CS216924B2 - Způsob srovnávání železniční trati a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu srovnávání železniční trati’ a zařízení k provádění tohoto způsobu, které ke zjištění chyby průběhu trati a ke· správnému srovnání trati používá soustavy strun.

V SSSR patentovém spisu č. 471413 je popsáno zařízení pro srovnávání trati, ve kterém se používá drátu napnutého mezi předním a zadním stanovištěm zařízení. Tento drát tvoří tětivu zakřiveného úseku trati, po kterém srovnávací zařízení prochází a tvoří záměrnou nebo referenční přímku.

První měřicí zařízení uspořádané poměrně blízko· předního stanoviště využívá tohoto drátu k měření vzdálenosti trati od referenční přímky v po sobě následujících bodech. Provede se určitý počet těchto měření a ze získaných výsledků se vytvoří průměr. Druhé měřicí zařízení uspořádané poměrně! blízko· zadního stanoviště využívá drátu k postupnému měření vzdálenosti od referenční přímky trati v bodě bezprostředně· před jíž opraveným úsekem trati. Získaná okamžitá hodnota se srovnává se střední hodnotou získanou z prvního měřicího zařízení a jsou-li tyto hodnoty rozdílné, je generován chybový signál. Srovnávací zařízení je tímto chybovým signálem řízeno tak, že posouvá trať směrem nalevo nebo napravo v takové míře, aby se chyba odstranila nebo zmenšila.

Nedostatek popsaného známého zařízení spočívá v tom, že délka struny je prakticky omezena v důsledku problémů spojených s uložením drátu na železničních vozech. Bčltom však platí, že se zvětšující se délkou struny stoupá i přesnost měření, která je tudíž v popsaném zařízení omezena.

Jiný nedostatek popsaného známého; zařízení spočívá v tom, že první měřicí zařízení je; uspořádáno poblíž předního konce drát®,, takže jestliže se tento přední konec drátu nachází na špatně srovnaném místě trati, bude měření zatíženo velkou odchylkou od „správné“ hodnoty posunutí vůči referenční přímce.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob srovnávání železniční trati, při kterém zařízení prochází po úseku trati a při tomto průchodu měří hodnoty odchylky průběhu trati vůči struně tvořící tětivu v první sérii bodů, přičemž hodnoty průběhu trati jsou automaticky sčítány a je z nich vytvářen průměr, čímž se získává průměrná hodnota průběhu, která se následně srovnává s hodnotou polohy trati získanou v nejméně jednom místě úseku, čímž se získává hodnota chyby průběhu, která se využívá k řízení činnosti, ústrojí pro posouvání trati v tomto nejméně jednom místě, čímž se zmenšuje existující chyba průběhu trati. Podstata vynálezu spo216924 čivá v tom, že měření chyb průběhu trati v první sérii bodů se provádí nezávisle na získávání hodnoty polohy trati.

Hodnota polohy trati se s výhodou získává měřením boční vzdálenosti trati od druhé struny sledující první strunu a procházející mezi předním bodem a zadním bodem na trati, přičemž druhá struna se pohybuje spolu s první strunou.

Struny se přitom vedou se vzájemným přesahem a ústrojí pro posouvání trati se vede poblíž zadního bodu přední struny.

Bezprostředně po činnosti ústrojí pro posouvání trati se znovu měří hodnoty polohy trati, které jsou znovu sčítány a zpracovávány, aby se získala nová průměrná hodnota polohy.

K provádění způsobu podle vynálezu slouží zařízení, které sestává z prvního měřicího zařízení pro měření bočních radiálních vzdáleností mezi tratí a referenční strunou uspořádanou na zařízení, jejíž přední a zadní konec jsou s tratí koincidentní, zařízení je opatřeno pohonem pro posuv po úseku trati, takže první měřicí zařízení měří sérii hodnot polohy trati, dále z paměťového a průměrového obvodu vytvářejícího ze série hodnot polohy trati průměrnou hodnotu polohy, z druhého měřicího zařízení sledujícího první měřicí zařízení a sloužícího pro měření boční vzdálenosti mezi tratí a referenční strunou uspořádanou na zařízení, přičemž přední a zadní struna jsou koincidentní s tratí, z komparátoru pro srovnávání průměrné hodnoty polohy s hodnotou měřenou druhým měřicím zařízením a pro získání hodnoty chyby polohy, přičemž poblíž druhého měřicího zařízení je uspořádáno ústrojí pro posouvání trati, které je pohyblivé v příčném směru a přesouvá trať v závislosti na hodnotě chyby příčně natolik a v takovém smyslu, aby se stávající chyba polohy trati snížila. Podstata vynálezu aplikovaného na tomto zařízení spočívá v tom, že toto zařízení sestává ze dvou strun, to jest přední struny a zadní struny a první měřicí zařízení je uspořádáno u přední struny a druhé měřicí zařízení je uspořádáno u zadní struny.

