BR112014009572B1

BR112014009572B1 - conjunto de guia de um veículo terrestre ao longo de pelo menos um trilho de guia

Info

Publication number: BR112014009572B1
Application number: BR112014009572-8A
Authority: BR
Inventors: Jean-Luc Andre
Original assignee: Newtl
Priority date: 2011-10-28
Filing date: 2012-10-24
Publication date: 2021-01-12
Also published as: KR20140089357A; CA2852869A1; US9132847B2; CN103906664B; WO2013061263A1; CO6940385A2; FR2981904B1; CN103906664A; ZA201402650B; EP2771219B1; ECSP14013320A; RU2014120115A; FR2981904A1; EP2771219A1; BR112014009572A2; JP2015501255A; CL2014000964A1; ES2712002T3; JP6105606B2; US20140306068A1

Abstract

SISTEMA DE CONTROLE DINÂMICO DA RODAGEM DO OU DOS RODÍZIOS DE GUIA PARA UM CONJUNTO DE GUIA DE UM VEÍCULO AO LONG O DE PELO MENOS UM TRILHO. O sistema de controle dinâmico (1) da rodagem sobre pelo menos um trilho de guia para um conjunto de guia (2) de um veículo ao longo de pelo menos um trilho de guia (3) formado por pelo menos um rodízio (9) ou por pelo menos um par (11, 14) de rodízios de guia (9) que rodam ao longo desse trilho de guia (3) é caracterizado pelo fato de que ele compreende um sensor vibratório (5) situado próximo do pelo menos um rodízio (9) ou do pelo menos um par (11, 1 4) de rodízios de guia (9) e um sensor de proximidade (7), pelo fato de que os sinais provenientes desses sensores (5, 7) ou dos circuitos nos quais eles são posicionados são analisados em permanência para determinar um início de saída do trilho, uma saída do trilho ou um limite de desgaste ou uma deterioração do ou dos rodízios (9) ou da cinta (24) desses últimos. Essa invenção interessa aos construtores de veículos guiados ao longo de pelo menos um trilho.

Description

CONJUNTO DE GUIA DE UM VEÍCULO TERRESTRE AO LONGO DE PELO MENOS UM TRILHO DE GUIA

[0001] A invenção se refere a um sistema de controle dinâmico da rodagem de um ou vários elementos rolantes para um conjunto de guia por rodagem ao longo de pelo menos um trilho notadamente no solo para veículo rodoviário, notadamente um veículo de transporte em comum.

[0002] Mais especialmente, esse sistema de controle dinâmico combina a geração e o reconhecimento de um estado vibratório e a indicação de uma diferença de elevação do ou dos elementos rolantes do conjunto de guia em relação ao(s) trilho(s) de guia tendo em vista fornecer uma informação sobre o risco e o estado de descarrilamento e sobre o desgaste desses elementos rolantes ou da cinta desses últimos.

[0003] Uma tal detecção pode resultar de uma medição ou de um reconhecimento de um estado vibratório e de uma medição indutiva a partir de sensores situados no conjunto de guia para assinalar qualquer falha da guia a fim de evitar acidentes em consequência de um descarrilamento, em todo caso de minimizar as consequências de um descarrilamento. Trata-se de alertar sobre um descarrilamento potencial, quer dizer do início de uma saída dos trilhos tendo em vista proceder às ações seguras ou de segurança.

[0004] A guia de um veículo por um conjunto de guia ao longo de pelo menos um trilho, por exemplo, no solo, só é assegurada se os meios de rodagem sobre e ao longo desse trilho de guia, permanecem em contato constante com esse último.

[0005] A presente invenção se refere notadamente, mas não exclusivamente ao caso especial da guia por dois rodízios inclinados que rodam sobre as pistas inclinadas de um trilho de guia como representado nas figuras. Esses rodízios podem apresentar cada um deles um flange.

[0006] A guia é normal e em segurança, quando os rodízios contêm o trilho. Geralmente, a parte do rodízio que está em contato com o trilho é feita de matéria relativamente flexível, por exemplo, feita de borracha ou feita de poliuretano. Mas em todos os casos, essa parte do rodízio não tem as mesmas características de rigidez que o flange seja ela feita na mesma matéria que esse último ou que ela seja feita em uma outra matéria.

[0007] Os rodízios com flange se referem a um dos modos preferidos de realização da invenção, pois são visados todos os tipos de rodízios ou rodas de guia. É possível muito bem imaginar aplicar essa invenção a dispositivos de guia que compreendem um cárter fixo em rotação ligado ao suporte do ou dos rodízios e proeminente em relação à pista de rodagem dos rodízios.

