной скобы с жестко закрепленными к обеим ее концам упорами с наконечниками, концы которых выполнены по форме верхней части основания рельса с установленными на них постоянными магнитами для надежной фиксации к обеим сторонам основания рельса, в центральной части подковообразной скобы, с ее противоположной стороны от места установки инклинометра шарнирно закреплена одним своим концом наклонная штанга, другой конец которой, снабженный магнитной опорой, установлен в средней части головки исследуемого рельса.
