Устройство для измерения параметров поглощающих аппаратов железнодорожных вагонов
Полезная модель относится к железнодорожному транспорту. Оно предназначено для измерения квазистатических параметров (конструктивного хода и силы сжатия на каждом определенном заданном интервале расстояния) поглощающих аппаратов следующих типов: Ш-1-ТМ, Ш-2-В, Ш-2-Т, ПМК-110, Ш-6-ТО-4, 73ZW, 73ZW12M, АПЭ-120И, ЭПА-120 и АПЭ-95-УВЗ. Устройство имеет следующие составные части: раму, гидравлический пресс, шкаф управления, гидравлическую станцию, блок питания, датчик давления, датчик перемещения, механизм размещения поглощающего аппарата, представляющего собой транспортную тележку. Гидравлическая станция создает давление жидкости гидравлического пресса, который при испытании сжимает механизм поглощающего аппарата. В шкафу управления расположен контроллер, обеспечивающий проведение измерений, обработку измерительной информации, ее визуализацию, логический анализ и регистрацию полученных данных. Испытание поглощающего аппарата производится в горизонтальном положении. Транспортная тележка обеспечивает его продольное перемещение к прессу через технологический проем. Пульт управления включает в себя энергонезависимый переносной модуль памяти, графический индикатор и клавиатуру. По окончании работы стенда происходит подсчет энергоемкости, а при необходимости сохраняется график зависимости конструктивного хода от силы сжатия. Результаты испытаний выводятся на индикаторное устройство пульта управления. С помощью клавиатуры пульта управления оператор вводит исходную информацию. По завершении испытаний устройство фиксирует поглощающий аппарат в поджатом состоянии в сборе с тяговым хомутом и упорной плитой, готовый к установке на вагон. Устройство надежно в работе, исключает операцию кантования поглощающего аппарата при испытании, процесс испытания автоматизирован, что устраняет субъективность принятия оператором решения о соответствии рабочих параметров испытуемого устройства установленным нормам. Конструкция позволяет производить четкое позиционирование испытуемого поглощающего аппарата при испытаниях, что повышает точность измерений.
Полезная модель на устройство для измерения параметров поглощающих аппаратов железнодорожных вагонов предназначено для измерения квазистатических характеристик поглощающих аппаратов. Оно измеряет конструктивный ход и давление пресса при данной величине конструктивного хода для поглощающих аппаратов следующих типов: Ш-1-ТМ, Ш-2-В, Ш-2-Т, ПМК-110, Ш-6-ТО-4, 73ZW, 73ZW12M, АПЭ-120И, ЭПА-120 и АПЭ-95-УВЗ.
Известен стенд для испытания и ремонта поглощающих аппаратов пассажирских вагонов, содержащий кантователь для размещения поглощающего аппарата и подвижный силовой элемент пресса для его сжатия, выполненный в виде гидроцилиндра. Кантователь также имеет гидроцилиндр, прикрепленный болтом к проушине, которая приварена к опоре рамы. Пресс работает за счет давления рабочей жидкости, которое создает гидростанция. Кантователь переводится из горизонтального положения в вертикальное. Устройство имеет контроллер, представляющий собой микрокомпьютер с записанной программой проведения испытаний. Оно также снабжено датчиком хода, выполненным в виде рамки, снабженной двумя оптронными парами и перемещаемой совместно со штоком поршня гидроцилиндра. Линейка имеет деления, неподвижно закреплена на раме пресса. При взаимодействии с линейкой датчик выдает импульсы. На напорном трубопроводе гидростанции установлен датчик давления. Он контролирует давление, действующее на поглощающий аппарат. Сигналы, поступающие с датчиков, команды оператора и результаты проведения испытаний отображаются на дисплее, записываются в памяти персонального компьютера и при необходимости печатаются на принтере [1]. Недостатками данной конструкции является то, что в устройстве результаты испытаний субъективно воспринимаются оператором, а это может вносить ошибки принятия решений при испытаниях. Надежность работы устройства в условиях интенсивной эксплуатации и жестких нагрузок невысока. Недостатком конструкции является необходимость производить кантование поглощающего аппарата автосцепки при его испытании и закреплять поглощающий аппарат в вертикальном положении. Находящиеся в настоящее время поглощающие аппараты очень отличаются конструкциями. Поэтому испытательные стенды, как правило, предназначены для испытания определенного типа поглощающего аппарата, для которых особенно сильно
различаются опорные фиксаторы, закрепляющие аппараты при испытаниях. Кроме того, устройства достаточно громоздки.