[0008] Se o ou os rodízios de guia chegam em contato de rodagem sobre sua(s) pistas de rodagem por seus flanges ou por seu(s) cárter(es), o veículo equipado com o conjunto de guia segue ainda sua trajetória, mas o descarrilamento está previsto. Nesse caso, a parte da guia que está em contato com o trilho é feita de aço. Tem-se assim um contato de ferro sobre ferro. E depois, se os rodízios deixam o trilho, como os flanges ou o cárter são proeminentes, quer dizer, salientes em relação a esses últimos, esses últimos virão em contato com a pavimentação. Aí ainda, a assinatura vibratória é diferente.

[0009] Devido a isso, compreende-se bem que a assinatura vibratória medida sobre o suporte dos rodízios de guia é diferente entre o caso da rodagem-guia e todos os outros casos.

[0010] Ora, existem múltiplas causas de desvio desses meios de rodagem e depois de saída do trilho de guia. Esse risco de descarrilamento pode ser grande, notadamente nas zonas urbanas nas quais as passagens e os movimentos diversos trazem poluições e rejeitos diversos que vêm se adicionar aos destroços e detritos trazidos pelas intempéries e os acontecimentos meteorológicos excepcionais.

[0011] Várias soluções técnicas antidescarrilamento foram descobertas que permitem garantir até um certo ponto, a segurança da guia. Mas nenhum dos sistemas antidescarrilamento passivos dá inteiramente satisfação em relação às grandes exigências de segurança relativas ao transporte urbano de pessoas.

[0012] Quando o conjunto de guia descarrila, por exemplo, em caso de interrupção localizada de um trilho de guia, de presença de um obstáculo ou de um objeto imprevisto sobre o ao longo do trilho de guia, de gelo ou de qualquer outra causa que pode provocar o levantamento acidental do conjunto de guia. O veículo não sendo mais guiado, seu condutor só tem como única solução para o mesmo para que ele seja de novo posicionado corretamente acima do trilho de guia por uma intervenção exterior.

[0013] Existe uma necessidade de uma solução de detecção precoce e em tempo real do risco de descarrilamento e do descarrilamento.

[0014] A presente invenção constitui uma solução adaptada que permite satisfazer essa necessidade e, além disso, detectar o limite de desgaste ou a deterioração da conta dos rodízios de guia.

[0015] O sistema de controle dinâmico da rodagem sobre o trilho de guia e do contato com o trilho de acordo com a presente invenção permite assegurar uma vigilância constante e em tempo real da rodagem do ou dos rodízios ou rodas de guia sobre o trilho de guia tendo em vista emitir um alarme no menor desvio ou modificação de elevação ou de trajetória desse ou desses rodízios e mais geralmente do conjunto de guia do qual eles fazem parte.

[0016] Se esse sistema de controle dinâmico da rodagem e do contato com o trilho de guia detecta que o sistema de guia se afasta do trilho com o qual ele deve permanecer em contato quer dizer que a assinatura vibratória mudou, e que sua distância vertical em relação ao trilho aumentou, um sinal de alerta previne o sistema de vigilância e de segurança assim como o condutor do veículo que age em conseqüência disso aplicando para isso as instruções de segurança em função da gravidade do incidente. Esse mesmo sinal de alerta pode também desencadear o acionamento de dispositivos de segurança, provocando, por exemplo, a paralisação do veículo ou a introdução de um dispositivo antidescarrilamento ou de recolocação sobre os trilhos.

[0017] O sistema de acordo com a invenção permite também detectar o desgaste ou a deterioração da cinta dos rodízios que constituem os meios de rodagem do conjunto de guia sobre o trilho. Ele assegura assim uma vigilância ligada à segurança e à manutenção para a substituição dessa cinta.

[0018] Assim, o objetivo da invenção é duplo. Ela permite primeiramente assegurar uma vigilância constante do bom funcionamento da guia e prevenir o mais cedo possível uma saída dos trilhos. Ela permite em seguida uma manutenção preventiva detectando para isso o desgaste normal ou excessivo da conta dos rodízios.

[0019] Para isso, a invenção se refere a um sistema de controle dinâmico do contato com o trilho dos meios de rodagem de um conjunto de guia de um veículo rodoviário por deslocamento ao longo de pelo menos um trilho de guia notadamente no solo.

[0020] Um tal sistema deve poder funcionar em todas as situações normais de deslocamento ou de paralisação do veículo, quer dizer nos dois sentidos de deslocamento, em toda a faixa das velocidades permitidas, por ocasião da passagem de agulhas, de cruzamentos ou de juntas de dilatação, por ocasião de rodagem em curva fechada, por ocasião de uma frenagem, etc. Por outro lado, visto que a não detecção de uma saída dos trilhos é um acontecimento especialmente temido, a taxa de falha do sistema deve ser a menor possível.

