JP2021081323A - Tangential force measuring device - Google Patents

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JP2021081323A
JP2021081323A JP2019209529A JP2019209529A JP2021081323A JP 2021081323 A JP2021081323 A JP 2021081323A JP 2019209529 A JP2019209529 A JP 2019209529A JP 2019209529 A JP2019209529 A JP 2019209529A JP 2021081323 A JP2021081323 A JP 2021081323A
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measuring
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JP2019209529A
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晋也 深貝
Shinya Fukagai
晋也 深貝
西山 幸夫
Yukio Nishiyama
幸夫 西山
涼平 和田
Ryohei Wada
涼平 和田
勇真 古谷
Yuma Furuya
勇真 古谷
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Abstract

To provide a tangential force measuring device capable of continuously measuring tangential force with a simple structure.SOLUTION: A tangential force measuring device 4 measures tangential force generated by slip between a wheel and a rail; continuously rolls a measurement wheel 14 along a rail 2A at a predetermined attack angle θA so that horizontal tangential force is generated in the horizontal direction of the rail 2A; and detects this horizontal tangential force with a tangential force detection unit. Guide wheels 9A, 9B guide the measurement wheel 14 while rolling along a head side surface 2e of the rail 2A so that the measurement wheel 14 rolls along a predetermined position on a head top surface 2d of the rail 2A. A load action unit 21d applies a substantially constant load to the guide wheels 9A, 9B so that the guide wheels 9A, 9B are in close contact with the head side surface 2e of the rail 2A.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

この発明は、車輪/レール間の滑りによって発生する接線力を測定する接線力測定装置に関する。 The present invention relates to a tangential force measuring device that measures a tangential force generated by slippage between wheels / rails.

従来、鉄道レールの摩擦係数を測定する手法として種々の手法が提案されている。従来のレール頭頂面の摩擦測定装置(以下、従来技術1という)は、レール頭頂面と接触する複数の鋼球と、レール頭頂面に複数の鋼球を押し付けるための錘と、レール頭頂面と鋼球との間に発生する摩擦力を測定するロードセルと、これらの間の摩擦係数を測定する動歪みアンプなどを備えている(例えば、特許文献1参照)。この従来技術1は、レール頭頂面に複数の鋼球を押し付けながら移動させたときに発生する摩擦力をロードセルによって測定し、摩擦係数を動歪みアンプによって測定している。 Conventionally, various methods have been proposed as methods for measuring the coefficient of friction of railway rails. The conventional rail friction measuring device (hereinafter referred to as the prior art 1) includes a plurality of steel balls in contact with the rail crown surface, a weight for pressing the plurality of steel balls against the rail crown surface, and a rail crown surface. It includes a load cell that measures the frictional force generated between the steel balls and a dynamic strain amplifier that measures the friction coefficient between them (see, for example, Patent Document 1). In the prior art 1, the frictional force generated when a plurality of steel balls are moved while being pressed against the top surface of the rail is measured by a load cell, and the friction coefficient is measured by a dynamic strain amplifier.

従来の振り子型のレール頭頂面の摩擦測定装置(以下、従来技術2という)は、振り子型の重錘と、レール頭頂面を滑走するようにこの重錘を支持するスイングアームと、このスイングアームを回転自在に支持する支柱と、この支柱をレールに着脱自在に装着する装着部と、レール頭頂面を重錘が滑走したときのエネルギー損失を計測する計測部などを備えている(非特許文献1参照)。この従来技術2は、レール頭頂面を滑走するように振り子型の重錘を振り下ろして、レール頭頂面のすべり抵抗を測定している。 The conventional pendulum type rail top surface friction measuring device (hereinafter referred to as the prior art 2) includes a pendulum type weight, a swing arm that supports the weight so as to slide on the rail top surface, and this swing arm. It is equipped with a support column that rotatably supports the rail, a mounting unit that attaches the support column to the rail detachably, and a measurement unit that measures the energy loss when the weight slides on the top surface of the rail (Non-Patent Document). 1). In the prior art 2, the pendulum-shaped weight is swung down so as to slide on the top surface of the rail, and the slip resistance of the top surface of the rail is measured.

従来の転動型のレール摩擦測定装置(以下、従来技術3という)は、レールと接触する転動型の車輪と、車輪に制動力を作用させる制動力作用部などを備えている(例えば、非特許文献2参照)。この従来技術3は、レール頭頂面に車輪を接触させた状態で、転動する車輪に作用させる制動力を徐々に増加させて、車輪が滑り始めたときの摩擦係数を評価している。 The conventional rolling type rail friction measuring device (hereinafter referred to as the prior art 3) includes a rolling type wheel in contact with the rail, a braking force acting portion for applying a braking force to the wheel, and the like (for example,). See Non-Patent Document 2). In the prior art 3, the braking force acting on the rolling wheel is gradually increased in a state where the wheel is in contact with the top surface of the rail, and the friction coefficient when the wheel starts to slip is evaluated.

特開2004-294303号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-294303

Roger Lewis,Stephen R Lewis,Yi Zhu,Saeed Abbasi,Ulf Olofsson,‘The modification of a slip resistance meter for measurement of railhead adhesion’,Journal of RAIL AND RAPID TRANSIT,227(2) 196-200,<URL: https://www.researchgate.net/publication/283054268_The_Modification_of_a_Slip_Resistance_Meter_for_Measurement_of_Railhead_Adhesion>Roger Lewis, Stephen R Lewis, Yi Zhu, Saeed Abbasi, Ulf Olofsson,'The modification of a slip resistance meter for measurement of railhead adhesion', Journal of RAIL AND RAPID TRANSIT, 227 (2) 196-200, <URL: https //www.researchgate.net/publication/283054268_The_Modification_of_a_Slip_Resistance_Meter_for_Measurement_of_Railhead_Adhesion>

Jan Lundberg,Matti Rantatalo,Christina Wanhainen,Johan Casselgren,‘Measurements of friction coefficients between rails lubricated with a friction modifier and the wheels of an IORE locomotive during real working condition’Wear 324-325(2015) 109-117,<URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043164814003718>Jan Lundberg, Matti Rantatalo, Christina Wanhainen, Johan Casselgren,'Measurements of friction coefficients between rails lubricated with a friction modifier and the wheels of an IORE locomotive during real working condition' Wear 324-325 (2015) 109-117, <URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043164814003718>

従来技術1は、図28に示すように、転動しない鋼球114Aが装置下面に固定されており、装置に設置された錘によってこの鋼球114Aをレール102の頭頂面102d上に押し付けた状態で、錘を引きずる際の抵抗力を錘の重量で除すことにより摩擦係数を算出している。従来技術1では レール102の頭頂面102dに鋼球114Aを押し付けた状態で、レール102に沿って鋼球114Aを移動させると、レール102上の付着物(皮膜物質)Dが鋼球114Aとレール102との間に入っていかず、付着物Dを鋼球114Aが掻き分けてしまう。このため、従来技術1では、実現象と異なる状態での摩擦係数の測定になってしまう問題点がある。また、従来技術1では、レール102と鋼球114Aとを連続的に摺動させると、図28(A)に示すレール102と接触する鋼球114Aの接触点が摩耗して、摩擦係数の測定条件が変化してしまう問題点がある。 In the prior art 1, as shown in FIG. 28, a non-rolling steel ball 114A is fixed to the lower surface of the device, and the steel ball 114A is pressed onto the crown surface 102d of the rail 102 by a weight installed in the device. Therefore, the coefficient of friction is calculated by dividing the resistance force when dragging the weight by the weight of the weight. In the prior art 1, when the steel ball 114A is moved along the rail 102 while the steel ball 114A is pressed against the crown surface 102d of the rail 102, the deposit (coating substance) D on the rail 102 becomes the steel ball 114A and the rail. The steel ball 114A scrapes the deposit D without entering between the 102 and the 102. Therefore, the prior art 1 has a problem that the friction coefficient is measured in a state different from the actual phenomenon. Further, in the prior art 1, when the rail 102 and the steel ball 114A are continuously slid, the contact point of the steel ball 114A in contact with the rail 102 shown in FIG. 28 (A) is worn, and the friction coefficient is measured. There is a problem that the conditions change.

従来技術2は、摩擦係数を測定する度にレールに装着して、スイングアームを回転させてレール頭頂面に重錘を滑走させる必要がある。このため、従来技術2では、摩擦係数の測定作業に手間がかかる問題点がるとともに、レールの頭頂面の摩擦係数が離散的な測定結果となり、摩擦係数を連続して測定することができない問題点がある。 In the prior art 2, it is necessary to mount the swing arm on the rail every time the coefficient of friction is measured and rotate the swing arm to slide the weight on the top surface of the rail. Therefore, in the prior art 2, there is a problem that it takes time and effort to measure the friction coefficient, and the friction coefficient on the top surface of the rail becomes a discrete measurement result, so that the friction coefficient cannot be continuously measured. There is a point.

従来技術3は、図29に示すように、レール102に対して車輪114Bを少し速く又は少し遅く回転させることによって、車輪114Bとレール102との間に速度差を生じさせる機構を備えている。従来技術3は、車輪114Bに制動力を作用させる制動力作用部のばねの付勢力が徐々に強くなって、レール102の頭頂面102dを車輪114Bが滑ったときの摩擦力を評価している。このため、従来技術3では、車輪114Bに制動力を作用させるための電磁ブレーキやワイヤなどの引張機構が必要になり、装置が複雑化するとともに重量が増加する問題点がある。また、従来技術3では、車輪114Bがレール102上を間欠的に滑りながら摩擦係数を測定する構造であるため、従来技術2と同様にレール102の頭頂面102dの摩擦係数の測定結果が離散的であり、摩擦係数を連続して測定することができない問題点がある。 As shown in FIG. 29, the prior art 3 includes a mechanism that causes a speed difference between the wheel 114B and the rail 102 by rotating the wheel 114B slightly faster or slightly slower than the rail 102. In the prior art 3, the urging force of the spring of the braking force acting portion that exerts a braking force on the wheel 114B gradually becomes stronger, and the frictional force when the wheel 114B slides on the crown surface 102d of the rail 102 is evaluated. .. Therefore, the prior art 3 requires a tension mechanism such as an electromagnetic brake or a wire for applying a braking force to the wheel 114B, which causes a problem that the device becomes complicated and the weight increases. Further, in the prior art 3, since the wheel 114B has a structure in which the friction coefficient is measured while intermittently sliding on the rail 102, the measurement result of the friction coefficient of the crown surface 102d of the rail 102 is discrete as in the prior art 2. Therefore, there is a problem that the coefficient of friction cannot be continuously measured.

この発明の課題は、簡単な構造によって接線力を連続して測定することができる接線力測定装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a tangential force measuring device capable of continuously measuring a tangential force with a simple structure.

この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項1の発明は、図1、図3、図5、図10〜図12、図19及び図23〜図27に示すように、車輪/レール間の滑りによって発生する接線力(T)を測定する接線力測定装置であって、レール(2A)の左右方向に左右接線力(T1)が発生するように、このレールに沿って所定のアタック角(θA)で連続して転がる測定車輪(14)と、前記左右接線力を検出する接線力検出部(18)とを備える接線力測定装置(4)である。
The present invention solves the above problems by means of solutions as described below.
Although the description will be given with reference numerals corresponding to the embodiments of the present invention, the present invention is not limited to this embodiment.
The invention of claim 1 applies a tangential force (T) generated by slipping between wheels / rails, as shown in FIGS. 1, 3, 5, 10, 10, 19, 19 and 23-27. A tangential force measuring device for measurement that continuously rolls along a rail (2A) at a predetermined attack angle (θ A ) so that a left and right tangential force (T 1) is generated in the left-right direction. It is a tangential force measuring device (4) including a wheel (14) and a tangential force detecting unit (18) for detecting the left and right tangential force.

請求項2の発明は、請求項1に記載の接線力測定装置において、図1、図3〜図8、図15、図19、図20、図24及び図26に示すように、前記レールの頭頂面(2d)の所定位置に沿って前記測定車輪が転がるように、このレールの頭部側面(2e)に沿って転がりながらこの測定車輪をガイドするガイド車輪(9A,9B)と、前記レールの頭部側面に前記ガイド車輪が密着するように、このガイド車輪にほぼ一定の荷重を作用させる荷重作用部(21d)とを備えることを特徴とする接線力測定装置である。 The invention of claim 2 is the tangential force measuring device according to claim 1, as shown in FIGS. 1, 3 to 8, 15, 15, 19, 20, 24 and 26, of the rail. Guide wheels (9A, 9B) that guide the measurement wheel while rolling along the head side surface (2e) of the rail so that the measurement wheel rolls along a predetermined position on the crown surface (2d), and the rail. The tangential force measuring device is provided with a load acting portion (21d) for applying a substantially constant load to the guide wheels so that the guide wheels are in close contact with the side surface of the head.

請求項3の発明は、請求項2に記載の接線力測定装置において、図4、図6、図8、図15、図19、図24及び図26に示すように、前記測定車輪が転がるレール(2A)とは反対側のレール(2B)の頭部側面(2e)に沿って転がりながら、この測定車輪が転がるレールの左右方向から作用する荷重(F0)を受ける荷重受け車輪(21b)を備え、前記荷重作用部は、前記反対側のレールの頭部側面に前記荷重受け車輪が密着するように、この荷重受け車輪にほぼ一定の荷重を作用させることを特徴とする接線力測定装置である。 According to the third aspect of the present invention, in the tangential force measuring device according to the second aspect, as shown in FIGS. 4, 6, 8, 15, 19, 24 and 26, the rail on which the measuring wheel rolls. A load-bearing wheel (21b) that receives a load (F 0 ) acting from the left-right direction of the rolling rail while rolling along the head side surface (2e) of the rail (2B) on the opposite side of (2A). The load acting portion is a tangential force measuring device, characterized in that a substantially constant load is applied to the load receiving wheels so that the load receiving wheels are in close contact with the head surface side surface of the rail on the opposite side. Is.

請求項4の発明は、請求項3に記載の接線力測定装置において、図16に示すように、前記荷重作用部は、左右のレール(2A,2B)間の間隔が広くなったときに、前記反対側のレール(2B)の頭部側面(2e)に前記荷重受け車輪が密着するように、この荷重受け車輪にほぼ一定の荷重を作用させることを特徴とする接線力測定装置である。 According to the invention of claim 4, in the tangential force measuring device according to claim 3, as shown in FIG. 16, when the distance between the left and right rails (2A, 2B) is widened, the load acting portion is widened. The tangential force measuring device is characterized in that a substantially constant load is applied to the load receiving wheels so that the load receiving wheels are in close contact with the head side surface (2e) of the opposite rail (2B).

請求項5の発明は、請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の接線力測定装置において、図1、図3〜図5、図8、図9、図11及び図12に示すように、前記測定車輪は、曲線区間の内軌側レール(2A)に沿って転がり、前記接線力検出部は、前記内軌側レールの左右接線力を検出することを特徴とする接線力測定装置である。 The invention of claim 5 is the tangential force measuring device according to any one of claims 1 to 4, according to FIGS. 1, 3 to 5, 8, 9, 9, 11 and 12. As shown, the measuring wheel rolls along the inner rail side rail (2A) of the curved section, and the tangential force detecting unit detects the left and right tangential force of the inner rail side rail. It is a measuring device.

請求項6の発明は、請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の接線力測定装置において、図24に示すように、前記測定車輪は、直線区間の右側レール(2A)に沿って転がる右側の測定車輪(14A)と、前記直線区間の左側レール(2B)に沿って転がる左側の測定車輪(14B)とを備え、前記接線力検出部は、前記右側レールの左右接線力(T1)を検出する右側の接線力検出部(18A)と、前記左側レールの左右接線力(T1)を検出する左側の接線力検出部(18B)とを備えることを特徴とする接線力測定装置である。 According to the invention of claim 6, in the tangential force measuring device according to any one of claims 1 to 4, as shown in FIG. 24, the measuring wheel is attached to the right rail (2A) of the straight section. The right measuring wheel (14A) that rolls along the right side and the left side measuring wheel (14B) that rolls along the left side rail (2B) of the straight section are provided, and the tangential force detecting unit is the left and right tangential force of the right side rail. (T 1) right tangential force detecting unit that detects a and (18A), tangent, characterized in that it comprises a lateral tangential force of the left rail (T 1) tangential force detecting portion of the left for detecting the (18B) It is a force measuring device.

請求項7の発明は、請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の接線力測定装置において、図26及び図27に示すように、前記測定車輪は、曲線区間の内軌側レール(2A)に沿って転がる内軌の測定車輪(14A)と、前記曲線区間の外軌側レール(2B)に沿って転がる外軌の測定車輪(14B)とを備え、前記接線力検出部は、前記内軌側レールの左右接線力(T1)を検出する内軌の接線力検出部(18A)と、前記外軌側レールの左右接線力(T1)を検出する外軌の接線力検出部(18B)とを備えることを特徴とする接線力測定装置である。 According to the invention of claim 7, in the tangential force measuring device according to any one of claims 1 to 4, as shown in FIGS. 26 and 27, the measuring wheel is on the inner rail side of the curved section. The tangential force detection unit is provided with an inner rail measuring wheel (14A) that rolls along the rail (2A) and an outer rail measuring wheel (14B) that rolls along the outer rail side rail (2B) of the curved section. Is the tangential force detection unit (18A) of the inner rail that detects the left and right tangential force (T 1 ) of the inner rail side rail, and the tangential line of the outer rail that detects the left and right tangential force (T 1 ) of the outer rail side rail. It is a tangential force measuring device including a force detecting unit (18B).

請求項8の発明は、請求項7に記載の接線力測定装置において、図26及び図27に示すように、前記曲線区間の外軌側レールの左右方向に横圧(Q)が発生するように、この外軌側レールのゲージコーナー(2f)に沿って転がる外軌の測定車輪(38)と、前記横圧を検出する横圧検出部(41)とを備えることを特徴とする接線力測定装置である。 According to the invention of claim 8, in the tangential force measuring device according to claim 7, lateral pressure (Q) is generated in the left-right direction of the outer rail side rail of the curved section as shown in FIGS. 26 and 27. The tangential force is provided with an outer rail measuring wheel (38) that rolls along the gauge corner (2f) of the outer rail side rail, and a lateral pressure detecting unit (41) that detects the lateral pressure. It is a measuring device.

