DE3637839A1 - MEASURING DEVICE FOR RAILWAY WHEEL PROFILE - Google Patents
MEASURING DEVICE FOR RAILWAY WHEEL PROFILEInfo
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- G01B5/20—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring contours or curvatures
- G01B5/207—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring contours or curvatures using a plurality of fixed, simultaneously operating transducers
Description
Die Erfindung betrifft Geräte zum Messen der Profillehre und Standard-Abmessungen von Eisenbahnrädern.The invention relates to devices for measuring the profile gauge and standard dimensions of railway wheels.
Diese Art von Geräten benötigt man sowohl für die Qualitäts kontrolle von neuen Rädern als auch anschließend zur Mes sung des Verschleißes bei Rädern während des Betriebes.This type of equipment is needed for both quality control of new bikes as well as subsequent to the measurement solution to wear on wheels during operation.
Dafür hat man bislang mechanische Schieblehren besonderer Art verwendet. Es sind auch Aufzeichnungsgeräte bekannt, mit denen man ein Diagramm des Radprofils erhält. Das Diagramm wird dann mit dem theoretischen oder vorher erhaltenen Profil verglichen.So far, mechanical calipers have been special Kind used. Recording devices are also known with which you get a diagram of the wheel profile. The diagram will then with the theoretical or previously obtained profile compared.
Der Nachteil dieser bestehenden Vorrichtungen liegt in der mangelnden Genauigkeit, die leicht zu falschen Schlüssen auf beispielsweise den Verschleiß des Rades führen kann. Die bekannten Vorrichtungen sind darüber hinaus unhandlich im Gebrauch. Es ist bei dieser Art von Meßgeräten nicht möglich, verläßliche Ergebnisse zu erzielen, wenn beispielsweise Ver schleißprüfungen bei relativ kurzen Fahrtstrecken durch geführt werden um Zeit zu sparen.The disadvantage of these existing devices is that lack of accuracy that easily leads to wrong conclusions can lead to wear of the wheel, for example. The known devices are also unwieldy in Use. It is not possible with this type of measuring device get reliable results if, for example, Ver wear tests on relatively short distances managed to save time.
Die Erfindung schafft ein verbessertes Meßgerät, mit welchem Profillehre und Standard-Abmessungen von Eisenbahn-Rädern einfach und schnell auch unter Betriebsbedingungen genau gemessen werden können.The invention provides an improved measuring device with which Profile gauge and standard dimensions of railway wheels simple and fast, even under operating conditions can be measured.
Der Erfindung liegt hauptsächlich die Aufgabe zugrunde, die Abmessungen des Radprofils mit denen eines Master-Profils während der Profilmessung ständig vergleichen zu können.The invention lies mainly the task is based on the dimensions of the wheel profile those of a master profile constantly during profile measurement to be able to compare.
Erfindungsgemäß werden Radprofil und Master-Profil unter Verwendung eines Vergleichs-Meßgerätes verglichen, das mit Dauermagneten an der Spurkranzseite des Rades befestigt ist. Das Master-Profil ist über der zu messenden Radfläche be festigt, und die Meßsonden werden seitlich längs der Profil flächen bewegt, wobei die Kontaktspitzen die Flächen des Rades und des Master-Profils abtasten. Die Meßsonden sind auf derselben senkrechten Linie angeordnet, und die Kontakt spitzen berühren die Profilflächen in gleichen Abständen von den Bezugspunkten der Profile. Beim Messen erzeugt die dem Radprofil folgende Sonde ein elektrisches Signal, das den Abweichungen der Abmessungen von Rad- und Master-Profil proportional ist. Dieses Differenzsignal kann verstärkt und mit einem Schreiber aufgezeichnet werden.According to the wheel profile and master profile are under Using a comparison measuring device compared with Permanent magnet is attached to the flange side of the wheel. The master profile is above the wheel surface to be measured strengthens, and the probes are laterally along the profile surfaces moved, the contact tips the surfaces of the Scan the wheel and the master profile. The measuring probes are arranged on the same vertical line, and the contact points touch the profile surfaces at equal intervals from the reference points of the profiles. When measuring the an electrical signal following the wheel profile the deviations in the dimensions of the wheel and master profiles is proportional. This difference signal can be amplified and be recorded with a writer.
Durch Nullung des Gerätes an der höchsten Stelle des Spur kranzes ist das Differenzsignal dem Verschleiß des Rades direkt proportional.By zeroing the device at the highest point on the track ring is the difference signal the wear of the wheel directly proportional.