[0021] De acordo com a invenção esse sistema de controle dinâmico da guia e do contato com o trilho compreende pelo menos um sensor com um meio de geração de um sinal vibratório associado a um meio de reconhecimento de um regime vibratório que traduz um estado crítico de guia ou de desgaste do ou dos rodízios ou da conta desses últimos e um sensor de proximidade que comunica a elevação do ou dos rodízios ou do conjunto de guia em relação ao trilho. A análise combinada dos sinais desses dois sensores permite deduzir que há um descarrilamento ou uma saída dos trilhos.

[0022] O meio de detecção que assegura a geração de um sinal vibratório compreende de preferência pelo menos um acelerômetro solidário do elemento mecânico de compensação de cada par de rodízios. O sinal de saída do acelerômetro ou de cada acelerômetro é tratado e analisado, por exemplo, em freqüências e depois uma comparação é efetuada para determinar assim uma informação sobre o estado de bom funcionamento do conjunto de guia.

[0023] O sensor de proximidade é de preferência de natureza indutiva. Ele compreende um sensor indutivo que vigia a cota entre uma referência fixa no conjunto de guia, por exemplo, o eixo de compensação inferior dos rodízios de guia e a parte de cima do trilho de guia. Essa cota é praticamente invariável enquanto não houver saída do trilho. Ela pode se reduzir um pouco no decorrer do tempo com o desgaste normal da cinta dos rodízios. Fica-se assim livre da mecânica da guia, aquela do veículo e da infraestrutura.

[0024] As saídas dos sensores de aceleração e do sensor indutivo de proximidade são facilmente acessíveis, e conectadas por conectores, tendo em vista uma manutenção rápida e fácil.

[0025] Esses sensores são especialmente resistentes às diferenças de temperatura, ao desgaste, aos choques e às vibrações, o que assegura a confiabilidade do sistema de controle dinâmico da invenção por uma longa duração.

[0026] Por outro lado, a combinação de duas tecnologias redundantes, que não apresentam um modo comum de falha, permite diminuir consideravelmente os riscos de pane global do dispositivo de controle dinâmico da invenção.

[0027] Esse dispositivo de controle dinâmico do contato com o trilho compreende numerosas outras vantagens, entre as quais podem ser citadas aquelas de acordo com as quais:

[0028] - ele funciona com cintas não homogêneas entre os rodízios direito e esquerdo de uma mesma guia ou de guias dianteira e traseira;

[0029] - ele funciona qualquer que seja o sentido do deslocamento, ou a velocidade;

[0030] - ele não necessita de regulagem ou de calibragem sobre a composição; assim, ele é imediatamente operacional depois da colocação em funcionamento do veículo;

[0031] - ele é insensível às condições normais de utilização: passagem de agulhas, de cruzamentos, de sistemas de dilatação ou de sistemas de controle de saída do trilho, rodagem contra o flange dos rodízios de guia em curva fechada, frenagem de emergência, etc.; e

[0032] - ele funciona tanto em um eixo de extremidade quanto em um eixo intermediário do veículo.

[0033] Finalmente, o sistema de controle dinâmico da rodagem e do contato com o trilho pode fornecer outras informações fora aquelas sobre o descarrilamento. Ele pode fornecer, por exemplo, sinais dos quais a forma e a frequência indicam o desgaste dos elementos de guia ou de suas cintas ou uma falha desses últimos.

[0034] Outras características e vantagens da invenção aparecerão com a leitura da descrição detalhada que vais e seguir, descrição feita em referência aos desenhos anexos, nos quais:

[0035] - a figura 1 é uma vista de cima de um eixo de veículo guiado por um conjunto de guia com dois pares de rodízios que compreende cada um deles um sistema de controle dinâmico do contato;

[0036] - a figura 2 é uma vista de detalhe da parte circundada na figura 1;

[0037] - a figura 3 é uma vista em perspectiva da figura 2;

[0038] - a figura 4 é uma vista em corte transversal do sistema de guia ao nível da linha de corte transversal representada na figura 2;

[0039] - a figura 5 é uma vista em corte longitudinal do sistema de guia ao nível da linha de corte longitudinal representada na figura 2;

[0040] - a figura 6 é um esquema sinótico de bloco que mostra a composição do sistema;

[0041] - a figura 7 é uma tabela-organograma que ilustra um exemplo de análise do sinal a explorar que provém dos sensores;

[0042] - a figura 8 é um gráfico comparativo de dois espectros em frequências de potência média em um percurso que provém de um acelerômetro com na parte de cima a assinatura em frequências no caso de uma saída dos trilhos e na parte de baixo a assinatura em frequências no caso de um funcionamento normal de guia,

[0043] - a figura 9 é um gráfico comparativo de três espectros em frequências de potência média em um percurso que provém de um acelerômetro com respectivamente de cima para baixo um rodízio gasto a 100 %, um rodízio gasto a 50 % e um rodízio novo.