請求項9の発明は、請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の接線力測定装置において、図19〜図23に示すように、前記測定車輪は、曲線区間の内軌側レール(2A)に沿って転がり、前記接線力検出部は、前記内軌側レールの左右接線力を検出し、前記曲線区間の外軌側レール(2B)の左右方向に横圧(Q)が発生するように、この外軌側レールのゲージコーナー(2f)に沿って転がる外軌の測定車輪(38)と、前記横圧を検出する横圧検出部(41)とを備えることを特徴とする接線力測定装置である。 According to the invention of claim 9, in the tangential force measuring device according to any one of claims 1 to 4, as shown in FIGS. 19 to 23, the measuring wheel is on the inner rail side of the curved section. Rolling along the rail (2A), the tangential force detecting unit detects the left and right tangential force of the inner rail side rail, and a lateral pressure (Q) is applied to the outer rail side rail (2B) in the curved section in the left-right direction. It is characterized by including an outer rail measuring wheel (38) that rolls along a gauge corner (2f) of the outer rail side rail so as to generate, and a lateral pressure detecting unit (41) that detects the lateral pressure. It is a tangential force measuring device.

請求項10の発明は、請求項5から請求項9までのいずれか1項に記載の接線力測定装置において、図12、図23、図25及び図27に示すように、前記接線力検出部の検出結果に基づいて、前記測定車輪と前記レールとの間の摩擦係数(μ)を演算する摩擦係数演算部(31)を備えることを特徴とする接線力測定装置である。 The invention of claim 10 is the tangential force measuring device according to any one of claims 5 to 9, as shown in FIGS. 12, 23, 25 and 27. The tangential force measuring device is provided with a friction coefficient calculating unit (31) for calculating a friction coefficient (μ) between the measuring wheel and the rail based on the detection result of the above.

請求項11の発明は、請求項8又は請求項9に記載の接線力測定装置において、図23及び図27に示すように、前記横圧検出部の検出結果に基づいて、前記測定車輪と前記レールとの間の摩擦係数(μ)を演算する摩擦係数演算部(31)を備えることを特徴とする接線力測定装置である。 According to the invention of claim 11, in the contact force measuring device according to claim 8 or 9, as shown in FIGS. 23 and 27, the measuring wheel and the measuring wheel are based on the detection result of the lateral pressure detecting unit. It is a tangential force measuring device characterized by including a friction coefficient calculation unit (31) for calculating a friction coefficient (μ) with and from a rail.

請求項12の発明は、請求項1から請求項11までのいずれか1項に記載の接線力測定装置において、図3、図6〜図9、図12及び図14に示すように、カント(C)が付けられている曲線区間のレール(2A)に沿って前記測定車輪が転がるときに、この測定車輪の傾斜角(θC)を測定する傾斜角測定部(29)を備えることを特徴とする接線力測定装置である。 The invention of claim 12 is the tangential force measuring device according to any one of claims 1 to 11, as shown in FIGS. 3, 6 to 9, 12 and 14. It is characterized by including an inclination angle measuring unit (29) for measuring an inclination angle (θ C ) of the measuring wheel when the measuring wheel rolls along a rail (2A) in a curved section to which C) is attached. It is a tangential force measuring device.

請求項13の発明は、請求項1から請求項12までのいずれか1項に記載の接線力測定装置において、図5及び図12に示すように、前記測定車輪が転がるレール面の状態を撮影する撮影部(32)と、前記撮影部が撮影する撮影画像を表示する表示部(33)とを備えることを特徴とする接線力測定装置である。 According to the thirteenth aspect of the present invention, in the tangential force measuring device according to any one of claims 1 to 12, as shown in FIGS. 5 and 12, the state of the rail surface on which the measuring wheel rolls is photographed. It is a tangential force measuring device including a photographing unit (32) for displaying a photographed image and a display unit (33) for displaying a photographed image photographed by the photographing unit.

請求項14の発明は、請求項1から請求項13までのいずれか1項に記載の接線力測定装置において、図13に示すように、前記測定車輪は、往復測定時にこの測定車輪の回転方向が同一方向になるように、この測定車輪の向きを変えて着脱自在に装着されることを特徴とする接線力測定装置である。 According to the invention of claim 14, in the tangential force measuring device according to any one of claims 1 to 13, as shown in FIG. 13, the measuring wheel is the direction of rotation of the measuring wheel during reciprocating measurement. This is a tangential force measuring device characterized in that the measuring wheels are detachably mounted by changing the direction of the measuring wheels so that the wheels are in the same direction.

請求項15の発明は、請求項1から請求項14までのいずれか1項に記載の接線力測定装置において、図10〜図12に示すように、前記接線力検出部は、前記左右接線力を検出するとともに、前記レールの前後方向に発生する前後接線力(T2)を検出することを特徴とする接線力測定装置である。 The invention of claim 15 is the tangential force measuring device according to any one of claims 1 to 14, as shown in FIGS. 10 to 12, the tangential force detecting unit is the left and right tangential force. It is a tangential force measuring device characterized by detecting the front-rear tangential force (T 2 ) generated in the front-rear direction of the rail as well as detecting the above.

この発明によると、簡単な構造によって接線力を連続して測定することができる。 According to the present invention, the tangential force can be continuously measured by a simple structure.

この発明の第1実施形態に係る接線力測定装置の使用状態を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the use state of the tangential force measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. この発明の第1実施形態に係る接線力測定装置によって接線力が測定されるレール上を車両の車輪が転がる状態を模式図であり、(A)は平面図であり、(B)は(A)のII-IIB線で切断した状態を示す断面図である。FIG. 5 is a schematic view of a state in which the wheels of the vehicle roll on a rail on which the tangential force is measured by the tangential force measuring device according to the first embodiment of the present invention, (A) is a plan view, and (B) is (A). ) Is a cross-sectional view showing a state cut along the line II-IIB. この発明の第1実施形態に係る接線力測定装置の平面図である。It is a top view of the tangential force measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. この発明の第1実施形態に係る接線力測定装置の模式図である。It is a schematic diagram of the tangential force measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. この発明の第1実施形態に係る接線力測定装置の走行台車及び測定台車の模式図であり、(A)は平面図であり、(B)は側面図である。It is a schematic view of the traveling carriage and the measuring carriage of the tangential force measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention, (A) is a plan view, (B) is a side view. 図3に示すVI-VI線で切断した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state cut by the VI-VI line shown in FIG. 図6に示すVII部分の拡大図である。It is an enlarged view of the VII part shown in FIG. 図3に示すVIII-VIII線で切断した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state cut by the line VIII-VIII shown in FIG. 図8に示すIX部分の拡大図である。It is an enlarged view of the IX part shown in FIG. この発明の第1実施形態に係る接線力測定装置の測定車輪の模式図であり、(A)は平面図であり、(B)は正面図である。It is a schematic view of the measuring wheel of the tangential force measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention, (A) is a plan view, (B) is a front view. この発明の第1実施形態に係る接線力測定装置の測定台車の模式図であり、(A)は平面図であり、(B)は側面図である。It is a schematic view of the measuring carriage of the tangential force measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention, (A) is a plan view, (B) is a side view. この発明の第1実施形態に係る接線力測定装置の構成図である。It is a block diagram of the tangential force measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. この発明の第1実施形態に係る接線力測定装置の測定台車の着脱構造を模式的に示す平面図であり、(A)は測定台車が第1の進行方向に走行する場合を模式的に示す平面図であり、(B)は測定台車が第1の進行方向とは逆方向の第2の方向に走行する場合を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the attachment / detachment structure of the measuring carriage of the tangential force measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention, and (A) shows typically the case where the measuring carriage travels in the 1st traveling direction. It is a plan view, and FIG. 3B is a plan view schematically showing a case where the measuring carriage travels in a second direction opposite to the first traveling direction. この発明の第1実施形態に係る接線力測定装置の傾斜角測定部の機能を説明するための模式図であり、(A)〜(C)は曲線区間を走行する車両の車輪を模式的に示す正面図であり、(D)〜(F)は(A)〜(C)のXIVD〜XIVF部分の拡大図であり、(G)〜(I)は曲線区間を走行する接線力測定装置を模式的に示す正面図であり、(H)は直線区間から曲線区間に向かって走行するときの角度と距離との関係を一例として示すグラフである。It is a schematic diagram for demonstrating the function of the inclination angle measuring part of the tangential force measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention, and (A)-(C) typically represent the wheel of the vehicle traveling in a curved section. It is a front view which shows, (D)-(F) is an enlarged view of the XIVD-XIVF part of (A)-(C), and (G)-(I) are tangential force measuring devices traveling in a curved section. It is a front view schematically showing, and (H) is a graph which shows the relationship between the angle and the distance when traveling from a straight section toward a curved section as an example. 図8に示すXV部分の拡大図である。It is an enlarged view of the XV part shown in FIG. この発明の第1実施形態に係る接線力測定装置がカントのある曲線区間を走行するときの模式図であり、(A)は直線区間走行時の縦断面図であり、(B)は曲線区間走行時の縦断面図である。It is a schematic diagram when the tangential force measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention travels in a curved section with a cant, (A) is a vertical sectional view at the time of traveling in a straight section, and (B) is a curved section. It is a vertical sectional view at the time of traveling. この発明の第1実施形態に係る接線力測定装置の使用方法の模式的に示す概念図であり、(A)は接線力測定装置の走行経路を模式的に示す平面図であり、(B)は潤滑時及び無潤滑時の摩擦係数の変化を一例として示すグラフである。It is a conceptual diagram which shows typically the method of using the tangential force measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention, (A) is a plan view which shows the traveling path of the tangential force measuring apparatus schematically, (B). Is a graph showing changes in the coefficient of friction during lubrication and non-lubrication as an example. この発明の第2実施形態に係る接線力測定装置による摩擦係数の測定結果を一例として示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result of the friction coefficient by the tangential force measuring apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention as an example. この発明の第3実施形態に係る接線力測定装置を概略的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the tangential force measuring apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. この発明の第3実施形態に係る接線力測定装置の測定台車の縦断面図である。It is a vertical cross-sectional view of the measuring carriage of the tangential force measuring apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. この発明の第3実施形態に係る接線力測定装置の測定車輪を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the measuring wheel of the tangential force measuring apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. この発明の第3実施形態に係る接線力測定装置の測定車輪を模式的に示す正面図である。It is a front view which shows typically the measuring wheel of the tangential force measuring apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. この発明の第3実施形態に係る接線力測定装置の構成図である。It is a block diagram of the tangential force measuring apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. この発明の第4実施形態に係る接線力測定装置を概略的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the tangential force measuring apparatus which concerns on 4th Embodiment of this invention. この発明の第4実施形態に係る接線力測定装置の構成図である。It is a block diagram of the tangential force measuring apparatus which concerns on 4th Embodiment of this invention. この発明の第5実施形態に係る接線力測定装置を概略的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the tangential force measuring apparatus which concerns on 5th Embodiment of this invention. この発明の第5実施形態に係る接線力測定装置の構成図である。It is a block diagram of the tangential force measuring apparatus which concerns on 5th Embodiment of this invention. 従来技術1による摩擦係数の測定原理を模式的に示す概念図であり、(A)は下面図であり、(B)は側面図である。It is a conceptual diagram which shows typically the measurement principle of the friction coefficient by the prior art 1, (A) is a bottom view, and (B) is a side view. 従来技術3による摩擦係数の測定原理を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the measurement principle of the friction coefficient by the prior art 3.

(第1実施形態)
以下、図面を参照して、この発明の第1実施形態について詳しく説明する。
以下では、図1に示す曲線区間の内軌側のレール2Aに沿って内軌の測定車輪14が転がる場合を例に挙げて説明する。
図1に示す測定者Mは、線路1に沿って歩行しながら接線力測定装置4を走行させる作業者である。測定者Mは、例えば、図1に示すように、左右のレール2A,2Bの外側(軌間外側)を歩行しながら接線力測定装置4を左右のレール2A,2Bに沿ってD1方向(進行方向)に走行させる。
(First Embodiment)
Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In the following, a case where the measurement wheel 14 of the inner rail rolls along the rail 2A on the inner rail side of the curved section shown in FIG. 1 will be described as an example.
The measurer M shown in FIG. 1 is a worker who runs the tangential force measuring device 4 while walking along the track 1. For example, as shown in FIG. 1, the measurer M walks outside the left and right rails 2A and 2B (outside the gauge) and moves the tangential force measuring device 4 along the left and right rails 2A and 2B in the D 1 direction (advancement). Drive in the direction).

図1及び図2に示す線路1は、車両が走行する通路(軌道)である。線路1は、例えば、電車、気動車、機関車、客車又は貨車などの鉄道車両を走行させる。線路1は、レール2A,2Bなどを備えている。線路1は、図2(A)に示すように、線路1の方向が右方向に変化する右曲線である。 The track 1 shown in FIGS. 1 and 2 is a passage (track) on which a vehicle travels. The track 1 runs a railroad vehicle such as a train, a railcar, a locomotive, a passenger car, or a freight car. The track 1 includes rails 2A, 2B, and the like. As shown in FIG. 2A, the line 1 is a right curve in which the direction of the line 1 changes to the right.

図1及び図2に示すレール2A,2Bは、車両の車輪を支持し案内してこの車両を走行させる部材である。図1及び図2に示すレール2A,2Bは、所定の間隔をあけて左右一対配置されており、在来線のような狭軌の場合には軌間が1067mmになるように敷設されている。図1及び図2に示すレール2Aは曲線区間の内軌(曲線区間の内側のレール)であり、レール2Bは曲線区間の外軌(曲線区間の外側のレール)である。レール2A,2Bは、図2(B)に示すように、レール頭部2aと、レール底部(フランジ部)2bと、レール腹部(ウェブ部)2cなどを備えている。レール頭部2aは、車両の車輪と接触する部分である。レール頭部2aは、車輪を直接支持する頭頂面(頭部上面)2dと、レール頭部2aの左右の側面部分を構成し頭頂面2dと連続する頭部側面2eと、急曲線通過時に車両の車輪3Bのフランジ面3bと頭部側面2eとが接触するゲージコーナー2fなどを備えている。レール底部2bは、まくらぎなどの支承体に支持されて、レール締結装置によってこの支承体に取り付けられる部分である。レール腹部2cは、レール頭部2aとレール底部2bとを繋ぐ部分である。 The rails 2A and 2B shown in FIGS. 1 and 2 are members that support and guide the wheels of the vehicle to drive the vehicle. The rails 2A and 2B shown in FIGS. 1 and 2 are arranged in pairs on the left and right at predetermined intervals, and are laid so that the gauge is 1067 mm in the case of a narrow gauge such as a conventional line. The rail 2A shown in FIGS. 1 and 2 is the inner rail of the curved section (the rail inside the curved section), and the rail 2B is the outer rail of the curved section (the rail outside the curved section). As shown in FIG. 2B, the rails 2A and 2B include a rail head portion 2a, a rail bottom portion (flange portion) 2b, a rail abdomen portion (web portion) 2c, and the like. The rail head portion 2a is a portion that comes into contact with the wheels of the vehicle. The rail head 2a includes a parietal surface (upper surface of the head) 2d that directly supports the wheels, a head side surface 2e that constitutes the left and right side surface portions of the rail head 2a and is continuous with the parietal surface 2d, and a vehicle when passing through a sharp curve. A gauge corner 2f or the like where the flange surface 3b of the wheel 3B and the side surface 2e of the head come into contact with each other is provided. The rail bottom 2b is a portion that is supported by a support such as a sleeper and is attached to the support by a rail fastening device. The rail abdomen 2c is a portion connecting the rail head portion 2a and the rail bottom portion 2b.

図2に示す車輪3A,3Bは、レール2A,2Bと回転接触する部材である。図2及び図14(A)〜(C)に示す車輪3Aは曲線区間の内軌側のレール2A上を転がり、車輪3Bは曲線区間の外軌側のレール2B上を転がる。車輪3A,3Bは、図2(B)及び図14(D)〜(F)に示すように、レール頭部2aの頭頂面2dと接触して摩擦抵抗を受ける踏面3aと、脱輪を防止するために車輪3A,3Bの外周部に連続して形成されたフランジ面3bなどを備えている。図2(A)に示す車軸3Cは、車輪3A,3Bと一体となって回転する部材である。輪軸3Dは、左右の車輪3A,3Bと車軸3Cとを組み立てた部材である。台車3Eは、車両の車体を支持して走行する装置である。図2(A)に示す台車3Eは、二対の輪軸3Dによって構成された二軸台車であり、けん引装置によって台車回転中心で車体と回転自在に連結されている。 The wheels 3A and 3B shown in FIG. 2 are members that make rotational contact with the rails 2A and 2B. The wheels 3A shown in FIGS. 2 and 14A to 14C roll on the rail 2A on the inner rail side of the curved section, and the wheels 3B roll on the rail 2B on the outer rail side of the curved section. As shown in FIGS. 2 (B) and 14 (D) to (F), the wheels 3A and 3B have a tread surface 3a that comes into contact with the crown surface 2d of the rail head portion 2a and receives frictional resistance, and prevents derailment. A flange surface 3b or the like continuously formed on the outer peripheral portions of the wheels 3A and 3B is provided for this purpose. The axle 3C shown in FIG. 2A is a member that rotates integrally with the wheels 3A and 3B. The wheel set 3D is a member obtained by assembling the left and right wheels 3A and 3B and the axle 3C. The bogie 3E is a device that supports and travels on the vehicle body of the vehicle. The bogie 3E shown in FIG. 2A is a two-axle bogie composed of two pairs of wheel sets 3D, and is rotatably connected to the vehicle body at the center of rotation of the bogie by a towing device.