Das Abtasten von Rad- und Master-Profil während der Messung kann auf mechanischem, optischem, elektrischem, magnetischem oder pneumatischem Wege erfolgen.The scanning of the wheel and master profile during the measurement can on mechanical, optical, electrical, magnetic or pneumatic way.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Gerätes der Erfindung ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt. A preferred embodiment of a device of the invention is shown in FIGS. 1 and 2.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Gerätes, welches an dem Rad befestigt ist. Fig. 1 is a side view of the device according to the invention, which is attached to the wheel.
Fig. 2 ist eine Vorderansicht des Gerätes in normaler Richtung auf die Ebene des Rades. Fig. 2 is a front view of the device in the normal direction on the plane of the wheel.
Nachstehend sind Konstruktion und Funktion des bevorzugten Ausführungsbeispieles unter Bezug auf die Figuren in den Ab bildungen beschrieben.The following are the preferred construction and function Embodiment with reference to the figures in Ab education described.
Das Meßgerät ist an dem zu messenden Rad (1) mittels zweier Dauermagneten befestigt, die in der Grundplatte (2) so an gebracht sind, daß die Führungszapfen (3) am äußeren Rand und die Grundplatte an der Seitenfläche auf der Spurkranz seite des Rades aufliegen, die normgemäß als Bezugsfläche in der Abmessung dient.The measuring device is attached to the wheel to be measured ( 1 ) by means of two permanent magnets which are placed in the base plate ( 2 ) so that the guide pins ( 3 ) rest on the outer edge and the base plate on the side surface on the flange side of the wheel , which serves as the reference surface in the dimension.
Da sich der äußere Rand des Rades, auf dem die Zapfen (3) sich abstützen, im Gebrauch nicht abnutzt, kann er eben falls als Bezugsdurchmesser dienen. Der Körper des Gerätes (4) ist rechtwinklig an der Grundplatte befestigt. Der Meß wagen (5) wird in horizontaler Richtung längs der Gleit schienen auf dem Gerätekörper mittels einer im Wagen ange brachten Nut und einer von einem Schrittmotor (6) gedrehten Verstellspindel bewegt.Since the outer edge of the wheel on which the pins ( 3 ) are supported does not wear out in use, it can also serve as a reference diameter if necessary. The body of the device ( 4 ) is attached to the base plate at right angles. The measuring carriage ( 5 ) is moved in the horizontal direction along the sliding rails on the device body by means of a groove in the carriage and a adjusting spindle rotated by a stepper motor ( 6 ).
Auf den senkrechten Gleitschienen auf dem Meßwagen bewegt sich in senkrechter Richtung ein weiterer Meßwagen (8). Die an dem letztgenannten Meßwagen angebrachte feste Sonde (9) folgt der Form der oberen Fläche des am Meßgerätkörper mit zwei Zapfen (10) befestigten Master-Profils. Somit be wegt sich der Meßwagen in senkrechter Richtung entsprechend den Bewegungen der Master-Sonde, wenn sie die obere Fläche des Master-Profils (11) abtastet. Another measuring carriage ( 8 ) moves in the vertical direction on the vertical slide rails on the measuring carriage. The fixed probe ( 9 ) attached to the latter measuring carriage follows the shape of the upper surface of the master profile fastened to the measuring device body with two pins ( 10 ). Thus, the measuring carriage moves in the vertical direction according to the movements of the master probe when it scans the upper surface of the master profile ( 11 ).
In dem sich in senkrechter Richtung bewegenden Meßwagen ist ein Meßwandler vorgesehen und die Arbeitssonde (12) mit einer Kontaktspitze (13) gleitend gelagert, die der Form des gemessenen Radprofils folgt, wenn sich der Meßwagen (5) in horizontaler Richtung bewegt.A measuring transducer is provided in the measuring carriage moving in the vertical direction and the working probe ( 12 ) is slidably mounted with a contact tip ( 13 ) which follows the shape of the measured wheel profile when the measuring carriage ( 5 ) moves in the horizontal direction.
Die Kontaktspitzen der Meßsonden (9) und (13) befinden sich auf derselben senkrechten Linie und haben somit stets gleichen Abstand zur Bezugsfläche.The contact tips of the measuring probes ( 9 ) and ( 13 ) are on the same vertical line and are therefore always at the same distance from the reference surface.