[0044] Por razões de simplificação, será utilizado abaixo o temo de rodízio de guia. Fica bem entendido que por “rodízio(s)”, é preciso compreender de modo bastante geral, qualquer elemento rolante que se desloca sobre um trilho notadamente inclusive, as rodas ferroviárias ou de bonde.

[0045] A presente invenção procede da ideia geral inventiva de acordo com a qual é utilizado um sistema de controle dinâmico 1 em um conjunto de guia 2 de um veículo qualquer ao longo de pelo menos um trilho de guia 3 notadamente no solo 4, no qual existe pelo menos um sensor de vibração 5, por exemplo um acelerômetro 6, e pelo menos um sensor de proximidade 7, por exemplo um sensor indutivo 8, levados ou fixados sobre esse conjunto de guia 2 na proximidade de pelo menos um rodízio 9 ou de pelo menos um par de rodízios 9 e são explorados os sinais desses sensores 5, 7 para determinar uma saída dos trilhos, o estado de descarrilamento e o simples desgaste da cinta dos rodízios de guia 9.

[0046] Mais especialmente, os sinais que emanam de cada sensor de vibração são tratados analisando-se os mesmos em frequências e compara-se o nível do sinal do sensor de proximidade 7 com uma referência de distância para determinar se os sinais do ou dos sensores de vibração 5 traduzem uma deterioração ou um desgaste dos rodízios de guia 9 ou ainda um descarrilamento se houver concomitância dos dois alarmes fornecidos pelos conjuntos de detecção.

[0047] Serão descritos mais em detalhe esses meios e a utilização desses últimos em referência às diferentes figuras.

[0048] A título de ilustração, o sistema de controle dinâmico 1 da invenção é descrito aqui montado em um conjunto de guia 2 previsto para um veículo terrestre guiado ao longo de um trilho central 3 notadamente no solo 4. Evidentemente, esse sistema 1 não é específico a esse tipo de conjunto de guia e ele pode ser adaptado e utilizado com qualquer sistema de guia por contato sobre pelo menos um trilho de guia.

[0049] No sistema de guia descrito como modo de realização preferido, cada eixo ou quadro de eixo 10 do veículo guiado utiliza um conjunto de guia 2 que compreende dois pares de rodízios de guia 9, a saber um par 11 de rodízios diretores 12 e 13 situados na dianteira no sentido do deslocamento, e um par 14 de rodízios seguidores 15 e 16 situados na traseira no sentido do deslocamento, o que permite que o veículo circule nos dos sentidos. Evidentemente, é compreendido que se o veículo é unidirecional, só há um sistema de guia situado na dianteira no sentido do deslocamento.

[0050] Os rodízios de guia 9 são de preferência do tipo com flanges tais como 17 e com banda de rodagem 24 flexível ou pelo menos com uma outra característica de rigidez mecânica diferente dos flanges a saber uma rigidez inferior.

[0051] Pode também se tratar de rodízios sem banda ou cinta de rodagem. A superfície periférica de rodagem do ou dos rodízios é nesse caso especial e notadamente de natureza compósita que apresenta uma rigidez radial diferente, notadamente inferior àquela dos flanges ou parte proeminente dos rodízios ou na proximidade desses últimos e, por exemplo, àquela do trilho.

[0052] O mesmo efeito pode ser obtido por um rodízio inteiramente metálico do qual a periferia rolante é realizada em matéria de menor rigidez do que os flanges ou a parte proeminente ou do qual o eixo de rotação compreende um mancal ou é realizado em material mais flexível do que seu corpo.

[0053] Cada eixo ou quadro de eixo 10 orientado por um braço 18 e 19 que leva um par 11, 14 de rodízios 9 inclinados em V dos quais a parte inferior está em contato com as espessuras laterais 20 e 21 inclinadas e em chanfro do trilho de guia 3. Esse par 11, 14 de rodízios diretores 9 segue o trilho de guia 3 rolando para isso sobre as espessuras laterais 20 e 21 utilizadas como pista e orienta o eixo ou o quadro de eixo 10 na maneira de um timão de reboque. Todos os esforços laterais, por exemplo, provocados pelo vento ou pela força centrífuga, são compensados pelos pneus 22 e 23 relativos ao quadro-eixo 10 e ao veículo. Somente os esforços necessários para a orientação dos quadros-eixos 10 são compensados pelo conjunto de guia 2.