図1に示す接線力測定装置4は、車輪/レール間の滑りによって発生する接線力Tを測定する装置である。接線力測定装置4は、左右のレール2A,2Bに沿って走行しながら接線力Tを連続して測定する。接線力測定装置4は、図10に示す内軌側のレール2Aと測定車輪14との間に発生する左右接線力T1を測定することによって、これらの間の摩擦係数μを演算する。 The tangential force measuring device 4 shown in FIG. 1 is a device that measures the tangential force T generated by slipping between wheels / rails. The tangential force measuring device 4 continuously measures the tangential force T while traveling along the left and right rails 2A and 2B. The tangential force measuring device 4 calculates the friction coefficient μ between the left and right tangential force T 1 generated between the rail 2A on the inner rail side shown in FIG. 10 and the measuring wheel 14.

ここで、接線力Tは、図10に示すように、レール2A上を測定車輪14が転がるときに、このレール2Aとこの測定車輪14との間の接触面における滑り(クリープ)によって発生する力である。接線力Tは、レール2Aと測定車輪14との接触面に平行な方向に作用する力である。左右接線力T1は、レール2Aの左右方向に発生する接線力であり、接線力Tのうちレール2Aに対して左右方向の成分である。左右接線力T1は、左右クリープ力又は横圧ともいう。前後接線力T2は、レール2Aの前後方向に発生する接線力であり、接線力Tのうちレール2Aに対して前後方向の成分である。前後接線力T2は、前後クリープ力ともいう。法線力(垂直力)Nは、レール2Aと測定車輪14との間の接触面に対して垂直な方向に作用する力である。法線力Nは、接線力測定装置4からレール2Aに作用する重量である。 Here, as shown in FIG. 10, the tangential force T is a force generated by slipping (creep) on the contact surface between the rail 2A and the measuring wheel 14 when the measuring wheel 14 rolls on the rail 2A. Is. The tangential force T is a force acting in a direction parallel to the contact surface between the rail 2A and the measuring wheel 14. The left-right tangential force T 1 is a tangential force generated in the left-right direction of the rail 2A, and is a component of the tangential force T in the left-right direction with respect to the rail 2A. The left-right tangential force T 1 is also referred to as left-right creep force or lateral pressure. The front-rear tangential force T 2 is a tangential force generated in the front-rear direction of the rail 2A, and is a component of the tangential force T in the front-rear direction with respect to the rail 2A. The front-rear tangential force T 2 is also called the front-rear creep force. The normal force (normal force) N is a force acting in a direction perpendicular to the contact surface between the rail 2A and the measuring wheel 14. The normal force N is the weight acting on the rail 2A from the tangential force measuring device 4.

図1に示す接線力測定装置4は、図10に示す前後接線力T2に比べて大きい左右接線力T1を接線力Tとして測定する。接線力測定装置4は、図1及び図3〜図9に示す走行台車5と、図1、図3、図5、図8、図9及び図11に示す測定台車11と、図1、図3、図6、図8及び図15に示す走行台車20と、荷重受け台車21と、図1及び図3に示す連結部22A〜22Cと、図3に示す接続部23A〜23Dと、図3及び図15に示す絶縁部24A,24Bと、図1に示す手動操作部25と、図12に示す接線力演算部26と、図6、図7及び図12に示す回転量検出部27と、図12に示す走行距離演算部28と、図3、図6〜図9、図12及び図14に示す傾斜角測定部29と、図12に示す接線力補正部30と、摩擦係数演算部31と、図5及び図12に示す撮影部32と、図12に示す表示部33と、データ記憶部34と、制御部35などを備えている。 The tangential force measuring device 4 shown in FIG. 1 measures the left and right tangential force T 1 , which is larger than the front-rear tangential force T 2 shown in FIG. 10, as the tangential force T. The tangential force measuring device 4 includes the traveling trolley 5 shown in FIGS. 1 and 3 to 9, the measuring trolley 11 shown in FIGS. 1, 3, 5, 8, 9 and 11, and the measuring trolleys 11 shown in FIGS. 3, the traveling carriage 20 shown in FIGS. 6, 8 and 15, the load receiving carriage 21, the connecting portions 22A to 22C shown in FIGS. 1 and 3, the connecting portions 23A to 23D shown in FIG. 3, and FIG. The insulating portions 24A and 24B shown in FIG. 15, the manual operation unit 25 shown in FIG. 1, the tangential force calculation unit 26 shown in FIG. 12, and the rotation amount detecting unit 27 shown in FIGS. 6, 7 and 12. The mileage calculation unit 28 shown in FIG. 12, the inclination angle measurement unit 29 shown in FIGS. 3, 6 to 9, 12 and 14, the tangential force correction unit 30 shown in FIG. 12, and the friction coefficient calculation unit 31. The photographing unit 32 shown in FIGS. 5 and 12, the display unit 33 shown in FIG. 12, the data storage unit 34, the control unit 35, and the like are provided.

図1及び図3〜図9に示す走行台車5は、レール2Aに沿って走行する台車である。走行台車5は、測定台車11を支持した状態で、測定台車11と一体となってレール2Aに沿って移動する。走行台車5は、図1、図3、図5〜図9及び図11に示す筐体部6と、図1、図3及び図5〜図7に示す走行車輪7A,7Bと、図6及び図7に示す支持部8と、図1及び図3〜図7に示すガイド車輪9A,9Bと、図6及び図7に示す支持部10などを備えている。 The traveling carriage 5 shown in FIGS. 1 and 3 to 9 is a carriage traveling along the rail 2A. The traveling carriage 5 moves along the rail 2A together with the measuring carriage 11 while supporting the measuring carriage 11. The traveling carriage 5 includes a housing portion 6 shown in FIGS. 1, 3, 5 to 9 and 11, and traveling wheels 7A and 7B shown in FIGS. 1, 3 and 5 to 7, FIG. 6 and FIG. It includes a support portion 8 shown in FIG. 7, guide wheels 9A and 9B shown in FIGS. 1 and 3 to 7, a support portion 10 shown in FIGS. 6 and 7, and the like.

図1、図3、図5〜図9及び図11に示す筐体部6は、走行台車5の主要部を収容する手段である。筐体部6は、図3及び図5に示すように、レール2Aの長さ方向に沿って伸びており、走行台車5を構成する主要構成要素を収容する収容部として機能する。筐体部6は、外観が直方体状であり、天部及び底部に開口部を有する。筐体部6は、図1、図3及び図5に示すように、一対の板状の側部6a,6bと、側部6aの両端部と側部6bの両端部とをそれぞれ連結する板状の端部6c,6dと、測定台車11を収容するための区画を形成するように側部6aと側部6bとを連結する板状の仕切部6e,6fなどを備えている。 The housing portion 6 shown in FIGS. 1, 3, 5, 9 and 11 is a means for accommodating the main portion of the traveling carriage 5. As shown in FIGS. 3 and 5, the housing portion 6 extends along the length direction of the rail 2A and functions as an accommodating portion for accommodating the main components constituting the traveling carriage 5. The housing portion 6 has a rectangular parallelepiped appearance and has openings at the top and bottom. As shown in FIGS. 1, 3 and 5, the housing portion 6 is a plate that connects a pair of plate-shaped side portions 6a and 6b, both ends of the side portions 6a, and both ends of the side portions 6b, respectively. It is provided with plate-shaped partition portions 6e and 6f that connect the side portions 6c and 6d and the side portions 6a and the side portions 6b so as to form a partition for accommodating the measuring carriage 11.

図1、図3及び図5〜図7に示す走行車輪7A,7Bは、筐体部6をレール2Aに沿って走行させる車輪である。走行車輪7A,7Bは、いずれも同一構造であり、レール2Aに沿って走行する合成樹脂製の車輪である。走行車輪7A,7Bは、頭頂面2d上を転がる左右一対の車輪を備えており、左右一対の車輪を所定の間隔をあけて並列に並べたダブルタイヤ構造である。走行車輪7A,7Bは、左右一対の車輪がそれぞれレール2Aの頭頂面2dと接触する円筒面を備えている。図1、図3及び図5に示すように、走行車輪7Aは走行台車5の一方の端部寄りに配置されており、走行車輪7Bは走行台車5の他方の端部寄りに配置されている。走行車輪7A,7Bは、図3及び図5に示すように、左右一対の車輪間を測定車輪14が転がるように、これらの車輪の間隔が設定されている。 The traveling wheels 7A and 7B shown in FIGS. 1, 3 and 5 to 7 are wheels that allow the housing portion 6 to travel along the rail 2A. The traveling wheels 7A and 7B have the same structure, and are wheels made of synthetic resin that travel along the rail 2A. The traveling wheels 7A and 7B include a pair of left and right wheels that roll on the top surface of the head 2d, and have a double tire structure in which a pair of left and right wheels are arranged in parallel at a predetermined interval. The traveling wheels 7A and 7B have a cylindrical surface in which a pair of left and right wheels are in contact with the crown surface 2d of the rail 2A, respectively. As shown in FIGS. 1, 3 and 5, the traveling wheel 7A is arranged near one end of the traveling carriage 5, and the traveling wheel 7B is arranged near the other end of the traveling carriage 5. .. As shown in FIGS. 3 and 5, the distance between the traveling wheels 7A and 7B is set so that the measuring wheels 14 roll between the pair of left and right wheels.

図6及び図7に示す支持部8は、走行車輪7A,7Bを支持する手段である。支持部8は、走行車輪7A,7Bの回転軸を回転自在に支持した状態で、走行台車5の筐体部6に固定されている。支持部8は、走行車輪7A,7Bが垂直面内で回転可能なように走行車輪7A,7Bを支持する。 The support portion 8 shown in FIGS. 6 and 7 is a means for supporting the traveling wheels 7A and 7B. The support portion 8 is fixed to the housing portion 6 of the traveling carriage 5 in a state where the rotating shafts of the traveling wheels 7A and 7B are rotatably supported. The support portion 8 supports the traveling wheels 7A and 7B so that the traveling wheels 7A and 7B can rotate in a vertical plane.

図1及び図3〜図7に示すガイド車輪9A,9Bは、レール2Aの頭頂面2dの所定位置に沿って測定車輪14が転がるように、レール2Aの頭部側面2eに沿って転がりながら測定車輪14をガイドする車輪である。ガイド車輪9A,9Bは、いずれも同一構造であり、レール2Aに沿って連続して転がる合成樹脂製の車輪である。図1及び図3〜図5に示すように、ガイド車輪9Aは走行台車5の一方の端部寄りに配置されており、ガイド車輪9Bは走行台車5の他方の端部寄りに配置されている。ガイド車輪9A,9Bは、図1及び図3〜図5に示すように、レール2Aの軌間内側の頭部側面2eに沿って転がるように、測定車輪14の前後方向に所定の間隔をあけて配置されている。ガイド車輪9A,9Bは、レール2Aの頭部側面2eと接触する円筒面を備えている。ガイド車輪9A,9Bは、図4に示すように、ほぼ一定の反力Rが加圧力(接触力)としてレール2Aの左右方向から作用するため、頭部側面2eと密着しながら頭部側面2eに沿って転がる。ガイド車輪9A,9Bは、走行車輪7A,7B及び測定車輪14が頭頂面2dの幅方向で位置ずれしないで頭頂面2d上の所定の位置を転がるように、走行車輪7A,7B及び測定車輪14をガイドする。 The guide wheels 9A and 9B shown in FIGS. 1 and 3 to 7 are measured while rolling along the head side surface 2e of the rail 2A so that the measurement wheel 14 rolls along a predetermined position on the crown surface 2d of the rail 2A. It is a wheel that guides the wheel 14. The guide wheels 9A and 9B have the same structure and are wheels made of synthetic resin that continuously roll along the rail 2A. As shown in FIGS. 1 and 3 to 5, the guide wheels 9A are arranged near one end of the traveling carriage 5, and the guide wheels 9B are arranged near the other end of the traveling carriage 5. .. As shown in FIGS. 1 and 3 to 5, the guide wheels 9A and 9B are spaced apart from each other in the front-rear direction of the measurement wheel 14 so as to roll along the side surface 2e of the head inside the gauge of the rail 2A. Have been placed. The guide wheels 9A and 9B have a cylindrical surface that comes into contact with the head side surface 2e of the rail 2A. As shown in FIG. 4, the guide wheels 9A and 9B have a substantially constant reaction force R acting as a pressing force (contact force) from the left and right directions of the rail 2A, so that the guide wheels 9A and 9B are in close contact with the head side surface 2e and the head side surface 2e. Roll along. The guide wheels 9A and 9B have the traveling wheels 7A and 7B and the measuring wheels 14 so that the traveling wheels 7A and 7B and the measuring wheels 14 roll at predetermined positions on the crown surface 2d without being displaced in the width direction of the crown surface 2d. Guide.

図6及び図7に示す支持部10は、ガイド車輪9A,9Bを支持する手段である。支持部10は、ガイド車輪9A,9Bが水平面内で回転可能なように、ガイド車輪9A,9Bを支持する。支持部10は、ガイド車輪9A,9Bを回転自在に支持した状態で、走行台車5の筐体部6に固定されている。 The support portion 10 shown in FIGS. 6 and 7 is a means for supporting the guide wheels 9A and 9B. The support portion 10 supports the guide wheels 9A and 9B so that the guide wheels 9A and 9B can rotate in a horizontal plane. The support portion 10 is fixed to the housing portion 6 of the traveling carriage 5 in a state where the guide wheels 9A and 9B are rotatably supported.

図1、図3、図5、図8、図9及び図11に示す測定台車11は、レール2Aに沿って測定車輪14を走行させる台車である。測定台車11は、図9に示すように、走行台車5に搭載された状態でレール2Aに沿って走行する。測定台車11は、左右接線力T1を測定するために、レール2Aに沿って測定車輪14を転がしながら走行する。測定台車11は、図3、図5、図8、図9及び図11に示す筐体部12と、図8、図9及び図11に示す装着部13と、図1、図3〜図5及び図8〜図11に示す測定車輪14と、図8及び図9に示す支持部15と、図5、図8、図9及び図11に示す重錘部16と、図5及び図11に示すガイド部17と、図5、図11及び図12に示す接線力検出部18と、図5及び図11に示す位置調整部19などを備えている。 The measuring trolley 11 shown in FIGS. 1, 3, 5, 8, 9 and 11 is a trolley on which the measuring wheel 14 travels along the rail 2A. As shown in FIG. 9, the measuring carriage 11 travels along the rail 2A while being mounted on the traveling carriage 5. The measuring carriage 11 travels while rolling the measuring wheel 14 along the rail 2A in order to measure the left-right tangential force T 1. The measuring trolley 11 includes a housing portion 12 shown in FIGS. 3, 5, 8, 9 and 11, a mounting portion 13 shown in FIGS. 8, 9 and 11, and FIGS. 1, 3 to 5. The measuring wheel 14 shown in FIGS. 8 to 11, the support portion 15 shown in FIGS. 8 and 9, the weight portion 16 shown in FIGS. 5, 8, 9 and 11, and the weight portions 16 shown in FIGS. 5 and 11. The guide unit 17 shown, the tangential force detecting unit 18 shown in FIGS. 5, 11 and 12, the position adjusting unit 19 shown in FIGS. 5 and 11 and the like are provided.

図3、図5、図8、図9及び図11に示す筐体部12は、測定台車11の主要部を収容する手段である。筐体部12は、図3及び図5に示すように、レール2Aの長さ方向に沿って伸びており、走行台車5よりも全長が短く形成されている。筐体部12は、測定台車11を構成する主要構成要素を収容する収容部として機能し、外観が直方体状であり、天部及び底部に開口部を有する。筐体部12は、図3及び図5に示すように、一対の板状の側部12a,12bと、側部12aの両端部と側部12bの両端部とをそれぞれ連結して筐体部6側の仕切部6e,6fと接合する板状の端部12c,12dなどを備えている。筐体部12は、この筐体部12の天部側の開口部から着脱可能であり、この筐体部12の外面が筐体部6の内面と着脱自在に嵌合する。 The housing portion 12 shown in FIGS. 3, 5, 8, 9, and 11 is a means for accommodating the main portion of the measuring carriage 11. As shown in FIGS. 3 and 5, the housing portion 12 extends along the length direction of the rail 2A, and is formed to have a shorter overall length than the traveling carriage 5. The housing portion 12 functions as a housing portion for accommodating the main components constituting the measuring carriage 11, has a rectangular parallelepiped appearance, and has openings at the top and bottom. As shown in FIGS. 3 and 5, the housing portion 12 is formed by connecting a pair of plate-shaped side portions 12a and 12b, both ends of the side portions 12a, and both ends of the side portions 12b, respectively. It is provided with plate-shaped ends 12c, 12d, etc. that are joined to the partition portions 6e, 6f on the 6 side. The housing portion 12 is removable from the opening on the top side of the housing portion 12, and the outer surface of the housing portion 12 is detachably fitted with the inner surface of the housing portion 6.

図8、図9及び図11に示す装着部13は、筐体部12を筐体部6に着脱自在に装着する手段である。装着部13は、図11に示すように、測定台車11の長さ方向の両端部に取り付けられた板状部であり、側部12a,12b及び端部12c,12dの上端部に固定されている。装着部13は、測定台車11を走行台車5に装着したときに、走行台車5に対して測定台車11を所定高さで停止させるストッパとして機能する。装着部13は、図8、図9及び図11に示すように、この装着部13の下面が走行台車5の側部6a,6b及び端部6c,6dの上端面と接合することによって、走行台車5に測定台車11を所定の位置に位置決めする。 The mounting portion 13 shown in FIGS. 8, 9 and 11 is a means for detachably mounting the housing portion 12 on the housing portion 6. As shown in FIG. 11, the mounting portion 13 is a plate-shaped portion attached to both ends of the measuring carriage 11 in the length direction, and is fixed to the upper ends of the side portions 12a and 12b and the end portions 12c and 12d. There is. When the measuring trolley 11 is mounted on the traveling trolley 5, the mounting portion 13 functions as a stopper for stopping the measuring trolley 11 at a predetermined height with respect to the traveling trolley 5. As shown in FIGS. 8, 9 and 11, the mounting portion 13 travels by joining the lower surface of the mounting portion 13 with the side portions 6a and 6b of the traveling carriage 5 and the upper end surfaces of the end portions 6c and 6d. The measuring carriage 11 is positioned on the carriage 5 at a predetermined position.