Aufgrund des Arbeitsprinzips der Arbeitssonde sind die Änderungen des Ausgangssignals der Arbeitssonde proportional den Änderungen im gegenseitigen Abstand der Kontaktspitzen. Zu Beginn der Messung befinden sich die Meßspitzen an der höchsten Stelle des Spurkranzes durch Bewegen des Meßwagens (5).Due to the working principle of the working probe, the changes in the output signal of the working probe are proportional to the changes in the mutual distance between the contact tips. At the start of the measurement, the measuring tips are at the highest point of the flange by moving the measuring carriage ( 5 ).
Das Signal von der Arbeitssonde wird an diesem Punkt auf Null gesetzt. Die Messung geschieht durch Bewegen der Kontakt spitzen in den richtigen Abstand vom Bezugspunkt (die in Fig. 1 dargestellte Meßentfernung von 55 mm entspricht dem Laufkreis nach UIC-Norm).The signal from the working probe is set to zero at this point. The measurement is carried out by moving the contact tips at the correct distance from the reference point (the measuring distance of 55 mm shown in FIG. 1 corresponds to the running circle according to the UIC standard).
Das Ausgangssignal von der Arbeitssonde ist dann direkt proportional der Höhendifferenz zwischen dem Master-Profil und dem Radprofil und somit dem Betrag an Verschleiß des Rades. Die Messung kann an verschiedenen Stellen des Profils und am Umfang des Rades wiederholt werden, um einen klaren Überblick über die Verteilung des Verschleißes in verschie denen Teilen des Rades zu erhalten.The output signal from the working probe is then direct proportional to the height difference between the master profile and the wheel profile and thus the amount of wear on the Wheel. The measurement can be taken at different points on the profile and repeated on the circumference of the wheel to make a clear Overview of the distribution of wear in various to get those parts of the wheel.
Das erfindungsgemäße Meßgerät kann zur Messung von Rädern gemäß verschiedenen Normen verwendet werden, indem man einfach das Master-Profil dem entsprechenden Standard anpaßt. Die Messung und Aufzeichnung der Ergebnisse kann bei dem erfindungsgemäßen Meßgerät unter Verwendung beispielsweise eines Mikrorechners und Abspeichern der Ergebnisse der unter Betriebsbedingungen auf der Strecke durchgeführen Messungen in den Speicher des Mikrorechners für spätere Analysen auto matisiert werden.The measuring device according to the invention can be used to measure wheels according to different standards can be used by simply adapt the master profile to the corresponding standard. The measurement and recording of the results can be done at the Measuring device according to the invention using, for example a microcomputer and storing the results of the Operating conditions on the route performed measurements into the memory of the microcomputer for later analyzes auto be matatised.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das Master-Profil (11) durch eine mathematische Funktion ersetzt werden, die in den Speicher eines Mikrorechners eingegeben wird. Der Meßwagen (8) wird dann in senkrechter Richtung mittels eines vom Mikrorechner betätigten Schritt motors, der die Verstellspindel dreht, und mittels einer im Meßwagen angebrachten Nut so bewegt, daß die Stellung des Meßwagens (8) der Höhe des Master-Profils im ent sprechenden Abstand zur Bezugsfläche entspricht.In a further exemplary embodiment of the invention, the master profile ( 11 ) can be replaced by a mathematical function which is entered into the memory of a microcomputer. The measuring carriage ( 8 ) is then moved in the vertical direction by means of a step motor operated by the microcomputer, which rotates the adjusting spindle, and by means of a groove provided in the measuring carriage so that the position of the measuring carriage ( 8 ) corresponds to the height of the master profile Distance to the reference surface corresponds.
Mit den Meßgeräten der Erfindung erzielt man leicht ein hohes Maß an genauen Meßergebnissen von beispielsweise Rad verschleiß. Bei durchgeführten Messungen war die Meßgenauig keit 0,03 mm bei einer Verschleißtiefe von 0-10 mm. Das Drehen der Räder zwecks Wartung kann gegenüber früherer Handhabung wirtschaftlicher mittels Messungen mit dem er findungsgemäßen Meßgerät durchgeführt werden.With the measuring devices of the invention it is easy to achieve high level of accurate measurement results from, for example, wheel wear. When measurements were carried out, the measurement was accurate 0.03 mm with a wear depth of 0-10 mm. The Turning the wheels for maintenance can be compared to previous ones Handling more economical by means of measurements with which he measuring device according to the invention.
Claims (4)
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