[0054] Os rodízios 9 e as espessuras laterais 20 e 21 em chanfro do trilho de guia 3 são inclinados a 45º, o que permite reduzir a carga vertical sobre os rodízios 9 e transmitir os esforços sobre o trilho de guia 3 por rodagem dos rodízios 9 e não por atrito dos flanges 17 sobre o trilho de guia 3.

[0055] Por razões de conforto e, sobretudo, de menor ruído e de maneira a não desgastar o trilho, os rodízios 9 apresentam com frequência uma cinta de rodagem tal como 24 feita de material flexível pela qual eles estão e permanecem normalmente em contato com o trilho de guia 3 e que assegura um contato suave com esse último. A desvantagem dessa matéria é que ela se desgasta com o temo de rodagem, o que necessita sua substituição. É possível também imaginar que essa parte seja também feita de aço, mas de uma forma apropriada para ser mais flexível radialmente e, portanto, de menor rigidez que o flange.

[0056] É possível também obter uma assinatura vibratória diferente entre a zona periférica rolante e os flanges ou a parte proeminente do suporte dos rodízios formando para isso um ou vários relevos ou vazados locais repetitivos ou não sob a forma de estrias ou de faces planas ou mudanças de formas ou outras, por exemplo, na periferia dos flanges.

[0057] De modo excepcional, pode ser o inverso ao sujeito da diferença de rigidezes, a saber, as características de rigidez do ou dos flanges e, ou da parte proeminente são inferiores às características de rigidez da periferia rolante dos rodízios.

[0058] O conjunto de guia 2 é composto por outro lado por uma relha deslizante dianteira 25 dita “chasse-pierre” (aparelho colocado na dianteira das locomotivas que afasta os obstáculos dos trilhos), por uma estrutura de sustentação de braços oblíquos 26, 27, por uma mola 28 que assegura uma tensão permanente para baixo, por dois eixos de pivotamento 29 e 30 para seu levantamento, por patins tais como 31 e 32 para os rodízios, assim como diversas ligações elétricas 33, 34 e 35 de retorno da corrente de alimentação do veículo em energia elétrica.

[0059] De acordo com a invenção, é previsto um sensor de vibração 5 na proximidade de cada par 11, 14 de rodízios 9 que vai emitir sinais que traduzem o estado vibratório do conjunto mecânico formado pelos dois rodízios 12 e 13, 15 e 16 de um mesmo par 11, 14 de rodízios 9 e do suporte dos mesmos como representado nas figuras 2 a 5.

[0060] Há uma vantagem em precisão de detecção em colocar o sensor de vibração 5 o mais próximo possível do par 11, 14 de rodízios 9.

[0061] Quando cada rodízio 9 roda normalmente com sua cinta 24 feita de matéria flexível sobre sua pista inclinada de rodagem 20 e 21 sobre o trilho de guia 3, a assinatura em frequências ou o espectro do sinal do sensor de vibração 5 apresenta uma forma dada. Se o rodízio 9 ou uma parte desse último, roda ou atrita, sobre o trilho 3, o contato ferro sobre ferro gera uma vibração diferente e a assinatura vibratória por exemplo em frequências do sensor de vibração 5, quer dizer sua decomposição em frequências, apresenta uma forma e um conteúdo diferentes. É possível assim por comparação, detectar um problema qualquer ao nível de pelo menos um dos rodízios 9, por exemplo um desgaste se sua cinta 24 feita de matéria flexível ou uma saída do trilho.

[0062] Para tirar a duvida no que diz respeito à natureza do problema detectado pelo sensor de vibração 5, notadamente entre um desgaste ou uma deterioração da cinta 24 e uma saída do trilho, é utilizado um sensor de proximidade 7 sob a forma por exemplo do sensor indutivo 8 de proximidade que indica em permanência sua distância vertical em relação a uma superfície de referência.

[0063] Esse sensor de proximidade 7 é montado sobre o conjunto de guia 2 em um local que permite que ele dê uma indicação pouco parasitada da distância em relação a uma superfície de referência notadamente sua distância em relação à superfície superior do trilho de guia 3 que é chamada abaixo cota H e identificada na figura 5.