図1、図3〜図5及び図8〜図11に示す測定車輪14は、レール2Aの左右方向に左右接線力T1が発生するように、レール2Aに沿って所定のアタック角θAで連続して転がる車輪である。ここで、アタック角θAとは、図10に示すように、レール2Aと測定車輪14との相対ヨー角であり、測定車輪14の上下軸まわりの回転角である。アタック角θAは、例えば、図2に示す曲線区間を走行する車両の外軌側の車輪3Bの場合と同様に、図10に示す測定車輪14の回転軸の中心線が反時計回り方向に旋回する方向を正とする。測定車輪14は、例えば、アタック角θAが大きくなると左右接線力T1が大きくなり、アタック角θAが3°を超えると左右接線力T1があまり変化しないため、アタック角θAが3°に設定されている。測定車輪14は、例えば、実際の車両の車輪3A,3Bに使用される高炭素鋼と同様に、機械構造用炭素鋼などの炭素鋼を材料として形成されている。測定車輪14は、レール2Aの頭頂面2dと接触する円筒面を備えており、内軌側のレール2Aの頭頂面測定用車輪である。測定車輪14は、実際の車両の車輪/レール間の面圧とほぼ同じ面圧になるように、実際の車両の車輪3A,3Bに比べて車輪径が小さく設定されている。 The measuring wheels 14 shown in FIGS. 1, 3 to 5 and 8 to 11 have a predetermined attack angle θ A along the rail 2A so that a left-right tangential force T 1 is generated in the left-right direction of the rail 2A. It is a wheel that rolls continuously. Here, the attack angle θ A is, as shown in FIG. 10, the relative yaw angle between the rail 2A and the measuring wheel 14, and is the rotation angle of the measuring wheel 14 around the vertical axis. For the attack angle θ A , for example, the center line of the rotation axis of the measurement wheel 14 shown in FIG. 10 is counterclockwise, as in the case of the wheel 3B on the outer rail side of the vehicle traveling in the curved section shown in FIG. The turning direction is positive. For the measuring wheel 14, for example, when the attack angle θ A increases, the left-right tangential force T 1 increases, and when the attack angle θ A exceeds 3 °, the left-right tangential force T 1 does not change so much, so that the attack angle θ A is 3. It is set to °. The measuring wheel 14 is formed of carbon steel such as carbon steel for machine structure, as in the case of high carbon steel used for wheels 3A and 3B of an actual vehicle, for example. The measuring wheel 14 has a cylindrical surface that comes into contact with the crown surface 2d of the rail 2A, and is a wheel for measuring the crown surface of the rail 2A on the inner rail side. The wheel diameter of the measurement wheel 14 is set to be smaller than that of the wheels 3A and 3B of the actual vehicle so that the surface pressure is substantially the same as the surface pressure between the wheels / rails of the actual vehicle.

測定車輪14は、図13に示すように、往復測定時にこの測定車輪14の回転方向が同一方向になるように、この測定車輪14の向きを変えて着脱自在に装着される。測定車輪14は、図13(A)に示すように、レール2AをD1方向に走行する場合と、図13(B)に示すようにD1方向とは逆方向のD2方向にレール2Aを走行する場合とで、この測定車輪14の向きを180°反転させる。測定車輪14は、この測定車輪14の進行方向に応じて、測定者Mの手動操作によって測定台車11とともに180°向きを変えて走行台車5に着脱される。 As shown in FIG. 13, the measuring wheels 14 are detachably mounted by changing the direction of the measuring wheels 14 so that the measurement wheels 14 rotate in the same direction during reciprocating measurement. As shown in FIG. 13 (A), the measuring wheel 14 travels on the rail 2A in the D 1 direction, and as shown in FIG. 13 (B), the rail 2A is in the D 2 direction opposite to the D 1 direction. The direction of the measuring wheel 14 is reversed by 180 ° in the case of traveling. The measuring wheel 14 is attached to and detached from the traveling carriage 5 by changing the direction by 180 ° together with the measuring carriage 11 by the manual operation of the measurer M according to the traveling direction of the measuring wheel 14.

図8及び図9に示す支持部15は、測定車輪14を支持する手段である。支持部15は、測定車輪14の回転軸を回転自在に支持した状態で、測定台車11の重錘部16に着脱自在に固定されている。支持部15は、測定車輪14が垂直面内で回転可能なように測定車輪14を支持する。支持部15は、アタック角θAが異なる複数種類(例えば、アタック角θAが3°,2°,1°,0°,-3°の5種類)の測定車輪14を測定台車11に着脱可能なように、アタック角θAが異なる複数種類の測定車輪14をそれぞれ支持している。 The support portion 15 shown in FIGS. 8 and 9 is a means for supporting the measurement wheel 14. The support portion 15 is detachably fixed to the weight portion 16 of the measurement trolley 11 in a state where the rotation shaft of the measurement wheel 14 is rotatably supported. The support portion 15 supports the measuring wheel 14 so that the measuring wheel 14 can rotate in a vertical plane. The support portion 15 attaches / detaches the measuring wheels 14 of a plurality of types having different attack angles θ A (for example, five types of attack angles θ A of 3 °, 2 °, 1 °, 0 °, and -3 °) to the measuring carriage 11. As possible, a plurality of types of measuring wheels 14 having different attack angles θ A are supported.

図5、図8、図9及び図11に示す重錘部16は、測定車輪14に荷重を作用させる手段である。重錘部16は、測定車輪14が頭頂面2dにほぼ一定の加圧力(接触力)で密着しながら測定車輪14が頭頂面2d上を転がるように、測定車輪14に荷重を作用させる。重錘部16は、図11に示すように、外観が略L字状のブロック体であり、一般構造用圧延鋼材などの金属材料を加工して形成されている。重錘部16は、この重錘部16の下面に支持部15の上面が着脱自在に固定されている。 The weight portion 16 shown in FIGS. 5, 8, 9 and 11 is a means for applying a load to the measuring wheel 14. The weight portion 16 applies a load to the measuring wheel 14 so that the measuring wheel 14 rolls on the parietal surface 2d while the measuring wheel 14 is in close contact with the parietal surface 2d with a substantially constant pressing force (contact force). As shown in FIG. 11, the weight portion 16 is a block body having a substantially L-shaped appearance, and is formed by processing a metal material such as a rolled steel material for general structure. In the weight portion 16, the upper surface of the support portion 15 is detachably fixed to the lower surface of the weight portion 16.

図5及び図11に示すガイド部17は、測定車輪14及び重錘部16を移動自在にガイドする手段である。ガイド部17は、測定車輪14及び重錘部16の上下方向の移動を許容し、測定車輪14及び重錘部16の左右方向の移動を規制する。ガイド部17は、接線力検出部18に対して測定車輪14及び重錘部16を上下方向に移動可能なように、測定車輪14及び重錘部16を支持する。ガイド部17は、ガイドレール部17aとスライド部17bなどを備えている。ガイド部17は、例えば、ガイドレール部17aとスライド部17bとをスライド自在に嵌合させて、これらが相対変位可能なようにこれらをガイドするリニアガイド装置である。 The guide portion 17 shown in FIGS. 5 and 11 is a means for movably guiding the measuring wheel 14 and the weight portion 16. The guide portion 17 allows the measuring wheel 14 and the weight portion 16 to move in the vertical direction, and restricts the movement of the measuring wheel 14 and the weight portion 16 in the horizontal direction. The guide portion 17 supports the measuring wheel 14 and the weight portion 16 so that the measuring wheel 14 and the weight portion 16 can move in the vertical direction with respect to the tangential force detecting portion 18. The guide portion 17 includes a guide rail portion 17a, a slide portion 17b, and the like. The guide portion 17 is, for example, a linear guide device in which a guide rail portion 17a and a slide portion 17b are slidably fitted and guided so that they can be displaced relative to each other.

ガイドレール部17aは、測定車輪14及び重錘部16とともに往復移動する手段である。ガイドレール部17aは、測定車輪14及び重錘部16と一体となって上下方向に往復移動可能なように、重錘部16の端面に固定されている。スライド部17bは、ガイドレール部17aに移動自在にガイドされる手段である。スライド部17bは、ガイドレール部17aを上下方向に往復移動自在に支持する。スライド部17bは、接線力検出部18のロードボタン18aに固定されている。 The guide rail portion 17a is a means for reciprocating with the measuring wheel 14 and the weight portion 16. The guide rail portion 17a is fixed to the end surface of the weight portion 16 so that the measurement wheel 14 and the weight portion 16 can be reciprocated in the vertical direction together with the measuring wheel 14. The slide portion 17b is a means for being movably guided by the guide rail portion 17a. The slide portion 17b supports the guide rail portion 17a so as to be reciprocally movable in the vertical direction. The slide portion 17b is fixed to the load button 18a of the tangential force detecting portion 18.

図5、図11及び図12に示す接線力検出部18は、左右接線力T1を検出する手段である。接線力検出部18は、図10に示す法線力Nを検出せず、左右接線力T1を検出するロードセルなどであり、この左右接線力T1の大きさに応じて電気抵抗が変化する。接線力検出部18は、図10に示す左右接線力T1が加わるロードボタン18aなどを備えており、このロードボタン18aに結合された歪み予定部に発生する歪み量に応じて電気抵抗値が変化し、この電気抵抗値に応じた電気信号(接線力検出信号)を制御部35に出力する。接線力検出部18は、図5及び図11に示すように、位置調整部19のスライド部19cに固定されている。 The tangential force detecting unit 18 shown in FIGS. 5, 11 and 12 is a means for detecting the left and right tangential force T 1. The tangential force detecting unit 18 is a load cell or the like that does not detect the normal force N shown in FIG. 10 but detects the left and right tangential force T 1 , and the electric resistance changes according to the magnitude of the left and right tangential force T 1. .. The tangential force detecting unit 18 includes a load button 18a to which the left and right tangential force T 1 shown in FIG. 10 is applied, and the electric resistance value is set according to the amount of distortion generated in the strain scheduled portion coupled to the load button 18a. It changes and outputs an electric signal (contact force detection signal) corresponding to this electric resistance value to the control unit 35. As shown in FIGS. 5 and 11, the tangential force detecting unit 18 is fixed to the slide unit 19c of the position adjusting unit 19.

図5及び図11に示す位置調整部19は、測定車輪14の位置を調整する手段である。位置調整部19は、測定者Mの手動操作によってD3,D4方向(レール幅方向(左右方向))における測定車輪14の位置を調整する。位置調整部19は、頭頂面2dと測定車輪14との接触位置を調整するときに測定者Mによって操作される。位置調整部19は、図11に示すように、回転操作部19aと、ガイド部19bと、スライド部19cと、ガイド部19dと、軸受部19eなどを備えている。 The position adjusting unit 19 shown in FIGS. 5 and 11 is a means for adjusting the position of the measuring wheel 14. The position adjusting unit 19 adjusts the position of the measuring wheel 14 in the D 3 and D 4 directions (rail width direction (left-right direction)) by the manual operation of the measurer M. The position adjusting unit 19 is operated by the measurer M when adjusting the contact position between the crown surface 2d and the measuring wheel 14. As shown in FIG. 11, the position adjusting unit 19 includes a rotation operation unit 19a, a guide unit 19b, a slide unit 19c, a guide unit 19d, a bearing unit 19e, and the like.

図11に示す回転操作部19aは、測定者Mによって回転操作される手段である。回転操作部19aは、測定者Mの手動操作によってガイド部19bを中心として回転自在である。回転操作部19aは、この回転操作部19aの回転中心を貫通する雌ねじ部19fを備えている。ガイド部19bは、レール2Aの左右方向に回転操作部19aを移動自在にガイドする手段である。ガイド部19bは、一方の端部が側部12aに固定されており、他方の端部が側部12bに固定されている軸状部材である。ガイド部19bは、このガイド部19bの外周面に雌ねじ部19fと噛み合う雄ねじ部19gが形成されている。スライド部19cは、接線力検出部18と一体となってレール2Aの左右方向にスライドする手段である。スライド部19cは、測定者Mの手動操作によってレール2Aの左右方向にスライドし、レール2Aの左右方向に測定車輪14を移動させる。スライド部19cは、ガイド部19dが貫通する貫通孔19hを備えている。ガイド部19dは、レール2Aの左右方向にスライド部19cを移動自在にガイドする手段である。ガイド部19dは、一方の端部が側部12aに固定されており、他方の端部が側部12bに固定されている軸状部材である。ガイド部19dは、このガイド部19dに沿ってレール2Aの左右方向にスライド部19cがスライド可能なように、スライド部19cの貫通孔19hに挿入されている。軸受部19eは、スライド部19cに対して回転操作部19aを回転自在に支持する手段である。軸受部19eは、回転操作部19aとスライド部19cとの間に挟み込まれている。 The rotation operation unit 19a shown in FIG. 11 is a means that is rotated by the measurer M. The rotation operation unit 19a is rotatable around the guide unit 19b by a manual operation by the measurer M. The rotation operation unit 19a includes a female screw portion 19f that penetrates the rotation center of the rotation operation unit 19a. The guide portion 19b is a means for movably guiding the rotation operation portion 19a in the left-right direction of the rail 2A. The guide portion 19b is a shaft-shaped member in which one end is fixed to the side portion 12a and the other end is fixed to the side portion 12b. In the guide portion 19b, a male screw portion 19g that meshes with the female screw portion 19f is formed on the outer peripheral surface of the guide portion 19b. The slide portion 19c is a means for sliding in the left-right direction of the rail 2A together with the tangential force detecting portion 18. The slide portion 19c slides in the left-right direction of the rail 2A by the manual operation of the measurer M, and moves the measurement wheel 14 in the left-right direction of the rail 2A. The slide portion 19c is provided with a through hole 19h through which the guide portion 19d penetrates. The guide portion 19d is a means for movably guiding the slide portion 19c in the left-right direction of the rail 2A. The guide portion 19d is a shaft-shaped member in which one end is fixed to the side portion 12a and the other end is fixed to the side portion 12b. The guide portion 19d is inserted into the through hole 19h of the slide portion 19c so that the slide portion 19c can slide in the left-right direction of the rail 2A along the guide portion 19d. The bearing portion 19e is a means for rotatably supporting the rotation operation portion 19a with respect to the slide portion 19c. The bearing portion 19e is sandwiched between the rotation operation portion 19a and the slide portion 19c.

図1、図3、図6、図8及び図15に示す走行台車20は、走行台車5が走行するレール2Aとは反対側のレール2Bに沿って走行する台車である。走行台車20は、レール2Aに沿って走行する走行台車5及び測定台車11とともにレール2Bに沿って移動する。走行台車20は、図1、図3、図6、図8及び図15に示す走行車輪20aと、図6、図8及び図15に示す支持部20bなどを備えている。 The traveling carriage 20 shown in FIGS. 1, 3, 6, 8 and 15 is a carriage traveling along the rail 2B on the opposite side of the rail 2A on which the traveling carriage 5 travels. The traveling carriage 20 moves along the rail 2B together with the traveling carriage 5 and the measuring carriage 11 traveling along the rail 2A. The traveling carriage 20 includes traveling wheels 20a shown in FIGS. 1, 6, 6, 8 and 15, and support portions 20b shown in FIGS. 6, 8 and 15.

図1、図3、図6、図8及び図15に示す走行車輪20aは、ガイド車輪 をレール2Aに沿って走行させる車輪である。走行車輪20aは、レール2Bに沿って走行するアルミニウム合金製の車輪であり、レール2Bの頭頂面2d上を転がる。走行車輪20aは、レール2Aの頭頂面2dと接触する円筒面を備えている。走行車輪20aは、図3に示すように、測定車輪14と対向する位置に配置されている。 The traveling wheel 20a shown in FIGS. 1, 6, 6, 8 and 15 is a wheel that causes a guide wheel to travel along the rail 2A. The traveling wheel 20a is a wheel made of an aluminum alloy that travels along the rail 2B, and rolls on the top surface 2d of the rail 2B. The traveling wheel 20a has a cylindrical surface that comes into contact with the crown surface 2d of the rail 2A. As shown in FIG. 3, the traveling wheel 20a is arranged at a position facing the measuring wheel 14.

図6、図8及び図15に示す支持部20bは、走行車輪20aを支持する手段である。支持部20bは、走行車輪20aの回転軸を回転自在に支持した状態で、走行台車5に連結される側とは反対側の連結部22Aの端部に固定されている。支持部20bは、走行車輪20aが垂直面内で回転可能なように走行車輪20aを支持する。 The support portion 20b shown in FIGS. 6, 8 and 15 is a means for supporting the traveling wheel 20a. The support portion 20b is fixed to the end of the connecting portion 22A on the side opposite to the side connected to the traveling carriage 5 in a state where the rotating shaft of the traveling wheel 20a is rotatably supported. The support portion 20b supports the traveling wheel 20a so that the traveling wheel 20a can rotate in a vertical plane.

図1、図3、図6、図8及び図15に示す荷重受け台車21は、走行台車5が走行するレール2Aとは反対側のレール2Bに沿って走行しながら、走行台車5から作用する荷重F0を受ける台車である。荷重受け台車21は、走行台車20とともにレール2Bに沿って移動する。荷重受け台車21は、図1、図3、図6、図8及び図15に示すスライド部21aと、図1、図3、図4、図6、図8及び図15に示す荷重受け車輪21bと、図6、図8及び図15に示す支持部21cと、図4、図6、図8及び図15に示す荷重作用部21dなどを備えている。 The load receiving carriage 21 shown in FIGS. 1, 3, 6, 8 and 15 acts from the traveling carriage 5 while traveling along the rail 2B opposite to the rail 2A on which the traveling carriage 5 travels. It is a bogie that receives a load of F 0. The load receiving carriage 21 moves along the rail 2B together with the traveling carriage 20. The load receiving carriage 21 includes the slide portion 21a shown in FIGS. 1, 3, 6, 8 and 15, and the load receiving wheel 21b shown in FIGS. 1, 3, 4, 6, 8 and 15. The support portion 21c shown in FIGS. 6, 8 and 15 and the load acting portion 21d shown in FIGS. 4, 6, 8 and 15 are provided.