Целью создания заявляемого устройства является решение следующих задач: повышения надежности работы и эргономичности устройства; облегчения подачи поглощающих аппаратов для испытаний; надежного закрепления на стенде поглощающих аппаратов любых конструкций; создания универсальных закрепляющих элементов для всех типов поглощающих аппаратов; уменьшения габаритов устройства; обеспечения легкого перемещения аппарата внутри устройства и контроля его перемещения; исключения субъективности оператора в принятии решений после проведения испытаний; повышения производительности труда; мониторинга работоспособности находящихся в эксплуатации поглощающих аппаратов; возможности анализа информации об испытаниях в течение всего срока службы каждого аппарата.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения параметров поглощающих аппаратов используется принцип испытания поглощающих аппаратов в рабочем (горизонтальном) положении, что позволяет не кантовать их. При этом упрощается конструкция устройства, возможно создание универсального крепления поглощающих аппаратов любых типов. Конструкция устройства, в которой тяговый хомут и стакан с пружиной размещаются внутри гидравлического цилиндра, имеет меньшие габариты. Мониторинг перемещения испытуемого поглощающего аппарата внутри устройства обеспечивается бесконтактными датчиками, которые определяют местонахождение и контролируют позиционирование испытуемого аппарата на стенде. Предусмотрено использование удароустойчивого и виброустойчивого датчика перемещения, на который сложные условия эксплуатации не оказывают негативного влияния. Это повышает точность измерений и надежность работы устройства. Размещение и перемещение испытуемого поглощающего аппарата внутри устройства производится на транспортной тележке, которая облегчает труд оператора и повышает производительность труда. Автоматизация процесса измерений и принятия решений исключает субъективность мнений оператора, снимает с него излишнюю ответственность. Мониторинг и анализ информации о результатах испытаний испытуемых поглощающих аппаратов обеспечивается использованием энергонезависимого информационного модуля с возможностью обработки ее и хранения в памяти персональной ЭВМ.
На фиг.1 изображен общий вид устройства измерения параметров поглощающих аппаратов железнодорожных вагонов. На фиг.2 изображен вид этого же устройства сбоку. На рисунках использованы следующие обозначения: 1 -пульт управления; 2 - транспортная тележка; 3 - шкаф управления; 4 - приемный проем; 5 - датчик перемещения; 6 - датчик давления; 7 - бесконтактные индуктивные датчики; 8 - испытуемый поглощающий аппарат; 9 - пресс; 10 - гидростанция; 11 - рама; 12 - блок управления; 13 - алфавитно-цифровой и графический индикатор; 14 - блок питания; 15 - энергонезависимый переносной модуль памяти.
Устройство для измерения параметров поглощающих аппаратов железнодорожных вагонов имеет в своем составе: раму 11, гидравлический пресс 9, шкаф управления 3, гидравлическую станцию 10, датчик давления 6, датчик перемещения 5, транспортную тележку 2. К раме 11, представляющей собой металлический каркас, крепятся все основные составные части устройства. При проведении измерений гидравлический пресс 9 производит сжатие поглощающего аппарата 8. В шкафу управления 3 расположены блок управления 12. Он обеспечивает проведение измерений, обработку информации, полученной от первичных преобразователей для измерения давления и перемещения, ее визуализацию, логический анализ и регистрацию полученных данных. Гидравлическая станция 10 создает давление жидкости гидравлического пресса 9, сжимающего испытуемый поглощающий аппарат 8. Датчик давления 6 является первичным преобразователем для измерения давления, создаваемого в гидравлическом прессе для сжатия поглощающего аппарата 8. Датчик перемещения 5 является первичным преобразователем для измерений перемещения при снятии квазистатических характеристик поглощающих аппаратов. В устройство включены бесконтактные индуктивные датчики 7, используемые для определения местоположения подвижных пневматических механизмов устройства. Транспортная тележка 2 обеспечивает продольное перемещение поглощающих аппаратов внутри устройства. Пульт управления 1 включает в себя энергонезависимый переносной модуль памяти 15, имеет в своем составе плату контроллера (не изображена), алфавитно-цифровой и графический индикатор 13. Блок питания 14 служит источником питания 220 Вольт и обеспечивает электроэнергией пульт управления, все датчики 5, 6 и 7 и электропневматические вентили (не показаны). Энергонезависимый информационный модуль 15 имеет плату памяти для хранения информации об
испытаниях (даты их проведения, типа и номера поглощающего аппарата, его энергоемкости и конструктивного хода) для последующей передачи на ЭВМ. Устройство включает электропневматические вентили (не показаны), которые служат для управления пневматическими цилиндрами (не показаны). Пылезащищенный высокого разрешения датчик перемещения 5 служит для измерения линейных перемещений пресса при сжатии поглощающего аппарата 8. Устройство измерения параметров поглощающих аппаратов позволяет просматривать сохраненные данные испытаний поглощающих аппаратов.