Struny se navzájem překrývají a zadní bod přední struny je uspořádán u ústrojí pro posouvání trati.

První měřicí zařízení je s výhodou uspořádáno s odstupem od předního a zadního hodu přední struny a druhé měřicí zařízení je uspořádáno s odstupem od předního a zadního bodu zadní struny.

Nový a vyšší účinek vynálezu spočívá v tom, že v důsledku použití dvou nezávislých měřicích soustav, zejména v důsledku použití dvou samostatných strun, které jednotlivě mohou být ve srovnání s dosud používanou jedinou strunou poměrně krátké se s ohledem na fyzikální omezení délky struny dosáhne výhodnějších vlastností zařízení, zejména zvýšené přesnosti.

První měřicí zařízení přitom může být od konců struny vzdáleno, takže ani v případě, kdy se jeden z konců struny nachází ve špatně srovnaném místě trati, nedochází k chybnému zjištění příliš velké odchylky.

Struny se kromě toho mohou překrývat, takže celková délka zařízení se zmenší.

Vynález je v dalším objasněn na příkladu jeho provedení, který je vysvětlen na základě připojeného výkresu, kde je schematicky znázorněno jedno provedení zařízení podle vynálezu.

Zařízení 1 podle vynálezu, které slouží pro výpočet chyby průběhu kolejnic a pro úpravu železniční trati, sestává z první měřicí soustavy, která je tvořena předním bodem 2 a zadním bodem 3, které jsou obvyklým způsobem uspořádány na podvozcích tvořících rám 20 a spočívajících na kolejnicích. Zařízení 1 sestává dále z ústrojí pro pojíždění rámu 20 a podvozků po trati, body 2, 3 jsou přitom uspořádány ve střední ose trati. Mezi předním bodem 2 a zadním bodem 3 je napnuta přední struna 4, která je s výhodou tvořena pouze 20' m dlouhým drátem, který je pevně napnut mezi body 2, 3. V určitém bodě mezi předním bodem 2 a zadním bodem 3 je uspořádáno první měřicí zařízení 5 pro stanovení vzdálenosti přední struny 4 od trati v tomto určitém' bodě. První měřicí zařízení 5 je s výhodou tvořeno. vidlicí objímající přední strunu 4, přičemž tato vidlice se otáčí napravo nebo nalevo vůči indikátoru uspořádanému na rámu 20, čímž se získá hodnota odchylky mezi tratí a přední strunou 4. Indikátor uspořádaný na rámu 20 je s výhodou tvořen otočným diferenciálním převodníkem, jehož analogové výstupní napětí je úměrné uvedené odchylce. První měřicí zařízení 5 je řízeno schematicky znázorněným měřicím zařízením 15 uražené dráhy tak, že ve vhodných' odstupech, například každé 2 metry, se uzavře kontakt vzorkující analogové napětí z převodníku.

Do- průměrovacího obvodu 12 je přiváděn vzorkovaný analogový signál. Průměrovací obvod 12 je konstruován tak, že zpracovává analogová napětí vzorkovaná v po sobě následujících bodech a sčítá je, takže se získá střední hodnota polohy trati podél uzavřené vzdálenosti dvaceti metrů. Tento průměrovací obvod 12 je s výhodou tvořen analogově číslicovým převodníkem, číselné hodnoty jsou postupně sčítány a součet dělen počtem vzorků. Při kontinuálním pohybu zařízení 1 po trati je první z deseti vzorků vždy vymazáván a ke zbývajícím devíti vzorkům je přičítán nový -vzorek, takže po každých dvou metrech se průběžně získává nový průměr.

Druhá měřicí soustava sestává z předního bodu 9 a. zadního, bodu 10, které jsou rovněž uspořádány ve střední ose trati na podvozcích tvořících druhý rám. Na tomto druhém rámu je mezi body 9, 10 pevně napnuta zadní struna 8 tvořená 210 m dlouhým drátem představujícím referenční přímku. Dále je na tomto druhém rámu uspořádáno druhé měřicí zařízení 14, které pracuje: stejným způsobem jako první měřicí zařízení 5, a které¹ v jednotlivých. po sobě¹ následujících bodech, zjišťuje vzdálenost trati: od zadní stouny 8í

Výstupní signál, z průměrovacíhoi obvodu 12; představující střední vzdálenost trati: a signál z druhého> měřicího zařízení 14: přfedv stavující vzdáleností „y⁽‘ trati) jsou: přiváděny na? příslušné vstupy' prvního. komparátorui 6. Velikost napětí; na výstupu prvního hoímparáteru 6, závisí! na; rozdílu mezi: střediníi vzdáleností' tratii w vzdáleností „y“ trati.