図1、図3、図6、図8及び図15に示すスライド部21aは、連結部22Aに沿ってスライドする手段である。スライド部21aは、図16に示すように、荷重受け台車21を支持した状態で連結部22Aに沿ってD3,D4方向にスライドする。スライド部21aは、レール2Bの頭部側面2eに荷重受け車輪21bが常に接触するように、連結部22Aの長さ方向に沿ってスライド自在である。スライド部21aは、このスライド部21aの内周部が連結部22Aの外周部と嵌合しており、連結部22Aの外周部と摺動可能な筒状部材である。スライド部21aは、レール2Aとレール2Bとの間を電気的に絶縁可能なようにフェノール樹脂のような絶縁材によって形成されている。 The slide portion 21a shown in FIGS. 1, 3, 6, 8 and 15 is a means for sliding along the connecting portion 22A. As shown in FIG. 16, the slide portion 21a slides in the D 3 and D 4 directions along the connecting portion 22A while supporting the load receiving carriage 21. The slide portion 21a is slidable along the length direction of the connecting portion 22A so that the load receiving wheel 21b is always in contact with the head side surface 2e of the rail 2B. The slide portion 21a is a tubular member in which the inner peripheral portion of the slide portion 21a is fitted to the outer peripheral portion of the connecting portion 22A and is slidable with the outer peripheral portion of the connecting portion 22A. The slide portion 21a is formed of an insulating material such as phenol resin so that the rail 2A and the rail 2B can be electrically insulated from each other.

図1、図3、図4、図6、図8及び図15に示す荷重受け車輪21bは、測定車輪14が転がるレール2Aとは反対側のレール2Bの頭部側面2eに沿って転がりながら、レール2Aの左右方向から作用する荷重F0を受ける車輪である。荷重受け車輪21bは、図4に示すように、レール2Aの左右方向から作用する荷重F0を受けて、この荷重F0の作用方向とは逆方向にこの荷重F0と略同じ大きさの反力Rを作用させる反力受けとして機能する。ここで、図4に示す荷重F0は、例えば、左右接線力T1やガイド車輪9A,9Bが頭部側面2eから受ける垂直抗力などである。荷重受け車輪21bは、レール2Bに沿って連続して転がる合成樹脂製の車輪であり、レール2Bの頭部側面2eと接触する円筒面を備えている。荷重受け車輪21bは、この荷重受け車輪21bの中心線と走行車輪20aの中心線とが直交するように配置されており、レール2Bの軌間内側の頭部側面2eに沿って転がるように配置されている。荷重受け車輪21bは、ほぼ一定の加圧力(接触力)でレール2Bの頭部側面2eと密着しながらレール2Bの頭部側面2eに沿って転がる。 The load-bearing wheels 21b shown in FIGS. 1, 3, 4, 6, 8 and 15 roll along the head side surface 2e of the rail 2B opposite to the rail 2A on which the measurement wheel 14 rolls. It is a wheel that receives a load F 0 acting from the left and right directions of the rail 2A. Load bearing wheels 21b, as shown in FIG. 4, under a load F 0 acting from the left and right direction of the rail 2A, in a direction opposite to the direction of action of the load F 0 of substantially the same size as the load F 0 It functions as a reaction force receiver that acts on the reaction force R. Here, the load F 0 shown in FIG. 4 is, for example, a left-right tangential force T 1 or a normal force received by the guide wheels 9A and 9B from the side surface 2e of the head. The load receiving wheel 21b is a wheel made of synthetic resin that continuously rolls along the rail 2B, and has a cylindrical surface that comes into contact with the head side surface 2e of the rail 2B. The load receiving wheel 21b is arranged so that the center line of the load receiving wheel 21b and the center line of the traveling wheel 20a are orthogonal to each other, and is arranged so as to roll along the head side surface 2e inside the gauge of the rail 2B. ing. The load receiving wheel 21b rolls along the head side surface 2e of the rail 2B while being in close contact with the head side surface 2e of the rail 2B with a substantially constant pressing force (contact force).

図6、図8及び図15に示す支持部21cは、荷重受け車輪21bを支持する手段である。支持部21cは、荷重受け車輪21bの回転軸を回転自在に支持した状態で、スライド部21aの下面に固定されている。支持部21cは、荷重受け車輪21bが水平面内で回転可能なように荷重受け車輪21bを支持する。 The support portion 21c shown in FIGS. 6, 8 and 15 is a means for supporting the load receiving wheel 21b. The support portion 21c is fixed to the lower surface of the slide portion 21a in a state where the rotation shaft of the load receiving wheel 21b is rotatably supported. The support portion 21c supports the load receiving wheel 21b so that the load receiving wheel 21b can rotate in a horizontal plane.

図4、図6、図8及び図15に示す荷重作用部21dは、レール2Aの頭部側面2eにガイド車輪9A,9Bが密着するように、ガイド車輪9A,9Bにほぼ一定の荷重を作用させる手段である。荷重作用部21dは、レール2Bの頭部側面2eに荷重受け車輪21bが密着するように、荷重受け車輪21bにほぼ一定の荷重を作用させるとともに、レール2Aの頭部側面2eにガイド車輪9A,9Bが密着するように、ガイド車輪9A,9Bにもほぼ一定の荷重を作用させる。荷重作用部21dは、例えば、変位に関わらず常にほぼ一定の引張力を発生する定荷重ばねであり、ステンレス鋼帯などのばね材が全長にわたり一定の曲率で巻かれている。荷重作用部21dは、図15に示すように、常にほぼ一定の引張力(荷重)を作用させて往復するばね端部21eを備えており、このばね端部21eがスライド部21aの端面に取り付けられている。荷重作用部21dは、ばね端部21eを引き出して使用し、引き出し長さに関わらず常にほぼ一定の引張力を発生する。荷重作用部21dは、連結部22Aの下面に固定されている。 The load acting portion 21d shown in FIGS. 4, 6, 8 and 15 applies a substantially constant load to the guide wheels 9A and 9B so that the guide wheels 9A and 9B are in close contact with the head side surface 2e of the rail 2A. It is a means to make it. The load acting portion 21d applies a substantially constant load to the load receiving wheel 21b so that the load receiving wheel 21b is in close contact with the head side surface 2e of the rail 2B, and the guide wheel 9A, A substantially constant load is also applied to the guide wheels 9A and 9B so that the 9Bs are in close contact with each other. The load acting portion 21d is, for example, a constant load spring that always generates a substantially constant tensile force regardless of displacement, and a spring material such as a stainless steel strip is wound with a constant curvature over the entire length. As shown in FIG. 15, the load acting portion 21d includes a spring end portion 21e that reciprocates by constantly applying a substantially constant tensile force (load), and the spring end portion 21e is attached to the end surface of the slide portion 21a. Has been done. The load acting portion 21d pulls out the spring end portion 21e and uses it, and always generates a substantially constant tensile force regardless of the pulling length. The load acting portion 21d is fixed to the lower surface of the connecting portion 22A.

荷重作用部21dは、図16に示すように、左右のレール2A,2B間の間隔が所定の幅よりも広くなったときに、レール2Bの頭部側面2eに荷重受け車輪21bが密着するように、荷重受け車輪21bにほぼ一定の荷重を作用させる。ここで、図16に示すスラックSは、曲線区間において左右のレール2A,2B間の間隔を拡大する量である。スラックSは、レール2A,2B間の間隔を所定の幅よりも広げることによって、曲線区間における車輪3A,3Bの走行を円滑にする。荷重作用部21dは、図16(A)に示す直線区間から図16(B)に示す曲線区間に接線力測定装置4が走行するときには、D4方向にスライド部21aがスライドするように、ばね端部21eが引き込まれて、レール2Bの頭部側面2eに荷重受け車輪21bが密着するように引張力を発生する。一方、荷重作用部21dは、図16(B)に示す曲線区間から図16(A)に示す直線区間に接線力測定装置4が走行するときには、D4方向とは逆方向のD3方向にスライド部21aがスライドするように、ばね端部21eが引き出されて、レール2Bの頭部側面2eに荷重受け車輪21bが密着するように引張力を発生する。 As shown in FIG. 16, the load acting portion 21d so that the load receiving wheel 21b comes into close contact with the head side surface 2e of the rail 2B when the distance between the left and right rails 2A and 2B becomes wider than a predetermined width. A substantially constant load is applied to the load receiving wheel 21b. Here, the slack S shown in FIG. 16 is an amount for expanding the distance between the left and right rails 2A and 2B in the curved section. The slack S facilitates the running of the wheels 3A and 3B in the curved section by widening the distance between the rails 2A and 2B beyond a predetermined width. The load acting portion 21d springs so that the slide portion 21a slides in the D 4 direction when the tangential force measuring device 4 travels from the straight section shown in FIG. 16 (A) to the curved section shown in FIG. 16 (B). The end portion 21e is pulled in, and a tensile force is generated so that the load receiving wheel 21b is in close contact with the head side surface 2e of the rail 2B. On the other hand, the load acting portion 21d, when the tangential force measuring device 4 travels to the straight section shown in FIG. 16 (A) from the curve section shown in FIG. 16 (B), the D 4 direction reverse D 3 directions The spring end portion 21e is pulled out so that the slide portion 21a slides, and a tensile force is generated so that the load receiving wheel 21b is in close contact with the head side surface 2e of the rail 2B.

図1、図3〜図9及び図15に示す連結部22Aは、走行台車5と走行台車20とを連結する手段である。連結部22Aは、図1、図3及び図8に示すように、走行台車5と走行台車20とが所定の間隔をあけてレール2A,2B上を走行するように、走行台車5と走行台車20とを連結する。連結部22Aは、断面形状が四角形の筒状部材であり、この連結部22Aの中心線が走行台車5及び測定台車11の中心線と直交するように配置されている。 The connecting portion 22A shown in FIGS. 1, 3 to 9 and 15 is a means for connecting the traveling carriage 5 and the traveling carriage 20. As shown in FIGS. 1, 3 and 8, the connecting portion 22A is such that the traveling carriage 5 and the traveling carriage 20 travel on the rails 2A and 2B at predetermined intervals, so that the traveling carriage 5 and the traveling carriage 20 travel on the rails 2A and 2B. 20 is connected. The connecting portion 22A is a tubular member having a quadrangular cross-sectional shape, and the center line of the connecting portion 22A is arranged so as to be orthogonal to the center lines of the traveling carriage 5 and the measuring carriage 11.

図1及び図3に示す連結部22B,22Cは、走行台車5と連結部22Aとを連結する手段である。連結部22B,22Cは、連結部22Aを補強する補強材として機能する。連結部22B,22Cは、連結部22Aと同様の筒状部材であり、一方の端部が筐体部6の側部6bに接続されており、他方の端部が連結部22Aに接続されている。連結部22B,22Cは、この連結部22B,22Cの中心線と連結部22Aの中心線とが所定の角度で交差するように、連結部22Aの中央部付近に接続されている。連結部22B,22Cは、図3に示すように、連結部22Aを中心として点対称な位置で筐体部6の側部6bに接続されている。連結部22B,22Cは、ガイド車輪9A,9Bが頭部側面2eから離れるような力やモーメントが作用しないように、連結部22Aとの間の距離が最適に設定されている。 The connecting portions 22B and 22C shown in FIGS. 1 and 3 are means for connecting the traveling carriage 5 and the connecting portion 22A. The connecting portions 22B and 22C function as reinforcing members for reinforcing the connecting portion 22A. The connecting portions 22B and 22C are tubular members similar to the connecting portion 22A, one end thereof is connected to the side portion 6b of the housing portion 6, and the other end portion is connected to the connecting portion 22A. There is. The connecting portions 22B and 22C are connected to the vicinity of the central portion of the connecting portion 22A so that the center line of the connecting portions 22B and 22C and the center line of the connecting portion 22A intersect at a predetermined angle. As shown in FIG. 3, the connecting portions 22B and 22C are connected to the side portion 6b of the housing portion 6 at a point-symmetrical position with respect to the connecting portion 22A. The distance between the connecting portions 22B and 22C is optimally set so that a force or moment that causes the guide wheels 9A and 9B to move away from the head side surface 2e does not act.

図1、図3及び図9に示す接続部23Aは、連結部22Aと筐体部6とを接続する手段である。接続部23Aは、図9に示すように、連結部22Aの端部を固定した状態で、筐体部6の側部6bに固定されている。図1、図3及び図7に示す接続部23B,23Cは、補強部28A,28Bと筐体部6とを接続する手段である。接続部23B,23Cは、いずれも接続部23Aと同一構造であり、図7に示すように連結部22B,22Cの端部を固定した状態で、筐体部6の側部6bに固定されている。図1、図6及び図8に示す接続部23Dは、連結部22Aと連結部22B,22Cとを接続する手段である。接続部23A〜23Dは、図6及び図8に示すように、連結部22A〜22Cの上下面に取り付けられる板状部材であり、連結部22A〜22Cを挟み込むように、連結部22A〜22Cを貫通するボルトなどの固定部材によって固定されている。 The connecting portion 23A shown in FIGS. 1, 3 and 9 is a means for connecting the connecting portion 22A and the housing portion 6. As shown in FIG. 9, the connecting portion 23A is fixed to the side portion 6b of the housing portion 6 with the end portion of the connecting portion 22A fixed. The connecting portions 23B and 23C shown in FIGS. 1, 3 and 7 are means for connecting the reinforcing portions 28A and 28B and the housing portion 6. Each of the connecting portions 23B and 23C has the same structure as the connecting portion 23A, and is fixed to the side portion 6b of the housing portion 6 with the end portions of the connecting portions 22B and 22C fixed as shown in FIG. There is. The connecting portion 23D shown in FIGS. 1, 6 and 8 is a means for connecting the connecting portion 22A and the connecting portions 22B and 22C. As shown in FIGS. 6 and 8, the connecting portions 23A to 23D are plate-shaped members attached to the upper and lower surfaces of the connecting portions 22A to 22C, and the connecting portions 22A to 22C are sandwiched so as to sandwich the connecting portions 22A to 22C. It is fixed by a fixing member such as a penetrating bolt.

図3及び図15に示す絶縁部24A,24Bは、レール2Aとレール2Bとの間を電気的に絶縁する手段である。図3及び図6〜図9に示す絶縁部24Aは、接続部23A〜23Cと筐体部6の側部6bとの間に挟み込まれる板状部材である。図15に示す絶縁部24Bは、支持部20bと連結部22Aとの間に挟み込まれる板状部材である。絶縁部24A,24Bは、フェノール樹脂のような絶縁材によって形成されている。 The insulating portions 24A and 24B shown in FIGS. 3 and 15 are means for electrically insulating the rail 2A and the rail 2B. The insulating portions 24A shown in FIGS. 3 and 6 to 9 are plate-shaped members sandwiched between the connecting portions 23A to 23C and the side portions 6b of the housing portion 6. The insulating portion 24B shown in FIG. 15 is a plate-shaped member sandwiched between the support portion 20b and the connecting portion 22A. The insulating portions 24A and 24B are formed of an insulating material such as phenol resin.

図1に示す手動操作部25は、接線力測定装置4を測定者Mが手動で押し引き操作する手段である。手動操作部25は、測定者Mが把持するハンドルを備えている。手動操作部25は、この手動操作部25の下端部が筐体部6の端部6dに回転自在に連結されている。手動操作部25は、接線力測定装置4をD1方向に走行させるときには測定者Mによって押し出され、接線力測定装置4をD2方向に走行させるときには測定者Mによって引っ張られる。 The manual operation unit 25 shown in FIG. 1 is a means for the measurer M to manually push and pull the tangential force measuring device 4. The manual operation unit 25 includes a handle held by the measurer M. In the manual operation unit 25, the lower end portion of the manual operation unit 25 is rotatably connected to the end portion 6d of the housing portion 6. The manual operation unit 25 is pushed out by the measurer M when the tangential force measuring device 4 is driven in the D 1 direction, and is pulled by the measurer M when the tangential force measuring device 4 is driven in the D 2 direction.

図12に示す接線力演算部26は、接線力検出部18の検出結果に基づいて、左右接線力T1を演算する手段である。接線力演算部26は、例えば、接線力検出部18が出力する接線力検出信号からノイズ成分を除去するフィルタ回路と、このフィルタ回路が出力する接線力検出信号を増幅する増幅回路と、増幅後の接線力検出信号に基づいて左右接線力T1を演算する演算回路などを備えている。接線力演算部26は、演算後の左右接線力T1を接線力データとして制御部35に出力する。 The tangential force calculation unit 26 shown in FIG. 12 is a means for calculating the left and right tangential force T 1 based on the detection result of the tangential force detection unit 18. The tangential force calculation unit 26 includes, for example, a filter circuit that removes a noise component from the tangential force detection signal output by the tangential force detection unit 18, an amplifier circuit that amplifies the tangential force detection signal output by this filter circuit, and after amplification. It is equipped with an amplifier circuit that calculates the left and right tangential force T 1 based on the tangential force detection signal of. The tangential force calculation unit 26 outputs the left and right tangential force T 1 after the calculation to the control unit 35 as tangential force data.

図6、図7及び図12に示す回転量検出部27は、走行車輪7Aの回転量を検出する手段である。回転量検出部27は、走行車輪7Aの回転変位量に応じてパルス信号を発生する。回転量検出部27は、例えば、走行車輪7Aの1回転毎に所定数のパルス信号(距離パルス信号)を発生するエンコーダなどである。回転量検出部27は、この回転量検出部27の入力軸と走行車輪7Aの回転軸とが継手によって接続された状態で、筐体部6の側部6aに固定されている。回転量検出部27は、走行車輪7Aの回転に応じた回転量データを制御部35に出力する。 The rotation amount detecting unit 27 shown in FIGS. 6, 7 and 12 is a means for detecting the rotation amount of the traveling wheel 7A. The rotation amount detection unit 27 generates a pulse signal according to the rotation displacement amount of the traveling wheel 7A. The rotation amount detection unit 27 is, for example, an encoder that generates a predetermined number of pulse signals (distance pulse signals) for each rotation of the traveling wheel 7A. The rotation amount detection unit 27 is fixed to the side portion 6a of the housing portion 6 in a state where the input shaft of the rotation amount detection unit 27 and the rotation shaft of the traveling wheel 7A are connected by a joint. The rotation amount detection unit 27 outputs the rotation amount data corresponding to the rotation of the traveling wheel 7A to the control unit 35.

