FR2590666A1

FR2590666A1 - INSTRUMENT FOR MEASURING THE PROFILE OF RAILWAY WHEELS

Info

Publication number: FR2590666A1
Application number: FR8616342A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-10-10
Filing date: 1986-11-24
Publication date: 1987-05-29
Also published as: FI78984C; CH672183A5; GB2183840B; GB2183840A; FI853938A0; GB8624754D0; FI853938L; FI78984B; SE8604958D0; FR2590666B3; SE8604958L; SE464373B; DE3637839A1

Abstract

L'invention concerne un instrument pour la mesure du profil de roues ferroviaires. Cet instrument servant à mesurer la forme précise du profil d'une roue ferroviaire 1 comprend deux sondes séparées de mesure 9 et 12 comportant des pointes 13 contactant simultanément la surface du profil de la roue ferroviaire et la surface d'un profil maître 11 et produisant un signal de mesure proportionnel aux variations de la distance réciproque desdites pointes de contact suivant la direction verticale. Application notamment à la mesure de la forme du profil et des dimensions standard des roues de véhicules ferroviaires. (CF DESSIN DANS BOPI)The invention relates to an instrument for measuring the profile of railway wheels. This instrument for measuring the precise shape of the profile of a railway wheel 1 comprises two separate measuring probes 9 and 12 comprising tips 13 simultaneously contacting the surface of the profile of the railway wheel and the surface of a master profile 11 and producing a measurement signal proportional to the variations of the reciprocal distance of said contact points in the vertical direction. Application in particular to the measurement of the shape of the profile and of the standard dimensions of the wheels of railway vehicles. (CF DRAWING IN BOPI)

Description

La présente invention concerne des instruments per-The present invention relates to

mettant de mesurer la forme du profil et les dimensions stan- measuring the shape of the profile and the standard dimensions

dards de roues ferroviaires.darters of railway wheels.

Ce type d'instrument est nécessaire à la fois pour le contrôle de qualité de nouvelles roues ferroviaires et pour This type of instrument is necessary both for the quality control of new railway wheels and for

le suivi de l'usure de la roue en fonctionnement. the monitoring of the wear of the wheel in operation.

A cet effet, on a utilisé jusqu'à maintenant des calibres à coulisse mécaniques d'un type particulier. On For this purpose, mechanical slider gauges of a particular type have been used up to now. We

connaît également des dispositifs d'enregistrement permet- also knows recording devices that allow

tant d'obtenir un diagramme du profil de la roue ferroviaire. so much to get a diagram of the profile of the railway wheel.

Le diagramme est ensuite comparé au diagramme théorique ou The diagram is then compared to the theoretical diagram or

au profil obtenu antérieurement.to the profile obtained previously.

L'inconvénient de ces dispositifs existants rési- The disadvantage of these existing devices is

de dans le manque de précision, qui peut conduire aisément à des conclusions incorrectes concernant par exemple l'usure de la roue ferroviaire. Les dispositifs connus sont en outre difficiles à utiliser en raison de leur poids élevé. Avec in the lack of precision, which can easily lead to incorrect conclusions concerning for example the wear of the railway wheel. Known devices are also difficult to use because of their high weight. With

ce type de dispositifs de mesure, il n'est pas possible d'ob- this type of measuring devices, it is not possible to ob-

tenir des résultats fiables lorsque par exemple pour gagner du temps, on eff des essais d'usure avec des distances maintain reliable results when, for example, to save time, wear tests with distances

de parcours relat nt courtes.Relatively short courses.

La présente invention fournit un instrument de me- The present invention provides an instrument for measuring

sure perfectionné permettant de réaliser aisément et rapide- perfected, making it easy and quick to

ment une mesure précise de la forme du profil et des dimen- an accurate measure of the shape of the profile and the dimensions

sions standards de la roue ferroviaire, dans les conditions of the railway wheel, under the conditions

présentes sur le terrain. L'application principale de l'in- present on the ground. The main application of the in-

vention met en oeuvre une comparaison continue des mesures vention implements a continuous comparison of the

du profil de la roue ferroviaire et du profil maltre, pen- the profile of the railway wheel and the maltre profile,

dant le mesurage du profil.when measuring the profile.