Chybové výstupní napětí prvního- kompasráttoru Bi je: vedeno do ústrojí 7' pra posnu;vání trati,, které; může¹ být tvořeno některým ze; známých zařízení, pro- přesouvání kcdej? nic v příčném směru, například ©ervomechaF nickým ventilem 7a, řídícím, hydraulický válec 7hi Ústrojí 7 pro posouvání trati tedy srovnává trať v závislostí na. amplitudě· a znaménku chybového signálu z prvního komparátoru 6 v takovém smyslu, aby se chyba zmenšila' neibo> odstranila.

V' uspořádání; které se zvláště osvědčilo, byla» měřicí zařízení, 5; 1<4‘ uspořádána 4 metry od zadních bodů 3, 9: příslušných, strun 4, 8, které se navzájem přesahovaly tak·, že zadhí- bod 3 přední struny 4> so nacházel poblíž středu.! zadní struny 8, jejíž přední bod 10 se nacházel poblíž středu přední struny 4ξ Vzájemné? překrývání strun 4; 8í výhodně zmenšuje celkovou délku zařízení,, míra pne¹· krývání je však omezena; neboť příliš· velké překrytí by snižovalo přesnost výsledků, což je způsobeno tím; že vzorkované údaje, získané z prvního měřicího zařízení; 5> jsou? ob»· vykíe^! zjišťovány na deseti metrech bezpw> středně předcházejících a na deseti; metrech bezprostředně následujících' po· todtu měřeném druhým měřicím zařízením 14; takže polovina vzorků, ze kterých se vypočítává střední hodnota, je zjišťována na úseku, trati, který byl následně opraven. Vzdálenosti mezi měřicími zařízeními S, 14 tedy omezuje maximální vzdálenost, na které lze vzorky získávat.

V důsledku překrývání strun 4, 8 je možno v průměrovacím obvodu 12 zavést zpětnou vazbu tak, že druhé měřicí zařízení 14 a ústrojí 7 pro posouvání trati jsou uspořádány v zadním bodě 3 přední struny 4. Zadní bod 3 přední struny 4 je tedy při činnosti ústrojí 7 pro posouvání trati průběžně přesouván do opravené polohy. Opravený zadní bod 3 je přesnějším referenčním bodem než neopravený zadní bod 3, takže hodnoty měřené prvním měřicím zařízením 5, jestliže přední struna 4 končí v opraveném zadním bodě 3, jsou samozřejmě přesnější. Zařízení 1 tedy může v případě zadního bodu 3, nacházejícího se na upraveném úseku trati! odvozovat údaje z prvního měřicího zařízení S, to jest bezprostředně po činnosti: ustrojíí 7- pro, posouvání tratil Ukládají ai vzorkují, se? tedy tyto hodnoty;

Do zařízení podle vynálezu lze¹ dále včlenit zařízení pro měření převýšení kolejnic:. Převýšeni železničních! kolejnic „x“ je-poidle normy A.R. A dáno vztahem

E = 0,004(.i V-^;D kde

E = převýšení v . cm

V =· předpokládaná rychlost vlaku v krn/h

D.’ — zakřivení trati, ve stupních, měřené jako úhel sevřený poloměry, které j&outpře*· pnuty,tětivou· o> délGe^: 3i0)5 m.

Zařízení; B obsahuje druhý¹ komparátocMi, do^- kterého* se přivádí, výstupní; signál z. pr.ů> měřovacího obvodu 12;. který je úměrný) zat křiveni D,

Druhý vstup druhého komparátoruj 11 je spojen se· stavěním obvodbm· 18: rychlosti v.láku nat tfratii Jpstliže navržená rychlost vlaku, na· trati je například 95 km/h, je tato rychibst na· stavěním· obvodu- 18 rychlostí nastavena a na druhý vstup·, druhého, kónupapátarw 11: je· přivedeni odpovídající signál.

Třetí vstup ďBuiréft® kemparátoru 11 je připojen ke- kyvadlovému snímači: 13; který jé' v zařízení uspořádán, na střední; ose. ttoaaí v blízkosti; druhého, měřicího zařízení» M Na výstupu kyvadlového snímače 13í je. anar logové¹ napětíi jehož amplituda a; znaménko¹ závisí na převýšení vnější) kolejnice vůči vnitřní kolejnici v zatáčce:

Druhý, kompanátor 11 srovnává, toto:· přes· výšení s; hodnotou 0,0046 V^zDj ai případný výsledný signál je úměrný chybě převýšení kolejnic.