図12に示す走行距離演算部28は、回転量検出部27の検出結果に基づいて、接線力測定装置4の走行距離を演算する手段である。走行距離演算部28は、回転量検出部27が出力する回転量データに基づいて、接線力測定装置4が測定を開始する測定開始点(起点)からの接線力測定装置4の走行距離(移動距離)を演算する。走行距離演算部28は、演算後の走行距離を走行距離データとして制御部35に出力する。 The mileage calculation unit 28 shown in FIG. 12 is a means for calculating the mileage of the tangential force measuring device 4 based on the detection result of the rotation amount detection unit 27. The mileage calculation unit 28 is based on the rotation amount data output by the rotation amount detection unit 27, and the mileage (movement) of the tangent force measuring device 4 from the measurement start point (starting point) at which the tangent force measuring device 4 starts measurement. Distance) is calculated. The mileage calculation unit 28 outputs the mileage after the calculation to the control unit 35 as mileage data.

図3、図6〜図9、図12及び図14に示す傾斜角測定部29は、カントCが付けられている曲線区間のレール2Aに沿って測定車輪14が転がるときに、測定車輪14の傾斜角θCを測定する手段である。ここで、図14に示すカントCは、線路1の曲線区間において内軌側のレール2Aと外軌側のレール2Bとの高低差である。カントCは、内軌側のレール2Aよりも外軌側のレール2Bを高くすることによって、車両が曲線区間を通過するときに曲線外側に向かって作用する超過遠心力による走行安全性及び乗り心地などの悪影響を打ち消す。傾斜角測定部29は、図14(J)に示すように、接線力測定装置4が曲線区間を通過するときに、測定車輪14の傾斜角θCを連続して測定する。傾斜角測定部29は、例えば、測定車輪14の傾斜角θCを検出する傾斜センサ、加速度センサ又はジャイロセンサなどである。傾斜角測定部29は、筐体部6の側部6aに固定されている。傾斜角測定部29は、測定車輪14の傾斜角θCに応じた傾斜角データを制御部35に出力する。 The inclination angle measuring unit 29 shown in FIGS. 3, 6 to 9, 12 and 14 is a measuring wheel 14 when the measuring wheel 14 rolls along the rail 2A of the curved section to which the cant C is attached. It is a means for measuring the inclination angle θ C. Here, the cant C shown in FIG. 14 is the height difference between the rail 2A on the inner rail side and the rail 2B on the outer rail side in the curved section of the track 1. By raising the rail 2B on the outer rail side higher than the rail 2A on the inner rail side, the cant C has running safety and ride comfort due to the excess centrifugal force acting toward the outside of the curve when the vehicle passes through the curved section. Counteract adverse effects such as. As shown in FIG. 14J, the inclination angle measuring unit 29 continuously measures the inclination angle θ C of the measuring wheel 14 when the tangential force measuring device 4 passes through the curved section. The inclination angle measuring unit 29 is, for example, an inclination sensor, an acceleration sensor, a gyro sensor, or the like that detects the inclination angle θ C of the measuring wheel 14. The inclination angle measuring unit 29 is fixed to the side portion 6a of the housing portion 6. The tilt angle measuring unit 29 outputs the tilt angle data corresponding to the tilt angle θ C of the measuring wheel 14 to the control unit 35.

図12に示す接線力補正部30は、傾斜角測定部29の測定結果に基づいて、接線力演算部26の演算結果を補正する手段である。接線力補正部30は、図14(G)〜(I)に示すように、接線力測定装置4が円曲線及び緩和曲線を通過するときに、カントCが連続的に変化して左右接線力T1に重力分が影響するため、接線力演算部26が演算した左右接線力T1を補正する。ここで、緩和曲線とは、車両の走行を円滑にするために、直線と円曲線との間又は二つの曲線の間に設けられる特殊な線形であり、曲率、スラックS及びカントCが連続的に変化する曲線である。接線力補正部30は、補正後の左右接線力T1を補正接線力データとして制御部35に出力する。 The tangential force correction unit 30 shown in FIG. 12 is a means for correcting the calculation result of the tangential force calculation unit 26 based on the measurement result of the inclination angle measurement unit 29. As shown in FIGS. 14 (G) to 14 (I), the tangential force correction unit 30 continuously changes the cant C to the left and right tangential force when the tangential force measuring device 4 passes through the circular curve and the relaxation curve. Since the gravity component affects T 1 , the left and right tangential force T 1 calculated by the tangential force calculation unit 26 is corrected. Here, the transition curve is a special alignment provided between a straight line and a circular curve or between two curves in order to facilitate the running of the vehicle, and the curvature, slack S and cant C are continuous. It is a curve that changes to. The tangential force correction unit 30 outputs the corrected left and right tangential force T 1 to the control unit 35 as corrected tangential force data.

図12に示す摩擦係数演算部31は、測定車輪14とレール2Aとの間の摩擦係数μを演算する手段である。摩擦係数演算部31は、接線力検出部18の検出結果に基づいて、測定車輪14とレール2Aとの間の摩擦係数(Coefficient of friction(COF))μを演算する。ここで、摩擦係数μとは、図10に示す法線力Nに対する接線力Tの比例係数(接線力係数(トラクション係数))T/Nであり、この接線力係数の最大値が粘着係数である。摩擦係数演算部31は、図10に示す左右接線力T1を法線力Nで除算した値(左右接線力係数)T1/Nを摩擦係数μとして演算する。摩擦係数演算部31は、接線力演算部26の演算結果又は接線力補正部30の補正結果に基づいて摩擦係数μを演算し、演算後の摩擦係数μを摩擦係数データとして制御部35に出力する。 The friction coefficient calculation unit 31 shown in FIG. 12 is a means for calculating the friction coefficient μ between the measuring wheel 14 and the rail 2A. The friction coefficient calculation unit 31 calculates the coefficient of friction (COF) μ between the measuring wheel 14 and the rail 2A based on the detection result of the tangential force detection unit 18. Here, the friction coefficient μ is a proportional coefficient (tangential force coefficient (traction coefficient)) T / N of the tangential force T with respect to the normal linear force N shown in FIG. 10, and the maximum value of the tangential force coefficient is the adhesive coefficient. is there. The friction coefficient calculation unit 31 calculates the value obtained by dividing the left and right tangential force T 1 shown in FIG. 10 by the normal force N (left and right tangential force coefficient) T 1 / N as the friction coefficient μ. The friction coefficient calculation unit 31 calculates the friction coefficient μ based on the calculation result of the tangent force calculation unit 26 or the correction result of the tangent force correction unit 30, and outputs the calculated friction coefficient μ as friction coefficient data to the control unit 35. To do.

図5及び図12に示す撮影部32は、測定車輪14が転がるレール面の状態を撮影する手段である。撮影部32は、測定車輪14が通過する前の測定車輪14の前方のレール面の状態を撮影する。撮影部32は、例えば、レール2Aの頭頂面2dの状態の静止画又は動画を撮影するモニタ用カメラなどの撮影装置である。撮影部32は、図14(D)〜(F)に示す接触幅B及び図10(B)に示す付着物Dを撮影する。ここで、接触幅Bは、レール2Aと車輪3Aとが頭頂面2d上で接触する部分の幅である。接触幅Bは、例えば、頭頂面2d上の金属光沢のある照面である。付着物Dは、レール2Aの表面に付着する物体である。付着物Dは、例えば、レール2Aに付着する油、又はレール2Aと車輪3Aとの間で踏み潰された落葉によって形成された皮膜などである。撮影部32は、例えば、測定台車11に着脱自在に取り付けられている。撮影部32は、撮影画像を撮影画像情報として制御部35に出力する。 The photographing unit 32 shown in FIGS. 5 and 12 is a means for photographing the state of the rail surface on which the measuring wheel 14 rolls. The photographing unit 32 photographs the state of the rail surface in front of the measuring wheel 14 before the measuring wheel 14 passes through. The photographing unit 32 is, for example, a photographing device such as a monitor camera that captures a still image or a moving image in the state of the crown surface 2d of the rail 2A. The photographing unit 32 photographs the contact width B shown in FIGS. 14 (D) to 14 (F) and the deposit D shown in FIG. 10 (B). Here, the contact width B is the width of the portion where the rail 2A and the wheel 3A come into contact with each other on the crown surface 2d. The contact width B is, for example, a metallic luster illuminating surface on the parietal surface 2d. The deposit D is an object that adheres to the surface of the rail 2A. The deposit D is, for example, oil adhering to the rail 2A, or a film formed by fallen leaves trampled between the rail 2A and the wheel 3A. The photographing unit 32 is detachably attached to, for example, the measuring carriage 11. The photographing unit 32 outputs the photographed image to the control unit 35 as photographed image information.

図12に示す表示部33は、撮影部32が撮影する撮影画像を表示する手段である。表示部33は、例えば、レール2Aの頭頂面2dの状態の静止画又は動画を表示するディスプレイ又はビデオモニタなどの表示装置である。表示部33は、例えば、測定台車11に着脱自在に取り付けられている。表示部33は、測定者Mが表示画面を切り替えたときには、左右接線力T1の時間変化又は摩擦係数μの時間変化などを表示する。 The display unit 33 shown in FIG. 12 is a means for displaying a photographed image captured by the photographing unit 32. The display unit 33 is, for example, a display device such as a display or a video monitor that displays a still image or a moving image in the state of the crown surface 2d of the rail 2A. The display unit 33 is detachably attached to, for example, the measuring carriage 11. When the measurer M switches the display screen, the display unit 33 displays a time change of the left-right tangential force T 1 or a time change of the friction coefficient μ.

図12に示すデータ記憶部34は、接線力測定装置4に関する種々の情報を記憶する手段である。データ記憶部34は、接線力データ、走行距離データ、傾斜角データ、補正接線力データ、摩擦係数データ及び撮影画像データなどを記憶するとともに、図10に示す法線力Nに関する法線力データを記憶する。データ記憶部34は、左右接線力T1、摩擦係数μ、傾斜角θC及び撮影画像などを走行距離と対応させて記憶する記憶装置である。 The data storage unit 34 shown in FIG. 12 is a means for storing various information regarding the tangential force measuring device 4. The data storage unit 34 stores the tangential force data, the mileage data, the inclination angle data, the corrected tangential force data, the friction coefficient data, the photographed image data, and the like, and also stores the normal force data related to the normal force N shown in FIG. Remember. The data storage unit 34 is a storage device that stores the left-right tangential force T 1 , the friction coefficient μ, the inclination angle θ C, the captured image, and the like in correspondence with the mileage.

図12に示す制御部35は、接線力測定装置4に関する種々の動作を制御する中央処理部(CPU)である。制御部35は、例えば、接線力検出部18が出力する接線力データを接線力演算部26に出力したり、接線力演算部26に左右接線力T1の演算を指令したり、接線力演算部26が出力する接線力データを接線力補正部30、摩擦係数演算部31及びデータ記憶部34に出力したり、回転量検出部27が出力する回転量データを走行距離演算部28に出力したり、走行距離演算部28に走行距離の演算を指令したり、走行距離演算部28が出力する走行距離データをデータ記憶部34に出力したり、傾斜角測定部29が出力する傾斜角データを接線力補正部30及びデータ記憶部34に出力したり、接線力補正部30に左右接線力T1の補正を指令したり、接線力補正部30が出力する補正接線力データをデータ記憶部34に出力したり、摩擦係数演算部31に摩擦係数μの演算を指令したり、摩擦係数演算部31が出力する摩擦係数データをデータ記憶部34に出力したり、撮影部32が出力する撮影画像データを表示部33及びデータ記憶部34に出力したり、表示部33に撮影画像の表示を指令したり、データ記憶部34に種々の情報の記憶を指令したり、データ記憶部34から法線力データを読み出して摩擦係数演算部31に出力したりする。制御部35には、接線力検出部18、接線力演算部26、回転量検出部27、走行距離演算部28、傾斜角測定部29、接線力補正部30、摩擦係数演算部31、撮影部32、表示部33及びデータ記憶部34が相互に通信可能に接続されている。 The control unit 35 shown in FIG. 12 is a central processing unit (CPU) that controls various operations related to the tangential force measuring device 4. For example, the control unit 35 outputs the tangent force data output by the tangent force detection unit 18 to the tangent force calculation unit 26, commands the tangent force calculation unit 26 to calculate the left and right tangential force T 1 , and calculates the tangential force. The tangential force data output by the unit 26 is output to the tangential force correction unit 30, the friction coefficient calculation unit 31 and the data storage unit 34, and the rotation amount data output by the rotation amount detection unit 27 is output to the mileage calculation unit 28. Alternatively, the mileage calculation unit 28 is instructed to calculate the mileage, the mileage data output by the mileage calculation unit 28 is output to the data storage unit 34, and the inclination angle data output by the inclination angle measurement unit 29 is output. and outputs the tangential force correcting unit 30 and the data storage unit 34, the tangential force correcting unit 30 or instruction to correct the lateral tangential force T 1, the tangential force correcting unit corrects the tangential force data data storage unit 34 to which 30 outputs , Command the friction coefficient calculation unit 31 to calculate the friction coefficient μ, output the friction coefficient data output by the friction coefficient calculation unit 31 to the data storage unit 34, or output the captured image output by the photographing unit 32. Data is output to the display unit 33 and the data storage unit 34, the display unit 33 is instructed to display the captured image, the data storage unit 34 is instructed to store various information, and the data storage unit 34 is normal. The force data is read out and output to the friction coefficient calculation unit 31. The control unit 35 includes a tangential force detection unit 18, a tangential force calculation unit 26, a rotation amount detection unit 27, a mileage calculation unit 28, an inclination angle measurement unit 29, a tangential force correction unit 30, a friction coefficient calculation unit 31, and a photographing unit. 32, the display unit 33, and the data storage unit 34 are connected to each other so as to be able to communicate with each other.

次に、この発明の第1実施形態に係る接線力測定装置の動作を説明する。
図3に示すように、走行台車5に測定台車11が装着された状態で、レール2Aの頭頂面2d上に走行台車5の走行車輪7A,7Bを測定者Mが載せるとともに、レール2Bの頭頂面2d上に走行台車20の走行車輪20aを測定者Mが載せる。このとき、レール2Aの頭部側面2eに走行台車5のガイド車輪9A,9Bを測定者Mが密着させるとともに、レール2Bの頭部側面2eに荷重受け台車21の荷重受け車輪21bを測定者Mが密着させる。図1及び図3に示すように、走行車輪7A,7B及び走行車輪20aがレール2A,2B上で接線力測定装置4を3点で支持するため、接線力測定装置4の姿勢がレール2A,2Bに対して水平に支持される。
Next, the operation of the tangential force measuring device according to the first embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 3, with the measuring carriage 11 mounted on the traveling carriage 5, the measurer M puts the traveling wheels 7A and 7B of the traveling carriage 5 on the top surface 2d of the rail 2A, and the top of the rail 2B. The measurer M puts the traveling wheels 20a of the traveling carriage 20 on the surface 2d. At this time, the measurer M brings the guide wheels 9A and 9B of the traveling carriage 5 into close contact with the head side surface 2e of the rail 2A, and the load receiving wheel 21b of the load receiving carriage 21 is brought into close contact with the head side surface 2e of the rail 2B. Adhere. As shown in FIGS. 1 and 3, since the traveling wheels 7A and 7B and the traveling wheels 20a support the tangential force measuring device 4 at three points on the rails 2A and 2B, the posture of the tangential force measuring device 4 is the rail 2A, It is supported horizontally with respect to 2B.

図11に示す回転操作部19aを測定者Mが回転すると、回転操作部19aの雌ねじ部19fがガイド部19bの雄ねじ部19gと噛み合いながら回転操作部19aが回転する。スライド部19cと回転操作部19aとの間には軸受部19eが挟み込まれているため、スライド部19cに対して回転操作部19aが回転しながら、ガイド部19bに沿って回転操作部19aがD3,D4方向にスライドする。このとき、スライド部19cと回転操作部19aとの間に軸受部19eが固定されているため、スライド部19cが回転操作部19aと一体となってガイド部19dにガイドされながらD3,D4方向にスライドする。 When the measurer M rotates the rotation operation unit 19a shown in FIG. 11, the rotation operation unit 19a rotates while the female screw portion 19f of the rotation operation unit 19a meshes with the male screw portion 19g of the guide portion 19b. Since the bearing portion 19e is sandwiched between the slide portion 19c and the rotation operation portion 19a, the rotation operation portion 19a rotates along the guide portion 19b while the rotation operation portion 19a rotates with respect to the slide portion 19c. Slide in the 3 and D 4 directions. At this time, since the bearing portion 19e is fixed between the slide portion 19c and the rotation operation portion 19a, the slide portion 19c is integrated with the rotation operation portion 19a and guided by the guide portion 19d while D 3 and D 4 Slide in the direction.

接線力検出部18のロードボタン18aがスライド部17bに固定されており、ガイドレール部17aがスライド部17bと嵌合している。このため、スライド部19cがD3,D4方向にスライドすると、スライド部19cと一体となって接線力検出部18及びガイド部17もD3,D4方向にスライドする。その結果、ガイド部17と一体となって重錘部16、支持部15及び測定車輪14もD3,D4方向にスライドし、図10に示すようにレール2Aの頭頂面2d上の所定位置に測定車輪14が位置決めされる。 The load button 18a of the tangential force detection unit 18 is fixed to the slide portion 17b, and the guide rail portion 17a is fitted with the slide portion 17b. Therefore, when the slide portion 19c slides in the D 3 and D 4 directions, the tangential force detecting portion 18 and the guide portion 17 also slide in the D 3 and D 4 directions together with the slide portion 19c. As a result, the weight portion 16, the support portion 15, and the measuring wheel 14 also slide in the D 3 and D 4 directions together with the guide portion 17, and as shown in FIG. 10, a predetermined position on the crown surface 2d of the rail 2A. The measuring wheel 14 is positioned.