[0064] Em caso de problema detectado pela análise do sinal do sensor de vibração 5, e se o valor da cota H é superior a seu valor normal quer dizer àquele que corresponde a um funcionamento normal de guia do conjunto de guia 2, encontramo-nos em um caso de saída do trilho, quer dizer de rodízios de guia 9 que não rolam mais normalmente sobre o trilho de guia 3 por contato da cinta dos mesmos ou em um caso de falha do sensor. Se o valor H medido pelo sensor de proximidade permanece aproximadamente constante e próximo de seu valor normal, e em presença de um alarme vibratório é possível suspeitar de um desgaste ou uma deterioração da conta dos rodízios. Em todo caso, toda vez que existir um alarme vibratório conjuntamente com um alarme de proximidade disparado pelo detector de proximidade, é possível deduzir que há uma saída de trilho.

[0065] Por construção, ocorre que o sensor de vibração 5 e o sensor de proximidade 7 são preferencialmente montados na proximidade dos cabos 33, 34 e 35 de retorno de corrente do veículo.

[0066] A fim de evitar qualquer parasitagem eletromagnética para o sinal que eles emitem, o sensor de vibração 5 e o sensor de proximidade 7 são conectados a uma unidade de tratamento por cabos blindados.

[0067] Os sensores que formam o sensor de vibração 5 e o sensor de proximidade 7 são com frequência emissores, quer dizer que eles fornecem um sinal que corresponde aos valores aos quais eles são sensíveis. Pode se tratar também de elementos passivos dos quais as características elétricas mudam. Esse tipo de sensor será nesse caso evidentemente, montado em um circuito de detecção apropriado.

[0068] Como representado na figura 6, a unidade de tratamento e de análise dos sinais fornecidos pelos sensores de vibração 5 e de proximidade 7 compreende em paralelo uma via acelerométrica VACC que compreende um módulo de tratamento de vibração MODVI e uma via indutiva VINDU com um módulo de tratamento indutivo MODIN.

[0069] Os módulos de tratamento são respectivamente conectados aos sensores de vibração 5 dianteiro e traseiro AccAV e AccAR para um e aos sensores de proximidade 7 dianteiro e traseiro CiAV e CiAR para o outro. Eles compreendem diversas saídas entre as quais para cada um, uma saída EtCAP que fornece uma informação sobre o estado dos sensores e para cada um uma saída principal que chega a um bloco multivias de alarmes BALAM.

[0070] O módulo de tratamento de vibração MODVI da figura 6 recebe as informações de velocidades VI e os sinais dos sensores de vibração 5 dianteiro e traseiro AccAV e AccAR. Ele é representado esquematicamente na figura 7.

[0071] Ele é composto por dois blocos de tratamento e de análise a partir de gamas de frequências vibratórias: um primeiro bloco de baixas frequências BABF e um bloco adjacente de médias frequências BAMF.

[0072] A partir do sinal do ou do(s) sensor(es) de vibração (s) 5 medido, SGAME, são alimentados os blocos de tratamento BABF e BAMF.

[0073] O primeiro bloco BABF compreende duas vias, uma primeira via de nível médio de baixas frequências inferiores RMSBFI e uma segunda via de nível médio de baixas frequências superiores RMSBFS. Cada via começa por um filtro respectivamente passa-baixa F1 na gama B1 de 1-80 Hz e um filtro passa-banda F2 na gama de 80-200 Hz que são seguidos por um módulo de medição do nível da tensão eficaz respectivamente em baixas frequências inferiores B1 módulo RMSB1 e em baixas frequências superiores B2 módulo RMSB2.

[0074] Os dois níveis são comparados em um módulo de diferenciação RMSB1B2.

[0075] Se a diferença dos mesmos é superior a um limite que corresponde a um nível dado, por exemplo, 6 dB, é disparado um alerta acelerométrico ALACC.

[0076] O bloco de análise adjacente de médias frequências BAMF é alimentado também pelo sinal do(s) sensor(es) de vibração 5 medido SGAME. Ele apresenta uma via composta por um filtro passa-banda de médias frequências superior F3 na gama B3 de 150-1000 Hz seguido por um módulo de medição do nível da tensão eficaz das médias frequências superiores B3 módulo RMSB3. Esse nível é comparado a um limite S em um comparador COMB3.

[0077] Esse limite S difere de acordo com que nos encontramos acima ou abaixo de uma velocidade mínima do veículo Vmin, por exemplo, 15 km/h. É atribuído por um codificador um valor diferente do limite S se a velocidade do veículo é inferior ou superior a Vmin.

[0078] Por exemplo:

[0079] Vmin > 15 km/h S = 9

[0080] Vmin < 15 km/h S = 3

[0081] O comparador COMB3 emite um sinal de alarme se o nível da tensão eficaz do sinal B3 é superior ao valor do limite S.

[0082] Os dois sinais de alerta dos dois blocos de tratamento são autorizados na via de alerta acelerométrica ALACC por um bloco lógico OU.

