CZ9803201A3 - Způsob měření sil na měrném dvojkolí - Google Patents

Description

Způsob měření sil na měrném dvojkolí

Oblast techniky

Vynález se týká oboru fyziky, konkrétně měření sil působících v kolejovém kanále na kolejové vozidlo pomocí měrného dvojkolí.

Dosavadní stav techniky

Ke schválení provozu kolejového vozidla na určité trati dle vyhlášek UIC je třeba měřením v průběhu jízdy zjistit silové účinky na dvojkolí v kolejovém kanálu. Z výsledků měření se stanovuje kromě silových poměrů především bezpečnost kolejového vozidla proti vykolejení.

Doposud se taková měření prováděla na dvojkolí příslušného kolejového vozidla a to osazením snímači deformace na kolech pojezdu měřeného dvojkolí a následným vyhodnocením změřených hodnot.

Tato metoda vykazovala stupeň nepřesnosti až 20 %, a to z důvodu zkusmého umísťování snímačů měření daného zkušenostmi a nemožností plné kompenzace při změnách teploty.

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob měření silových účinků v kolejovém kanále na měrném dvojkolí, jehož podstata spočívá v tom, že pomocí výpočtu metodou konečných prvků se specielně uspořádanou sítí výpočtového modelu kola se stanoví potřebná úprava kol pojezdu a umístění snímačů deformací pro optimální snímání deformací, přičemž na každém kole pojezdu jsou umístěny nejméně dva snímače deformace tak, že při zapojení do Wheatstonova můstku je každý z nich aktivní.

Při užití výpočetní metody je nutné, aby vrstevnice sítě sledovaly tvar boků kol, prvky měly rovnoměrnou délku hran a počet vrstev prvků byl nejméně čtyři.

Správnost způsobu úpravy měrného dvojkolí a osazení snímači lze experimentálně prověřit, případně následně provést změny v úpravě nebo v umístění snímačů vzhledem k optimalizaci měření.

· ·· • · · · • · « • t · β · · ·· ** ♦ ·· 9 9 9 ··

Zapojením snímačů deformace jako stále aktivních se eliminuje vliv změny teploty v průběhu měření. Výsledkem měření je střídavý průběh svislé kolové síly a příčné síly, přičemž rozkmit průběhu je přímo úměrný zjišťované síle. Z toho se dále stanoví míra bezpečnosti proti vykolejení, která je zásadní pro způsobilost provozu kolejového vozidla na dané trati.

Použitím měření dle vynálezu se docílí velmi přesných výsledků do 5 % odchylky, což je podstatným přínosem pro stanovení bezpečného provozu kolejového vozidla na dané trati.

Přehled obrázků na výkrese

Způsob měření svislé síly na měrném dvojkolí je znázorněno pro plné kolo pojezdu na Obr. 1.

Způsob měření svislé síly na měrném dvojkolí je znázorněno pro kolo pojezdu s otvory na Obr. 2.

Příklad provedení vynálezu

Příklad č.l

Způsob měření sil na měrném dvojkolí pro měření svislé síly, jenž je znázorněn na Obr. 1, sestává z 12-ti snímačů deformace T1-T12 umístěných po šesti z obou stran na každém ze dvou plných kol pojezdu 2, čímž je zapojením do Wheatstonova můstku 3 každý z 12-ti snímačů deformace T1-T12 stále aktivní.

Pomocí výpočtu metodou konečných prvků se specielně uspořádanou sítí výpočtového modelu kola je stanovena potřebná úprava kola pojezdu tak, že do šesti řezů po obou stranách plného kola 2 pojezdu je umístěno do pravidelné troj cípe hvězdice po šesti snímačích deformace T1-T6 a T7-T12, přičemž spárované snímače deformace Tl+T7.T2+T8,T3+T9,T4+T10,T5+Tl 1 a T6+T12 jsou umístěny vždy proti sobě. Po zapojení do Wheatstonova můstku 3 se měrné dvojkolí nainstaluje na zkoušené kolejové vozidlo. Průběžným měřením při průjezdu kolejového vozidla s měrným dvojkolím tratí se po vyhodnocení získají požadované hodnoty o průběhu silových účinků.

··· • · · 4 t t 4 • « ♦ · • * *«

Příklad č.2

Způsob měření sil na měrném dvojkolí pro měření svislé síly, jenž je znázorněn na Obr. 2, sestává z osmi snímačů deformace T1-T8 umístěných v osmi otvorech každého ze dvou kol pojezdu 4 s otvory, čímž je zapojením do polovičního Wheatstonova můstku 5 každý z osmi snímačů deformace i stále aktivní.

Pomocí výpočtu metodou konečných prvků se specielně uspořádanou sítí výpočtového modelu kola je stanovena potřebná úprava kola pojezdu tak, že do osmi otvorů kola pojezdu 4 s otvory je umístěno do pravidelné osmicípé hvězdice po osmi snímačích deformace T1-T8. Po zapojení do polovičního Wheatstonova můstku 5 se měrné dvojkolí nainstaluje na zkoušené kolejové vozidlo. Průběžným měřením při průjezdu kolejového vozidla s měrným dvojkolím tratí se po vyhodnocení získají požadované hodnoty o průběhu silových účinků.

Průmyslová využitelnost

Způsob měření sil na měrném dvojkolí se s výhodou použije vždy při zkouškách způsobilosti provozu kolejového vozidla na dané trati.

Claims (3)

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob měření sil na měrném dvojkolí se zapojením snímačů deformace / Tl - Tí / do Wheatstonova můstku / 3 nebo 5 /, vyznačující se t í m, že pomocí výpočtu metodou konečných prvků se specielně uspořádanou sítí výpočtového modelu kola, tak, že vrstevnice sítě sledují tvar boků kol, prvky mají rovnoměrnou délku hran a počet vrstev prvků je nejméně čtyři, je stanovena potřebná úprava plného kola pojezdu / 2 Z nebo kola pojezdu / 4 / s otvory a dále je stanoveno umístění a počet snímačů deformace / Tl-Ti /, čímž se v průběhu měření dosáhne přesnosti do 5 %.

2. Způsob podle nároku 1v y z n a Č u j í c í se t í m, že na každém plném kole pojezdu / 2 / jsou umístěny z obou stran pravidelně proti sobě nejméně dvě dvojice snímačů deformace / T1+T7, T4+T10 /.

3. Způsob podle nároku 1., v y z n a č u j í c í se t í m, že na každém kole pojezdu / 4 / s otvory jsou pravidelně umístěny napříč nejméně dva snímače deformace / Tl, T5 Z.