図14(D)〜(F)に示すように、車両の車輪3Aが曲線区間を転がるときには、直線、緩和曲線及び円曲線で接触幅Bの位置が変化する。接線力測定装置4によって曲線区間のレール2Aの左右接線力T1を測定する場合には、接触幅Bを測定車輪14が転がるように、測定者Mが位置調整部19を操作して測定車輪14の位置が調整される。 As shown in FIGS. 14 (D) to 14 (F), when the wheel 3A of the vehicle rolls in a curved section, the position of the contact width B changes in a straight line, a transition curve, and a circular curve. When the tangential force measuring device 4 for measuring the lateral tangential force T 1 of the rail 2A of curved section, as the contact width B is measured wheel 14 rolls, measuring wheel measurer M operates the position adjustment portion 19 The position of 14 is adjusted.

図1に示すように、線路1に沿って測定者Mが歩行しながら手動操作部25によって接線力測定装置4を測定者Mが手押しでレール2A,2Bに沿って走行させる。図10(A)に示すように、測定車輪14にアタック角θAが付与されているため、頭頂面2d上を測定車輪14が横滑りしながら連続して転がり、頭頂面2dと測定車輪14との間に左右接線力T1が発生する。例えば、図10(B)に示すように、レール2Aの頭頂面2dに付着物Dが付着しているときには、付着物Dの表面を測定車輪14が横滑りしながら連続して転がる。このため、付着物Dを測定車輪14が掻き分けながら転がることがなく、レール2Aと測定車輪14との間に付着物Dが介在した状態で、これらの間に左右接線力T1が発生する。 As shown in FIG. 1, while the measurer M walks along the track 1, the measurer M manually pushes the tangential force measuring device 4 along the rails 2A and 2B by the manual operation unit 25. As shown in FIG. 10A, since the measuring wheel 14 is provided with the attack angle θ A , the measuring wheel 14 rolls continuously while skidding on the parietal surface 2d, and the parietal surface 2d and the measuring wheel 14 Left and right tangential force T 1 is generated between. For example, as shown in FIG. 10B, when the deposit D adheres to the crown surface 2d of the rail 2A, the measuring wheel 14 rolls continuously on the surface of the deposit D while skidding. Therefore, the measurement wheel 14 does not roll while scraping the deposit D, and the left and right tangential force T 1 is generated between the rail 2A and the measurement wheel 14 with the deposit D interposed therebetween.

図11に示すように、スライド部17bに対してガイドレール部17aが左右方向にスライド不可能である。このため、測定車輪14に作用する左右接線力T1が重錘部16及びガイド部17を通じて接線力検出部18のロードボタン18aに作用し、接線力検出部18が左右接線力T1を検出する。一方、スライド部17bに対してガイドレール部17aが上下方向にスライド自在である。このため、図10に示す法線力Nが接線力検出部18のロードボタン18aに作用することがなく、接線力検出部18が法線力Nを検出しない。レール2Aを測定車輪14が転がるときに、頭頂面2dの凹凸によって測定車輪14が振動して衝撃力が発生することがある。ガイドレール部17aとともに測定車輪14がスライド部17bに対して上下方向にスライドするため、接線力検出部18のロードボタン18aに衝撃力が作用することがない。 As shown in FIG. 11, the guide rail portion 17a cannot slide in the left-right direction with respect to the slide portion 17b. Therefore, the left and right tangential force T 1 acting on the measuring wheel 14 acts on the load button 18a of the tangential force detecting unit 18 through the weight portion 16 and the guide portion 17, and the tangential force detecting unit 18 detects the left and right tangential force T 1 . To do. On the other hand, the guide rail portion 17a is slidable in the vertical direction with respect to the slide portion 17b. Therefore, the normal force N shown in FIG. 10 does not act on the load button 18a of the tangential force detecting unit 18, and the tangential force detecting unit 18 does not detect the normal force N. When the measuring wheel 14 rolls on the rail 2A, the measuring wheel 14 may vibrate due to the unevenness of the crown surface 2d to generate an impact force. Since the measuring wheel 14 slides vertically with respect to the slide portion 17b together with the guide rail portion 17a, no impact force acts on the load button 18a of the tangential force detecting portion 18.

図4に示すように、走行台車5及び測定台車11がレール2Aに沿って走行すると、走行台車5から連結部22Aを通じて荷重受け台車21に向かって、レール2Aの左右方向から荷重F0が伝わる。荷重作用部21dの引張力によって荷重受け車輪21bがレール2Bの頭部側面2eに密着しているため、レール2Aの左右方向から伝わる荷重F0を荷重受け車輪21bが受ける。レール2Aの左右方向から伝わる荷重F0が荷重受け車輪21bに作用すると、荷重受け車輪21bが頭部側面2eから受ける反力(垂直抗力)Rがガイド車輪9A,9Bに伝わり、レール2Aの頭部側面2eにガイド車輪9A,9Bが反力Rによって密着する。その結果、ガイド車輪9A,9B及び荷重受け車輪21bが頭部側面2eと密着して転がるため、走行台車5及び測定台車11がレール2Aから逸脱することがなく、走行車輪7A,7B及び測定車輪14がレール2Aから脱線するのが防止される。 As shown in FIG. 4, when the traveling carriage 5 and the measuring carriage 11 travel along the rail 2A, the load F 0 is transmitted from the traveling carriage 5 toward the load receiving carriage 21 through the connecting portion 22A from the left and right directions of the rail 2A. .. Since the load receiving wheel 21b is in close contact with the head side surface 2e of the rail 2B due to the tensile force of the load acting portion 21d, the load receiving wheel 21b receives the load F 0 transmitted from the left and right directions of the rail 2A. When the load F 0 transmitted from the left-right direction of the rail 2A acts on the load receiving wheel 21b, the reaction force (normal force) R received by the load receiving wheel 21b from the side surface 2e of the head is transmitted to the guide wheels 9A and 9B, and the head of the rail 2A. The guide wheels 9A and 9B are brought into close contact with the side surface 2e by the reaction force R. As a result, since the guide wheels 9A and 9B and the load receiving wheels 21b roll in close contact with the head side surface 2e, the traveling carriage 5 and the measuring carriage 11 do not deviate from the rail 2A, and the traveling wheels 7A and 7B and the measuring wheels are not deviated from the rail 2A. 14 is prevented from derailing from rail 2A.

図16に示すように、カントCが付けられている曲線区間で左右接線力T1を測定するときには、左右のレール2A,2B間の間隔が変化しても、スラックSに追従して荷重作用部21dのばね端部12eが伸縮する。このため、荷重作用部21dの引張力によってレール2Bの頭部側面2eに荷重受け車輪21bが常に密着するとともに、荷重受け車輪21bからガイド車輪9A,9Bに向かってほぼ一定の反力Rが常に作用する。その結果、荷重受け車輪21bから作用するほぼ一定の反力Rによって、レール2Aの頭部側面2eにガイド車輪9A,9Bが常に密着する。 As shown in FIG. 16, when measuring the left-right tangential force T 1 in the curved section with the cant C, even if the distance between the left and right rails 2A and 2B changes, the load action follows the slack S. The spring end portion 12e of the portion 21d expands and contracts. Therefore, the load receiving wheel 21b is always in close contact with the head side surface 2e of the rail 2B due to the tensile force of the load acting portion 21d, and a substantially constant reaction force R is always applied from the load receiving wheel 21b toward the guide wheels 9A and 9B. It works. As a result, the guide wheels 9A and 9B are always in close contact with the head side surface 2e of the rail 2A due to the substantially constant reaction force R acting from the load receiving wheel 21b.

図17(A)に示すように、接線力測定装置4を測定者Mが線路1に沿って移動させることによって、図17(B)に示すように接線力測定装置4によって摩擦係数μが連続して測定される。図17(A)に示すレール塗油器Lは、レール2A,2Bに潤滑剤を塗布する装置である。レール塗油器Lは、例えば、急曲線のレール摩耗を抑制する場合やきしみ音を低減する場合にレール2Aにグリースなどの潤滑剤を塗布する。レール塗油器Lは、地上側に設置されており車輪3Aの通過時に潤滑剤を塗布する。例えば、図17(B)に示すように、潤滑時にはレール塗油器Lによって摩擦係数μが戻り、次のレール塗油器Lに到達するまでに摩擦係数μが徐々に増加して、次のレール塗油器Lによって摩擦係数μが再び戻るような、摩擦係数μの分布が接線力測定装置4によって測定される。 As shown in FIG. 17 (A), when the measurer M moves the tangential force measuring device 4 along the line 1, the friction coefficient μ is continuously increased by the tangential force measuring device 4 as shown in FIG. 17 (B). Is measured. The rail lubricator L shown in FIG. 17A is a device for applying a lubricant to the rails 2A and 2B. The rail lubricator L applies a lubricant such as grease to the rail 2A, for example, when suppressing sharp curve rail wear or when reducing squeak noise. The rail lubricator L is installed on the ground side and applies a lubricant when passing through the wheel 3A. For example, as shown in FIG. 17B, the friction coefficient μ is returned by the rail lubricator L during lubrication, and the friction coefficient μ gradually increases until the next rail lubricator L is reached. The distribution of the friction coefficient μ is measured by the tangential force measuring device 4 so that the friction coefficient μ is returned again by the rail lubricator L.

図17に示す接線力測定装置4をD1方向に走行させた後に、接線力測定装置4をD2方向に逆走させて往復測定を実施する場合には、往路と復路とで測定車輪14の回転方向が異なるため、左右接線力T1の測定結果に誤差が生じることがある。この場合には、測定者Mが走行台車5から測定台車11を取り外して、測定台車11の向きを測定者Mが反転させた後に、走行台車5に測定台車11を測定者Mが取り付ける。このため、往路と復路とで測定車輪14の回転方向が常に同じになり、左右接線力T1の測定結果に生じる誤差が低減される。 When the tangential force measuring device 4 shown in FIG. 17 is run in the D 1 direction and then the tangential force measuring device 4 is run in the reverse direction in the D 2 direction to perform reciprocating measurement, the measuring wheel 14 is used on the outward route and the return route. Since the directions of rotation of the two are different, an error may occur in the measurement result of the left and right tangential force T 1. In this case, the measuring trolley M removes the measuring trolley 11 from the traveling trolley 5, the measuring trolley M reverses the direction of the measuring trolley 11, and then the measuring trolley M attaches the measuring trolley 11 to the traveling trolley 5. Therefore, the rotation direction of the measurement wheel 14 is always the same on the outward path and the return path, and the error that occurs in the measurement result of the left-right tangential force T 1 is reduced.

この発明の第1実施形態に係る接線力測定装置は、以下に記載するような効果がある。
(1) この第1実施形態では、レール2Aの左右方向に左右接線力T1が発生するように、レール2Aに沿って所定のアタック角θAで測定車輪14が連続して転がり、左右接線力T1を接線力検出部18が検出する。このため、測定車輪14にアタック角θAを意図的に設定することによって、測定車輪14が転がるときに発生する左右接線力T1を連続的に測定することができる。その結果、接線力測定装置4を簡単な構造にすることができるとともに、接線力測定装置4の軽量化を図ることができる。
The tangential force measuring device according to the first embodiment of the present invention has the effects described below.
(1) In the first embodiment, as the left and right tangential force T 1 in the lateral direction of the rail 2A occurs, rolling measuring wheel 14 is continuously at a predetermined attack angle theta A along the rails 2A, the left and right tangents The tangential force detecting unit 18 detects the force T 1. Therefore, by intentionally setting the attack angle θ A on the measuring wheel 14, the left-right tangential force T 1 generated when the measuring wheel 14 rolls can be continuously measured. As a result, the tangential force measuring device 4 can be made into a simple structure, and the weight of the tangential force measuring device 4 can be reduced.

(2) この第1実施形態では、レール2Aの頭頂面2dの所定位置に沿って測定車輪14が転がるように、レール2Aの頭部側面2eに沿ってガイド車輪9A,9Bが転がりながら測定車輪14をガイドする。また、この第1実施形態では、レール2Aの頭部側面2eにガイド車輪9A,9Bが密着するように、ガイド車輪9A,9Bにほぼ一定の荷重を荷重作用部21dが作用させる。このため、ガイド車輪9A,9Bがレール2Aから逸脱するのを防止することができる。また、レール2Aの頭部側面2eからガイド車輪9A,9Bが浮き上がり、測定車輪14と頭頂面2dとの接触位置が変位してしまうのを防止することができる。 (2) In this first embodiment, the guide wheels 9A and 9B roll along the head side surface 2e of the rail 2A so that the measurement wheel 14 rolls along the predetermined position of the crown surface 2d of the rail 2A. Guide 14 Further, in the first embodiment, the load acting portion 21d applies a substantially constant load to the guide wheels 9A and 9B so that the guide wheels 9A and 9B are in close contact with the head side surface 2e of the rail 2A. Therefore, it is possible to prevent the guide wheels 9A and 9B from deviating from the rail 2A. Further, it is possible to prevent the guide wheels 9A and 9B from being lifted from the head side surface 2e of the rail 2A and the contact position between the measuring wheel 14 and the crown surface 2d being displaced.

(3) この第1実施形態では、測定車輪14が転がるレール2Aとは反対側のレール2Bの頭部側面2eに沿って荷重受け車輪21bが転がりながら、測定車輪14が転がるレール2Aの左右方向から作用する荷重F0を荷重受け車輪21bが受ける。また、この第1実施形態では、反対側のレール2Bの頭部側面2eに荷重受け車輪21bが密着するように、この荷重受け車輪21bにほぼ一定の荷重を荷重作用部21dが作用させる。このため、レール2Bの頭部側面2eから荷重受け車輪21bが浮き上がるのを防止することができ、荷重受け車輪21bがレール2Bから逸脱するのを防止することができる。 (3) In this first embodiment, the load receiving wheel 21b rolls along the head side surface 2e of the rail 2B opposite to the rail 2A on which the measurement wheel 14 rolls, and the measurement wheel 14 rolls in the left-right direction of the rail 2A. The load receiving wheel 21b receives the load F 0 acting from the above. Further, in the first embodiment, the load acting portion 21d applies a substantially constant load to the load receiving wheel 21b so that the load receiving wheel 21b is in close contact with the head side surface 2e of the rail 2B on the opposite side. Therefore, it is possible to prevent the load receiving wheel 21b from floating from the head side surface 2e of the rail 2B, and it is possible to prevent the load receiving wheel 21b from deviating from the rail 2B.

(4) この第1実施形態では、左右のレール2A,2B間の間隔が広くなったときに、反対側のレール2Bの頭部側面2eに荷重受け車輪21bが密着するように、荷重受け車輪21bにほぼ一定の荷重を荷重作用部21dが作用させる。このため、スラックSが付けられている曲線区間で左右接線力T1を測定するときに、接線力測定装置4がレール2A,2Bから逸脱するのを防止することができる。また、レール2Bの頭部側面2eに荷重受け車輪21bが常に密着するため、レール2Aの左右方向から作用する荷重F0を荷重受け車輪21bによって受けることができる。さらに、レール2Bの頭部側面2eから荷重受け車輪21bに作用するほぼ一定の反力Rによって、レール2Aの頭部側面2eにガイド車輪9A,9Bを常に密着させることができる。 (4) In this first embodiment, when the distance between the left and right rails 2A and 2B becomes wide, the load receiving wheel 21b comes into close contact with the head side surface 2e of the opposite rail 2B. The load acting unit 21d applies a substantially constant load to 21b. Therefore, it is possible to prevent the tangential force measuring device 4 from deviating from the rails 2A and 2B when measuring the left and right tangential force T 1 in the curved section to which the slack S is attached. Further, since the load receiving wheel 21b is always in close contact with the head side surface 2e of the rail 2B, the load F 0 acting from the left-right direction of the rail 2A can be received by the load receiving wheel 21b. Further, the guide wheels 9A and 9B can always be brought into close contact with the head side surface 2e of the rail 2A by a substantially constant reaction force R acting on the load receiving wheel 21b from the head side surface 2e of the rail 2B.

(5) この第1実施形態では、曲線区間の内軌側のレール2Aに沿って測定車輪14が転がり、内軌側のレール2Aの左右接線力T1を接線力検出部18が検出する。このため、曲線区間の外軌側のレール2Bを車輪3Bが円滑に転がることができるか判断するときに重要な要素である内軌側のレール2Aの摩擦係数μを簡単に測定することができる。 (5) In this first embodiment, the measuring wheel 14 rolls along the rail 2A on the inner rail side of the curved section, and the tangential force detecting unit 18 detects the left and right tangential force T 1 of the rail 2A on the inner rail side. Therefore, the friction coefficient μ of the rail 2A on the inner rail side, which is an important factor when determining whether the wheel 3B can smoothly roll on the rail 2B on the outer rail side of the curved section, can be easily measured. ..

(6) この第1実施形態では、接線力検出部18の検出結果に基づいて、測定車輪14とレール2Aとの間の摩擦係数μを摩擦係数演算部31が演算する。このため、転がり時のレール/車輪間の摩擦係数μを連続して測定し詳細に評価することができる。また、例えば、摩擦係数μの時間変化、摩擦係数μの時間変化の幅、摩擦係数μの時間変化の振幅、摩擦係数μの時間変化をフィルタ回路によって処理して摩擦係数μの中央値の時間変化などを評価することができる。さらに、付着物Dが存在するときの摩擦係数μと、付着物Dが存在しないときの摩擦係数μとを比較することができる。 (6) In this first embodiment, the friction coefficient calculation unit 31 calculates the friction coefficient μ between the measurement wheel 14 and the rail 2A based on the detection result of the tangential force detection unit 18. Therefore, the coefficient of friction μ between the rail and the wheel during rolling can be continuously measured and evaluated in detail. Further, for example, the time change of the friction coefficient μ, the width of the time change of the friction coefficient μ, the amplitude of the time change of the friction coefficient μ, and the time change of the friction coefficient μ are processed by the filter circuit to process the time of the median value of the friction coefficient μ. Changes can be evaluated. Further, it is possible to compare the friction coefficient μ when the deposit D is present and the friction coefficient μ when the deposit D is not present.