Conformément à la présente invention, on compare le In accordance with the present invention, the

profil de la roue ferroviaire et le profil maitre en utili- profile of the railway wheel and the master profile in use

sant un instrument de mesurage comparatif fixé au moyen d'ai- a comparative measuring instrument fixed by means of

mants permanents sur le côté du boudin de la roue ferroviai- permanent elements on the side of the ferrovial wheel

re. Le profil maître est fixé au-dessus de la surface de la re. The master profile is fixed above the surface of the

roue ferroviaire soumise à la mesure et des sondes de mesura- railway wheel subject to measurement and measuring probes

ge sont déplacées le lonc des surfaces des profils au cours du déplacement latéral, les pointes de contact balayant les surfaces de laroue ferroviaire et du profil maître. Les sondes de mesurage sont disposées sur la même verticale, les pointes de contact touchant les surfaces des profils à des distances égales par rapport aux points de référence The profile surfaces are displaced during the lateral displacement, the contact points sweeping the surfaces of the railway track and the master profile. The measuring probes are arranged on the same vertical, the contact points touching the surfaces of the profiles at equal distances from the reference points

des profils. Pendant le mesurage la sonde, qui suit le pro- profiles. During the measurement, the probe, which follows the

fil de la roue ferroviaire, produit un signal électrique proportionnel aux écarts entre les dimensions du profil de railway wire, produces an electrical signal proportional to the differences between the dimensions of the

la roue ferroviaire et du profil maître. Le signal de dif- the railway wheel and the master profile. The signal of

férence peut être amplifié et enregistré à l'aide d'un enre- can be amplified and recorded using a

gistreur à bande.tape recorder.

En réglant l'instrument au zéro pour le point By setting the instrument to zero for the point

le plus élevé du boudin, le signal de différence est direc- the highest of the coil, the difference signal is directly

tement proportionnel à l'usure de la roue ferroviaire. proportional to the wear of the railway wheel.

Le suivi du profil de la roue ferroviaire et du pro- Tracking the profile of the railway wheel and the

fil maître pendant le mesurage peut être réalisé à l'aide de moyens mécaniques, optiques, électriques, magnétiques ou pneumatiques. master wire during measurement can be achieved using mechanical, optical, electrical, magnetic or pneumatic means.

D'autres caractéristiques et avantages de la pré- Other features and advantages of the pre-

sente invention ressortiront de la description donnée ci-après en invention will emerge from the description given below in

référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en élévation latérale de reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a side elevational view of

l'instrument conforme à l'invention, fixé à la roue ferro- the instrument according to the invention, attached to the ferromagnetic wheel

viaire; la figure 2 est une vue de face de l'instrument, viaire; FIG. 2 is a front view of the instrument,

dans la direction perpendiculaire au plan de la roue ferro- in the direction perpendicular to the plane of the ferro-

viaire.viaire.

Ci-après on va présenter l'agencement et le fonc- Following is a description of the layout and function

tionnement de la forme de réalisation préférée de l'inven- of the preferred embodiment of the invention.

tion en référence aux figures des dessins. L'instrument de mesurage est fixé à la roue ferroviaire 1, soumise à la mesure, au moyen de deux aimants permanents rontés dans la plaque de base 2 de telle sorte que les broches de guidage 3 sont en appui contre le bord extérieur et que la plaque de base soit appliquée contre la face latérale sur le côté with reference to the figures of the drawings. The measuring instrument is fixed to the rail wheel 1, subjected to the measurement, by means of two permanent magnets graved in the base plate 2 so that the guide pins 3 bear against the outer edge and that the base plate is applied against the side face on the side

de la roue-ferroviaire, qui est muni du boudin et qcui, con- of the railway wheel, which is equipped with the flange and which

formément aux normes, sert de surface de référence lors du dimensionnement. Etant donné que le bord extérieur de la roue ferroviaire, sur lequel les broches 3 sont en appui, ne s'use pas according to standards, serves as a reference surface when dimensioning. Since the outer edge of the rail wheel, on which the pins 3 are supported, does not wear out