Устройство работает следующим образом. Поглощающий аппарат 8 в сборе с тяговым хомутом и упорной плитой устанавливается подъемным механизмом на транспортную тележку 2 устройства головной частью от технологического проема 4 пресса. Пневматический цилиндр (не показан) открывает клинья (не показаны), е закрывающие этот проем. Транспортная тележка 2 заводится внутрь устройства, и клинья закрываются. Включается гидравлический пресс 9, и начинается процесс сжатия поглощающего аппарата 8 на заданную величину конструктивного хода. При этом производится измерение силы сжатия прессом поглощающего аппарата на каждом определенном заданном интервале расстояния. В контроллере производится вычисление квазистатических характеристик поглощающих аппаратов: измерение конструктивного хода и измерение силы сжатия на определенном шаге конструктивного хода. Далее производится анализ полученной информации, на алфавитно-цифровом и графическом индикаторе 13 отображается техническое состояние поглощающего аппарата с обозначением конкретных неисправностей. Результаты измерений и логического анализа запоминаются в энергонезависимом переносном информационном модуле 15. При каждом испытании выбирается с помощью меню пульта управления тип поглощающего аппарата. Производится повторение нескольких циклов испытаний, после чего определяется усредненная результирующая характеристика рабочих параметров испытуемого поглощающего аппарата (измерение конструктивного хода и измерение силы сжатия на определенном шаге конструктивного хода). Далее производится логический анализ полученной информации, и на алфавитно-цифровом индикаторе 13 отображается техническое состояние поглощающего аппарата с обозначением конкретных неисправностей. Результаты измерений и логического анализа запоминаются в энергонезависимом переносном информационном модуле 15. При каждом испытании с помощью меню пульта управления 1 выбирается тип поглощающего аппарата. В последнем цикле сжатия
поглощающего аппарата на обратном ходе фиксируется расстояние от упорной плиты до днища поглощающего аппарата. Оператор закрепляет поглощающий аппарат 8 фиксирующим устройством (не показано). Давление с пресса снимается, гидроцилиндр дожимается до упора пневматическим цилиндром, открываются клинья технологического проема 4 и выкатывается тележка 2. Поглощающий аппарат 8 в поджатом виде в сборе с тяговым хомутом и упорной плитой снимается с устройства для последующей установки на вагон. При установке на вагон фиксирующее устройство снимается, и поглощающий аппарат полностью разжимается до рабочего состояния. При заклинивании поглощающего аппарата происходит прекращение его сжатия и выдается служебное сообщение о непригодности.
Предлагаемая полезная модель позволяет расширить функциональные возможности устройства и обеспечивает его установку в любом месте вагонного депо. Достоинством заявляемого устройства является также то, что оно автоматизирует контрольно-измерительные операции и автоматически производит отбраковку поглощающих аппаратов, снимая груз ответственности с оператора за принятие решения о техническом состоянии испытуемых аппаратов, исключает субъективность принятия решений. По завершении испытаний устройство обеспечивает фиксацию в поджатом состоянии поглощающего аппарата в сборе с тяговым хомутом и упорной плитой, который после испытаний готов к установке на вагон. Конструкция устройства обеспечивает надежность и безопасность работы стенда и позволяет осуществлять позиционирование и контроль установки поглощающего аппарата на стенде, снизить погрешность измерений. Использование транспортной тележки в качестве механизма размещения поглощающего аппарата для испытаний позволяет отказаться от необходимости его кантования при испытаниях.
Источники информации
1. Патент России на полезную модель, RU 
48628, МКИ G01b 13/00, заявлено 2005.05.19.
Устройство для измерения параметров поглощающих аппаратов железнодорожных вагонов, содержащее механизм размещения поглощающего аппарата; подвижный силовой элемент для сжатия поглощающего аппарата прессом, который работает за счет давления рабочей жидкости, создаваемого гидростанцией; датчик перемещения, соединенный со штоком поршня гидроцилиндра и перемещающийся совместно с ним; датчик давления для измерения нагрузки, действующей на поглощающий аппарат, установленный на гидроцилиндре; пульт управления, имеющий клавиатуру ввода исходной информации об испытуемом поглощающем аппарате и кнопки управления устройством, индикаторное устройство для визуальной оценки исходной информации и результатов испытаний; устройство для передачи информации на персональную электронно-вычислительную машину и печать, отличающееся тем, что оно содержит бесконтактные датчики перемещения, определяющие место положения подвижных частей устройства и позволяющие автоматически центрировать поглощающий аппарат внутри него; испытание поглощающего аппарата производится в комплекте с упорной плитой и тяговым хомутом в горизонтальном положении; весь процесс измерения происходит в автоматическом режиме; данные об испытаниях поглощающего аппарата (его тип, номер, дата проведения испытаний, максимальный конструктивный ход, средняя энергоемкость, график измерения силы сжатия на определенном шаге конструктивного хода) сохраняются в переносном энергонезависимом информационном модуле; механизм размещения испытуемого поглощающего аппарата представляет собой транспортную тележку, на которой он подводится к прессу через технологический проем, закрываемый клиньями.