[0083] Fazendo-se referência agora ao esquema sinóptico geral da figura 6, é compreendido que a ultrapassagem do valor da cota H em relação a seu valor nominal, que corresponde à superfície de referência e conjuntamente à ultrapassagem de um nível eficaz de limite para as bandas de frequências medidas do sinal dos sensores de vibração 5 permite deduzir que há um descarrilamento.

[0084] As figuras 8 e 9 mostram de modo comparativo um exemplo das assinaturas em frequências ao nível de um sensor de vibração 5 sob a forma de um acelerômetro 6. A cada vez, é feito referência a um modo guiado normal do qual a assinatura se encontra na parte inferior de cada figura.

[0085] Na figura 8 por comparação da assinatura em modo guiado, com a assinatura em modo não guiado que se encontra na parte superior, é notado um nível médio maior no caso de uma saída do trilho com um pico de baixas frequências. É possível assim detectar facilmente uma saída do trilho.

[0086] Na figura 9 as características dos espectros são diferentes entre o rodízio novo e o rodízio gasto ou com guarnição ou cinta gasta. O espectro do rodízio gasto a 50 % é próximo daquele do rodízio novo em modo guiado. É só a partir de um desgaste bastante pronunciado que os espectros variam claramente. Assim, o espectro de rodízio(s) gasto(s) a 100 % é situado na parte superior e de forma diferente. Em contrapartida, os desgastes intermediários se traduzem por espectros vizinhos e próximos daquele do rodízio novo em modo guiado, o que necessita tirar a dúvida pela indicação que provém do sensor de proximidade de acordo com a invenção. Essa indicação suplementar que provém do sensor de proximidade permite deduzir ou que há uma saída do trilho ou um desgaste do ou dos rodízios e da ou das cintas desse último ou desses últimos ou defeitos dos sensores.

[0087] Em utilização, de acordo com o ou os meios do sistema de controle dinâmico 1 da invenção que detecta(m) um defeito de contato com o trilho 3 e de acordo com que esse defeito se encontra ao nível de um par 11 de rodízios diretores 12 e 13 e/ou ao nível de um par 14 de rodízios seguidores 15 e 16, um sinal de alarme diferente pode ser fornecido, permitindo assim adaptar as medidas a tomar para evitar o descarrilamento. Entre as medidas a tomar, é possível, por exemplo, enumerar uma diminuição da velocidade do veículo, uma parada de emergência do veículo, o desencadeamento de um dispositivo antidescarrilamento, ou de recolocação sobre os trilhos ou de qualquer ação adaptada.

[0088] Com esse objetivo, o dispositivo de controle dinâmico da invenção utiliza preferencialmente uma interface de tratamento analógico, que permite realizar uma funcionalidade de detecção de saída do trilho sem utilizar uma lógica programada.

[0089] De maneira evidente, a invenção não se limita ao modo de realização preferencial descrito precedentemente e representado nas diferentes figuras, o profissional podendo trazer a ela numerosas modificações e imaginar outras variantes sem sair nem do alcance, nem do âmbito da invenção.