Uvedeným chybovým signálem je řízen servomechanický ventil 16a, který v závislosti na tom, která kolejnice má být zvednuta, ovládá hydraulický zvedák 16b nebo hydraulický zvedák 16c.

Je třeba poznamenat, že úroveň napětí předváděného na první dva vstupy druhého komparátoru 11 nemusí být upravena podle napětí získávaného z kyvadlového· snímače 13, takže napětí na prvních dvou vstupech druhého komparátoru 11 se upravují konstantou vyplývající z parametrů kyvadlového snímače 13. Uvedená úprava se s výhodou provádí přímo v druhém .komparátoru 11.

Claims (8)

1. PŘEDMĚT

   1. Způsob srovnávání železniční trati, při kterém zařízení prochází po úseku trati a při 'tomto průchodu měří hodnoty odchylky průběhu trati vůči struně tvořící tětivu v první sérii bodů, přičemž hodnoty průběhu trati jsou automaticky sčítány a je z nich vytvářen průměr, čímž se získává průměrná hodnota průběhu, která se následně srovnává s hodnotou polohy trati získanou v nejméně jednom místě úseku, čímž se získává hodnota chyby průběhu, která se využívá k řízení činnosti ústrojí pro posouvání trati v tomto nejméně jednom místě, čímž se zmenšuje existující chyba průběhu trati, vyznačující se tím, že měření chyb průběhu trati v první sérii bodů se provádí nezávisle na získávání hodnoty polohy trati.
2. 2. Způsob podle bodu 1 vyznačující se tím, že hodnota polohy trati se získává měřením boční vzdálenosti trati od druhé struny sledující první strunu a procházející mezi předním bodem a zadním bodem na trati, přičemž druhá struna se pohybuje spolu s první strunou.
3. 3. Způsob podle bodu 2 vyznačující se tím, že struny se vedou se vzájemným přesahem.
4. 4. Způsob podle bodu 3 vyznačující se tím, že ústrojí pro: posouvání trati se vede poblíž zadního bodu přední struny.
5. 6. Způsolb podle bodu 4 vyznačující se tím, že bezprostředně po činnosti ústrojí pro posouvání trati se znovu měří hodnoty polohy trati, které jsou znovu sčítány a zpracovávány, aby se získala nová průměrná hodnota polohy.

   β. Zařízení k provádění způsobu podle bodu 1, sestávající z prvního měřicího zařízení píro· měření bočních radiálních vzdáleností mezi tratí a referenční strunou uspořádanou na zařízení, jejíž přední a zadní konec vynálezu jsou 5 tratí koincidentní, zařízení je opatřeno pohonem pro posuv po úseku trati, takže první měřicí zařízení měří sérii hodnot polohy trati, dále z paměťového a průměrového obvodu vytvářejícího ze série hodnot polohy trati průměrnou hodnotu polohy, z druhého měřicího zařízení sledujícího první měřicí zařízení a sloužícího pro měření boční vzdálenosti mezí tratí a referenční strunou uspořádanou na zařízení, přičemž přední a zadní struna jsou koincidentní s tratí, z komparátoru pro srovnávání průměrné hodnoty polohy s hodnotou měřenou druhým měřicím zařízením a pro získání hodnoty chyby polohy, přičemž poblíž druhého měřicího zařízení je uspořádáno ústrojí pro posouvání trati, které je pohyblivé v příčném směru a přesouvá trať v závislosti na hodnotě chyby příčně natolik a v takovém smyslu, aby se stávající chyba polohy trati snížila, vyznačující se tím·, že sestává ze dvou strun, to jest přední struny (4) a zadní struny (8j a první měřicí zařízení (15) je uspořádáno u přední struny (4) a druhé měřicí zařízení (14) je uspořádáno u zadní struny (8).
6. 7. Zařízení podle bodu 6 vyznačující se •tím, že struny (4, 8] se navzájem překrývají.
7. 8. Zařízení podle bodu 7 vyznačující se tím, že zadní bod (3) přední struny (4) je uspořádán u ústrojí (7J pro posouvání trati.
8. 9. Zařízení podle bodu 6 nebo· 7 vyznačující se tím, že první měřicí zařízení (15) je uspořádáno s odstupem od předního a zadního bodu (2, 3) přední struny (4) a druhé měřicí zařízení (14) je uspořádáno s odstupem od předního a zadního bodu (9, 10) zadní struny (8).

   1 list výkresů