en cours d'utilisation, il peut également servir de diamè- in use, it can also be used as a

tre de référence. Le corps de l'instrument 4 est fixé perpen- reference. The body of the instrument 4 is fixed

diculairement contre la plaque de base. Le chariot de mesure 5 est déplacé suivant la direction horizontale le long des glissières ménagées sur le corps de l'instrument, à l'aide d'un écrou placé dans le chariot et d'une broche filetée 7 specifically against the base plate. The measuring carriage 5 is moved in the horizontal direction along the slideways on the body of the instrument, using a nut placed in the carriage and a threaded spindle 7

entraînée en rotation par un moteur pas-à-pas 6. driven in rotation by a stepping motor 6.

Ledit chariot de mesure se déplace suivant la direc- The measuring carriage moves according to the

tion verticale le long des glissières verticales, sur un au- vertically along the vertical rails, on a

tre chariot de mesure 8. La sonde fixe 9 montée sur le cha- 8. The fixed probe 9 mounted on the carriage

riot de mesure indiqué en dernier lieu suit la forme de la surface supérieure du profil maître 11, monté sur le corps de l'instrument de mesure au moyen de deux goujons 10. Par The last measured measurement pattern follows the shape of the upper surface of the master profile 11 mounted on the body of the measuring instrument by means of two studs 10.

conséquent le chariot de mesure se déplace suivant la direc- consequently the measuring carriage moves according to the direc-

tion verticale conformément auxdéplacements de la sonde du profil maître, lorsqu'elle suit la surface supérieure du vertically in accordance with the displacements of the master profile probe, when following the upper surface of the

profil maître 11.master profile 11.

Dans le chariot de mesure se déplaçant suivant la direction verticale se trouvent installés un transducteur et une sonde de travail 12 supportée de façon à pouvoir glisser et comportant une pointe de contact 13 qui suit la forme du profil de la roue ferroviaire, que l'on mesure, In the measuring carriage moving in the vertical direction are located a transducer and a working probe 12 supported so as to slide and having a contact tip 13 which follows the shape of the profile of the rail wheel, which one measured,

lorsque le chariot de mesure 5 est déplacé suivant la direc- when the measuring carriage 5 is moved according to the direction

tion horizontale.horizontally.

Les pointes de contact des sondes de mesurage 9 et 13 sont situées sur la même verticale et sont par conséquent The contact points of the measuring probes 9 and 13 are located on the same vertical and are therefore

toujours à une distance égale de la surface de référence. always at an equal distance from the reference surface.

Sur la base du principe de fonctionnement de la sonde de travail, les variations du signal de sortie délivré par la sonde de travail sont proportionnelles aux variations On the basis of the working principle of the working probe, the variations of the output signal delivered by the working probe are proportional to the variations

de la distance réciproque entre les pointes de contact. the reciprocal distance between the contact points.

Lorsque la mesure est déclenchée, les pointes de mesurage sont positionnées au niveau du point le plus élevé du boudin, au moyen du déplacement du chariot de mesure 5. When the measurement is triggered, the measuring points are positioned at the highest point of the strand, by means of the displacement of the measuring carriage 5.

Le signal délivré par la sonde de travail est ré- The signal delivered by the working probe is re-

glé à zéro en ce point. Le mesurage est réalisé en déplaçant les pointes de contact sur la distance correcte à partir du zero at this point. The measurement is made by moving the contact points over the correct distance from the

point de référence (la distance Ce mesure de 55 mm repre- point of reference (the distance This measurement of 55 mm represents

sentée sur la figure 1 correspond au cercle de roulement con- shown in Figure 1 corresponds to the rolling circle con-

formément à la norme de l'Union Internationale des Chemins according to the norm of the International Union of Paths

de Fer).of iron).