Claims

Conjunto de guia (2) de um veículo terrestre ao longo de pelo menos um trilho de guia (3), o conjunto de guia (2) sendo munido de um sistema de controle dinâmico (1) do contato com o trilho, o conjunto de guia (2) sendo formado por pelo menos um rodízio (9) ou por pelo menos um par (11, 14) de rodízios de guia (9) que rodam ao longo do pelo menos um trilho de guia (3), o conjunto de guia (2) apresentando dois estados diferentes, um primeiro estado no qual o pelo menos um rodízio (9) ou o pelo menos um par de rodízios (11, 14) roda(m) sobre pelo menos um trilho de guia (3) por sua banda, sua superfície de rodagem ou sua periferia rolante em situação normal de guia e um segundo estado no qual uma parte outra do conjunto de guia (2), por exemplo, do ou dos rodízios ou uma superfície proeminente do suporte dos rodízios roda ou atrita sobre o trilho de guia (3) ou sobre a pavimentação em situação descarrilada, caracterizado pelo fato de que:
- - as características vibratórias da periferia rolante do rodízio ou dos rodízios em contato normal de rodagem com o trilho de guia (3) por ocasião da guia e aquelas da zona de contato com o trilho de guia (3) ou a pavimentação em situação descarrilada são diferentes; em que
- - o sistema de controle dinâmico (1) compreende um sensor de vibração (5) situado próximo do pelo menos um rodízio (9) ou do pelo menos um par (11, 14) de rodízios de guia (9) e um sensor de proximidade (7); e em que
- - o sistema de controle dinâmico (1) compreende uma unidade de tratamento e de análise dos sinais provenientes desses sensores (5, 7) ou dos circuitos nos quais eles são posicionados para os analisar e determinar em permanência se aqueles provenientes do sensor de vibração (5) e aqueles provenientes do sensor de proximidade (7) ultrapassam respectivamente um primeiro e um segundo limite de alerta de modo que se os dois limites são ultrapassados é emitido um alerta de descarrilamento.
Conjunto de guia (2), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a rigidez da parte do rodízio ou dos rodízios em contato normal de rodagem com o trilho por ocasião da guia é inferior à rigidez da zona em contato com o trilho ou a pavimentação em situação descarrilada.
Conjunto de guia (2), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a parte em proeminência é o rebordo de cada rodízio ou um cárter ou uma superfície fixa em rotação sobre o suporte dos rodízios.
Conjunto de guia (2), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a ultrapassagem do primeiro limite de alerta corresponde a um defeito do sensor de vibração (5).
Conjunto de guia (2), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sensor de proximidade (7) é um sensor de proximidade da superfície superior do trilho de guia (3).
Conjunto de guia (2), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sensor de proximidade (7) é um sensor indutivo (8).
Conjunto de guia (2), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sensor de vibração (5) é um acelerômetro (6).
Conjunto de guia (2), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que é estabelecido um limite em função da velocidade do veículo.
Conjunto de guia (2), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o limite função da velocidade do veículo é modificado se a velocidade do veículo for superior a 15 km/h.
Conjunto de guia (2), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de tratamento e de análise dos sinais provenientes dos sensores é uma unidade de tratamento e de análise do espectro em frequências.
Conjunto de guia (2), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a unidade de tratamento e de análise dos sinais fornecidos pelos sensores de vibração (5) e de proximidade (7) compreende em paralelo uma via acelerométrica VACC que compreende um módulo de tratamento de vibração MODVI e uma via indutiva VINDU com um módulo de tratamento indutivo MODIN, em que os módulos de tratamento são respectivamente conectados aos sensores de vibração (5) dianteiro e traseiro AccAV e AccAR para um e aos sensores de proximidade (7) dianteiro e traseiro CiAV e CiAR para o outro, em que eles compreendem diversas saídas entre as quais para cada um, uma saída EtCAP que fornece uma informação sobre o estado dos sensores e para cada um uma saída principal que chega a um bloco multivias de alarmes BALAM e em que o módulo de tratamento de vibração MODVI recebe as informações de velocidades VI e os sinais dos sensores de vibração (5) dianteiro e traseiro AccAV e AccAR e é composto por dois blocos de tratamento e de análise a partir de gamas de frequências vibratórias: um primeiro bloco de baixas frequências BABF e um bloco adjacente de médias frequências BAMF.
Conjunto de guia (2), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que, a partir do sinal do ou dos sensor(es) de vibração (5) medido, SGAME, são alimentados os blocos de tratamento BABF e BAMF.
Conjunto de guia (2), de acordo com as reivindicações 11 e 12, caracterizado pelo fato de que o primeiro bloco BABF compreende duas vias, uma primeira via de nível médio de baixas frequências inferiores RMSBFI e uma segunda via de nível médio de baixas frequências superiores RMSBFS, em que cada via começa por um filtro respectivamente passa-baixa F1 na gama B1 de 1-80 Hz e um filtro passa-banda F2 na gama B2 de 80-200 Hz que são seguidos por um módulo de medição do nível da tensão eficaz respectivamente em baixas frequências inferiores B1 módulo RMSB1 e em baixas frequências superiores B2 módulo RMSB2, e em que os dois níveis são comparados em um módulo de diferenciação RMSB1B2 para no caso em que se a diferença dos mesmos é superior a um nível dado, é disparado um alerta acelerométrico ALACC.
Conjunto de guia (2), de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o bloco de análise adjacente de médias frequências BAMF é alimentado também pelo sinal do(s) sensor(es) de vibração (5) medido SGAME, em que ele apresenta uma via composta por um filtro passa-banda médias frequências superior F3 na gama B3 de 150-1000 Hz seguido por um módulo de medição do nível da tensão eficaz das médias frequências superiores B3 módulo RMSB3, em que esse nível é comparado a um limite S em um comparador COMB3, em que se esse limite S difere de acordo com que nos encontramos acima ou abaixo de uma velocidade mínima do veículo Vmin é atribuído por um codificador um valor diferente do limite S se a velocidade do veículo é inferior ou superior a Vmin, o comparador COMB3 emite um sinal de alarme se o nível da tensão eficaz do sinal B3 é superior ao valor do limite S e em que os dois sinais de alerta dos dois blocos de tratamento são autorizados na via de alerta acelerométrica ALACC por um bloco lógico OU.