Le signal de sortie délivré par la sonde de travail The output signal delivered by the working probe

est alors directement proportionnel à la différence de hau- is then directly proportional to the difference in

teur entre le profil maître et le profil de la roue ferro- between the master profile and the profile of the ferro-

viaire et, par conséquent, à l'amplitude d'usure de la roue ferroviaire. La mesure peut être répétée en différents points and, therefore, the wear amplitude of the railway wheel. The measurement can be repeated at different points

du profil et au niveau de la circonférence de la roue ferro- profile and at the circumference of the ferro-

viaire pour l'obtention d'un aperçu net de la distribution de l'usure dans différentes parties de la roue. L'instrument de mesure conforme à l'invention peut être utilisé pour la mesure de roues ferroviaires conformes à différentes normes, simplement par modification du profil maître pour qu'il to obtain a clear overview of the distribution of wear in different parts of the wheel. The measuring instrument according to the invention can be used for the measurement of railway wheels complying with different standards, simply by modifying the master profile so that it

corresponde à cette norme.corresponds to this standard.

La mesure et l'enregistrement des résultats peuvent être automatisés avec l'instrument de mesure conforme à la Measurement and recording of results can be automated with the measuring instrument according to the

présente invention, en utilisant par exemple un micro-ordina- the present invention, for example using a micro-computer

teur et en mémorisant les résultats des mesures effectuées and memorizing the results of the measurements taken

dans les conditions présentes sur le terrain, dans la mémoi- under the conditions present in the field, in the memo-

re du micro-ordinateur à des fins d'analyse ultérieure. re the microcomputer for later analysis.

Dans une autre forme de réalisation de l'invention, In another embodiment of the invention,

le profil maitre 11 peut être compensé par une fonction ma- the master profile 11 can be compensated by a function ma-

thématiqueintroduite dans la mémoire d'un micro-ordinateur. thematic introduced into the memory of a microcomputer.

Le chariot de mesure 8 est alors déplacé suivant la di- The measuring carriage 8 is then moved according to the di-

rection verticale au moyen d'un moteur pas-à-pas actionné vertical rection by means of a stepper motor actuated

par un micro-ordinateur et qui fait tourner la broche file- by a microcomputer and which turns the spindle

tée, et au moyen d'un écrou monté dans le chariot de mesure d'une manière telleque la position du chariot de mesure 8 correspond à la hauteur du profil maître à la distance correspondante de la surface de référence. and by means of a nut mounted in the measuring carriage in such a way that the position of the measuring carriage 8 corresponds to the height of the master profile at the corresponding distance from the reference surface.

Avec les instruments de mesure conformes à l'in- With measuring instruments in accordance with the

vention, on obtient aisément une quantité importante de ré- vention, a large amount of

sultats de mesure précis par exemp].e de l'usure de la roue ferroviaire. Lors de mesures effectuées, la précision de mesure precise measurement results, for example, the wear of the railway wheel. When measuring, the measurement accuracy

était de 0,03 mm lorsque la profondeur d'usure était compri- 0.03 mm when the depth of wear was

se entre 0 et 10 mm. La rotaticnde maintenance de la roue ferroviaire peut être réaliséed'une manière beaucoup plus économique que précédemment, lorsqu'elle est exécutéesur la base de mesures effectuées avec l'instrument conforme à la between 0 and 10 mm. The rotational maintenance of the railway wheel can be realized in a much more economical way than previously, when it is executed on the basis of measurements made with the instrument in accordance with the

présente invention.present invention.

Claims

1. Measuring instrument for the determination of

the precise shape of the profile of a railway wheel (1),

characterized in that it comprises two separate measuring probes (9, 12) having contact tips (13) for simultaneously contacting the surface of the rail wheel profile (1) and the surface of a master profile (11)

and to produce a measurement signal proportional to the variations

reciprocal distance of said contact points

following the vertical direction.

Measuring apparatus according to claim 1, characterized in that said contact points (13) are

located on the same vertical.

Measuring instrument according to claim 2, characterized in that, during the measurement, it is fixed firmly to the rail wheel (1) and the contact points (13) move in a lateral direction relative to the

profile of the railway wheel and with respect to the master profile.

4. Measuring instrument according to claim 1, characterized in that the master profile (11) is compensated by a mathematical function introduced into the memory of a microcomputer and that the vertical position of the trolley of

measurement (8) is controlled by said function when the

wire of the railway wheel is contacted by the spikes of

contact (13).