(7) この第1実施形態では、カントCが付けられている曲線区間のレール2Aに沿って測定車輪14が転がるときに、測定車輪14の傾斜角θCを傾斜角測定部29が測定する。このため、左右接線力T1の誤差要因となる曲線区間のカントCを実測することによって、曲線区間で測定される左右接線力T1の測定結果補正して、左右接線力T1の測定精度を向上させることができる。 (7) In the first embodiment, when the measuring wheel 14 rolls along the rail 2A of the curved section to which the cant C is attached, the tilt angle measuring unit 29 measures the tilt angle θ C of the measuring wheel 14. .. Thus, by measuring the cant C of curved section comprising an error factor of the left and right tangential force T 1, the measurement result correction to lateral tangential force T 1 measured at curved section, the measurement accuracy of the lateral tangential force T 1 Can be improved.

(8) この第1実施形態では、測定車輪14が転がるレール面の状態を撮影部32が撮影し、撮影部32が撮影する撮影画像を表示部33が表示する。このため、左右接線力T1を測定している頭頂面2dの接触幅Bにおける照面の状態を正確に記録することができる。また、頭頂面2dに付着する油や落ち葉などの付着物Dの影響を測定者Mが視覚で容易に確認することができる。 (8) In the first embodiment, the photographing unit 32 photographs the state of the rail surface on which the measuring wheel 14 rolls, and the display unit 33 displays the photographed image captured by the photographing unit 32. Therefore, it is possible to accurately record the state of the illuminating surface at the contact width B of the parietal surface 2d for which the left-right tangential force T 1 is being measured. In addition, the measurer M can easily visually confirm the influence of the deposit D such as oil and fallen leaves adhering to the parietal surface 2d.

(9) この第1実施形態では、往復測定時に測定車輪14の回転方向が同一方向になるように、測定車輪14の向きを変えて着脱自在に装着される。このため、左右接線力T1の測定部分を構成する測定車輪14をユニット構造化することによって、測定車輪14を容易に取り外して反転することができる。その結果、測定車輪14の測定構造の非対称性から生じる往復測定時の往路及び復路で左右接線力T1に生ずる測定誤差を低減することができる。また、走行台車5から測定台車11を取り外して、測定車輪14を容易に清掃又は点検することができる。 (9) In this first embodiment, the measurement wheels 14 are detachably mounted by changing the direction of the measurement wheels 14 so that the measurement wheels 14 rotate in the same direction during the reciprocating measurement. Therefore, by structuring the measuring wheel 14 that constitutes the measuring portion of the left and right tangential force T 1, the measuring wheel 14 can be easily removed and inverted. As a result, it is possible to reduce the measurement error that occurs in the left and right tangential force T 1 on the outward path and the return path during the reciprocating measurement caused by the asymmetry of the measurement structure of the measurement wheel 14. Further, the measuring wheel 14 can be easily cleaned or inspected by removing the measuring carriage 11 from the traveling carriage 5.

(第2実施形態)
以下では、図1〜図17に示す部分と同一の部分については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
接線力検出部18は、例えば、左右接線力T1及び前後接線力T2を同時に検出する二分力ロードセルなどである。摩擦係数演算部31は、左右接線力T1を法線力Nで除算した値(左右接線力係数)T1/Nと、前後接線力T2を法線力Nで除算した値(前後接線力係数)T2/Nと、接線力Tを法線力Nで除算した値(接線力係数)T/Nとを摩擦係数μとして演算する。摩擦係数演算部31は、例えば、図18に示すような左右接線力係数及び前後接線力係数の時間変化を演算する。ここで、図18に示す縦軸は接線力係数(摩擦係数)であり、横軸は走行距離である。
(Second Embodiment)
In the following, the same parts as those shown in FIGS. 1 to 17 are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
The tangential force detecting unit 18 is, for example, a dichotomous force load cell that simultaneously detects the left and right tangential force T 1 and the front-rear tangential force T 2. The friction coefficient calculation unit 31 divides the left-right tangent force T 1 by the normal force N (left-right tangent force coefficient) T 1 / N and the front-rear tangent force T 2 divided by the normal force N (front-rear tangent line). The force coefficient) T 2 / N and the value obtained by dividing the tangential force T by the normal force N (tangential force coefficient) T / N are calculated as the friction coefficient μ. The friction coefficient calculation unit 31 calculates, for example, the time change of the left-right tangential force coefficient and the front-rear tangential force coefficient as shown in FIG. Here, the vertical axis shown in FIG. 18 is the tangential force coefficient (friction coefficient), and the horizontal axis is the mileage.

この第2実施形態に係る接線力測定装置には、第1実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
この第2実施形態では、左右接線力T1を接線力検出部18が検出するとともに、レール2Aの前後方向に発生する前後接線力T2を接線力検出部18が検出する。このため、左右接線力T1及び前後接線力T2の合力である接線力Tを検出することができるとともに、接線力Tに基づいて摩擦係数μを高精度に測定することができる。
The tangential force measuring device according to the second embodiment has the following effects in addition to the effects of the first embodiment.
In this second embodiment, the left-right tangential force T 1 is detected by the tangential force detecting unit 18, and the front-rear tangential force T 2 generated in the front-rear direction of the rail 2A is detected by the tangential force detecting unit 18. Therefore, the tangential force T, which is the resultant force of the left-right tangential force T 1 and the front-rear tangential force T 2 , can be detected, and the friction coefficient μ can be measured with high accuracy based on the tangential force T.

(第3実施形態)
以下では、図19に示す曲線区間の内軌側のレール2Aに沿って内軌の測定車輪14が転がり、この曲線区間の外軌側のレール2Bに沿って外軌の測定車輪38が転がる場合を例に挙げて説明する。
図19に示す接線力測定装置4は、左右のレール2A,2Bに沿って走行しながら、レール2Aと測定車輪14との間に発生する左右接線力T1を連続して測定するとともに、レール2Bと測定車輪38との間に発生する横圧Qを連続して測定する。接線力測定装置4は、図10に示す内軌側のレール2Aと測定車輪14との間に発生する左右接線力T1を測定することによってこれらの間の摩擦係数μを測定するとともに、図21に示す外軌側のレール2Bと測定車輪38との間に発生する横圧Qを測定することによってこれらの間の摩擦係数μを測定する。
(Third Embodiment)
In the following, when the measuring wheel 14 of the inner rail rolls along the rail 2A on the inner rail side of the curved section shown in FIG. 19, and the measuring wheel 38 of the outer rail rolls along the rail 2B on the outer rail side of this curved section. Will be described as an example.
The tangential force measuring device 4 shown in FIG. 19 continuously measures the left and right tangential force T 1 generated between the rail 2A and the measuring wheel 14 while traveling along the left and right rails 2A and 2B, and the rails. The lateral pressure Q generated between 2B and the measuring wheel 38 is continuously measured. Tangential force measurement device 4 serves to measure μ friction coefficient between them by measuring the lateral tangential force T 1 generated between the rails 2A and the measuring wheel 14 of rail side inner shown in FIG. 10, FIG. By measuring the lateral pressure Q generated between the rail 2B on the outer rail side shown in 21 and the measuring wheel 38, the coefficient of friction μ between them is measured.

ここで、横圧Qは、図22に示すように、レール2Bと測定車輪38との間に作用する力のうち、測定車輪38の車軸方向(法線力N及び左右接線力T1と直交する方向)に作用する力である。横圧Qは、通常、測定車輪38がレール2Bから押される方向を正としている。横圧Qは、法線力Nと左右接線力T1との合力Fをレール2Bの長さ方向に対して垂直な平面内の左右方向に投影した力である。輪重Pは、レール2Aと測定車輪14との間に作用する力のうち、レール2Aの長さ方向に対して垂直な面内にある上下方向成分の分力である。輪重Pは、法線力Nと左右接線力T1との合力Fをレール2Bの長さ方向に対して垂直な平面内の上下方向に投影した力である。図19に示す接線力測定装置4は、図3、図4及び図12に示す接線力測定装置4とは異なり、図19及び図20に示す測定台車36と、図20及び図23に示す横圧検出部41と、横圧演算部42などを備えている。 Here, as shown in FIG. 22, the lateral pressure Q is orthogonal to the axial direction (normal force N and left-right tangential force T 1) of the measuring wheel 38 among the forces acting between the rail 2B and the measuring wheel 38. It is a force acting in the direction of the wheel. The lateral pressure Q is usually positive in the direction in which the measuring wheel 38 is pushed from the rail 2B. The lateral pressure Q is a force obtained by projecting the resultant force F of the normal force N and the left and right tangential force T 1 in the left-right direction in a plane perpendicular to the length direction of the rail 2B. The wheel load P is a component force of a vertical component in a plane perpendicular to the length direction of the rail 2A among the forces acting between the rail 2A and the measuring wheel 14. The wheel load P is a force obtained by projecting the resultant force F of the normal force N and the left and right tangential force T 1 in the vertical direction in a plane perpendicular to the length direction of the rail 2B. The tangential force measuring device 4 shown in FIG. 19 is different from the tangential force measuring device 4 shown in FIGS. 3, 4 and 12, the measuring carriage 36 shown in FIGS. 19 and 20 and the lateral force measuring device 4 shown in FIGS. 20 and 23. It includes a pressure detection unit 41, a lateral pressure calculation unit 42, and the like.

図19に示す荷重受け台車21は、図3及び図4に示す荷重受け台車21とほぼ同一構造であり、荷重受け車輪21bと同一構造の荷重受け車輪21f,21gを備えている。荷重受け車輪21f,21gは、測定車輪38と干渉しないように、測定車輪38の前後に等間隔で配置されている。荷重受け車輪21f,21gは、図6、図8及び図15に示す荷重受け車輪21bと同様に、支持部21cに支持された状態でレール2Bの頭部側面2eと密着するように、荷重作用部21dからほぼ一定の荷重が作用している。 The load receiving carriage 21 shown in FIG. 19 has substantially the same structure as the load receiving carriage 21 shown in FIGS. 3 and 4, and includes load receiving wheels 21f and 21g having the same structure as the load receiving wheels 21b. The load receiving wheels 21f and 21g are arranged at equal intervals in front of and behind the measuring wheel 38 so as not to interfere with the measuring wheel 38. Similar to the load-bearing wheels 21b shown in FIGS. 6, 8 and 15, the load-bearing wheels 21f and 21g act on a load so as to be in close contact with the head side surface 2e of the rail 2B while being supported by the support portion 21c. A substantially constant load is acting from the portion 21d.

図23に示す摩擦係数演算部31は、測定車輪38とレール2Bとの間の摩擦係数μを演算する手段である。摩擦係数演算部31は、横圧検出部41の検出結果に基づいて、図22に示す測定車輪38とレール2Bとの間の摩擦係数μを演算する。摩擦係数演算部31は、以下の数1に示す法線力(垂直抗力)N及び接線力(摩擦力)Tを演算するとともに、接線力Tを法線力Nで除算した値(左右接線力係数)T/Nを摩擦係数μとして演算する。 The friction coefficient calculation unit 31 shown in FIG. 23 is a means for calculating the friction coefficient μ between the measuring wheel 38 and the rail 2B. The friction coefficient calculation unit 31 calculates the friction coefficient μ between the measurement wheel 38 and the rail 2B shown in FIG. 22 based on the detection result of the lateral pressure detection unit 41. The friction coefficient calculation unit 31 calculates the normal force (normal force) N and the tangential force (friction force) T shown in Equation 1 below, and divides the tangent force T by the normal force N (left and right tangential force). Factor) T / N is calculated as the friction coefficient μ.

Figure 2021081323
Figure 2021081323

摩擦係数演算部31は、横圧演算部42の演算結果又は横圧補正部43の補正結果に基づいて摩擦係数μを演算し、演算後の摩擦係数μを摩擦係数データとして制御部35に出力する。 The friction coefficient calculation unit 31 calculates the friction coefficient μ based on the calculation result of the lateral pressure calculation unit 42 or the correction result of the lateral pressure correction unit 43, and outputs the calculated friction coefficient μ as friction coefficient data to the control unit 35. To do.

図23に示すデータ記憶部34は、横圧データ、補正横圧データ及び摩擦係数データなどを記憶するとともに、図22に示す輪重Pに関する輪重データを記憶する。データ記憶部34は、横圧Q、摩擦係数μ、傾斜角θC及び撮影画像などを走行距離と対応させて記憶する。 The data storage unit 34 shown in FIG. 23 stores lateral pressure data, corrected lateral pressure data, friction coefficient data, and the like, and also stores wheel load data related to the wheel load P shown in FIG. The data storage unit 34 stores the lateral pressure Q, the friction coefficient μ, the inclination angle θ C, the captured image, and the like in correspondence with the mileage.

図23に示す制御部35は、例えば、横圧検出部41が出力する横圧データを横圧演算部42に出力したり、横圧演算部42に横圧Qの演算を指令したり、横圧演算部42が出力する横圧データを横圧補正部43、摩擦係数演算部31及びデータ記憶部34に出力したり、傾斜角測定部29が出力する傾斜角データを横圧補正部43に出力したり、横圧補正部43に横圧Qの補正を指令したり、横圧補正部43が出力する補正横圧データをデータ記憶部34に出力したり、データ記憶部34から輪重データを読み出して摩擦係数演算部31に出力したりする。制御部35には、横圧検出部41、横圧演算部42、横圧補正部43及び摩擦係数演算部31などが相互に通信可能に接続されている。 The control unit 35 shown in FIG. 23 outputs, for example, the lateral pressure data output by the lateral pressure detection unit 41 to the lateral pressure calculation unit 42, commands the lateral pressure calculation unit 42 to calculate the lateral pressure Q, or laterally. The lateral pressure data output by the pressure calculation unit 42 is output to the lateral pressure correction unit 43, the friction coefficient calculation unit 31 and the data storage unit 34, and the inclination angle data output by the inclination angle measurement unit 29 is output to the lateral pressure correction unit 43. Output, command the lateral pressure correction unit 43 to correct the lateral pressure Q, output the corrected lateral pressure data output by the lateral pressure correction unit 43 to the data storage unit 34, and the wheel load data from the data storage unit 34. Is read out and output to the friction coefficient calculation unit 31. The lateral pressure detection unit 41, the lateral pressure calculation unit 42, the lateral pressure correction unit 43, the friction coefficient calculation unit 31, and the like are connected to the control unit 35 so as to be able to communicate with each other.

図19及び図20に示す測定台車36は、レール2Bに沿って測定車輪38を走行させる台車である。測定台車36は、横圧Qを測定するために、レール2Bに沿って測定車輪38を転がしながら走行する。測定台車36は、図20に示す筐体部37と、図19〜図21に示す測定車輪38と、図20に示す支持部39A,39Bと、ガイド部40A,40Bなどを備えている。 The measuring trolley 36 shown in FIGS. 19 and 20 is a trolley in which the measuring wheel 38 travels along the rail 2B. The measuring carriage 36 travels while rolling the measuring wheels 38 along the rail 2B in order to measure the lateral pressure Q. The measuring trolley 36 includes a housing portion 37 shown in FIG. 20, measuring wheels 38 shown in FIGS. 19 to 21, support portions 39A and 39B shown in FIG. 20, guide portions 40A and 40B, and the like.

図20に示す筐体部37は、測定台車36の主要部を収容する手段である。筐体部37は、図19に示すように、走行台車5よりも全長が短く形成されている。筐体部37は、図19及び図20に示すように、外観が直方体状であり、測定台車36を構成する主要構成要素を収容する収容部として機能する。筐体部37は、図20に示すように、一対の板状の側部37a,37bと、側部37aの上端部と側部37bの上端部とを連結する板状の天部37cなどを備えている。筐体部37は、図20に示す支持部21cに支持されている。 The housing portion 37 shown in FIG. 20 is a means for accommodating the main portion of the measuring carriage 36. As shown in FIG. 19, the housing portion 37 is formed to have a shorter overall length than the traveling carriage 5. As shown in FIGS. 19 and 20, the housing portion 37 has a rectangular parallelepiped appearance and functions as an accommodating portion for accommodating the main components constituting the measuring carriage 36. As shown in FIG. 20, the housing portion 37 includes a pair of plate-shaped side portions 37a and 37b, a plate-shaped top portion 37c that connects the upper end portion of the side portion 37a and the upper end portion of the side portion 37b, and the like. I have. The housing portion 37 is supported by the support portion 21c shown in FIG.

図19〜図22に示す測定車輪38は、レール2Bの左右方向に横圧Qが発生するように、レール2Bのゲージコーナー2fに沿って転がる車輪である。測定車輪38は、例えば、実際の車両の車輪3A,3Bに使用される高炭素鋼と同様に、機械構造用炭素鋼などの炭素鋼を材料として形成されている。測定車輪38は、外観が円錐台状に形成されており、ゲージコーナー2fと接触する円錐面を備えている。測定車輪38は、外軌側のレール2Bのゲージコーナー測定用車輪である。測定車輪38は、図22に示すように、この測定車輪38の円錐面の勾配(車輪踏面勾配)が勾配角θαに形成されている。ここで、勾配角θαは、測定車輪38の側面と円錐面とがなす角度である。測定車輪38は、レール2Bのゲージコーナー2fと密着するように、図19に示す荷重作用部21dによってほぼ一定の荷重が作用している。 The measuring wheels 38 shown in FIGS. 19 to 22 are wheels that roll along the gauge corner 2f of the rail 2B so that the lateral pressure Q is generated in the left-right direction of the rail 2B. The measuring wheel 38 is formed of carbon steel such as carbon steel for machine structure, as in the case of high carbon steel used for the wheels 3A and 3B of an actual vehicle, for example. The measuring wheel 38 is formed in a truncated cone shape in appearance, and has a conical surface in contact with the gauge corner 2f. The measuring wheel 38 is a gauge corner measuring wheel of the rail 2B on the outer rail side. Measurement wheel 38, as shown in FIG. 22, the slope of the conical surface of the measuring wheel 38 (wheel tread gradient) is formed on the slope angle theta alpha. Here, the slope angle theta alpha, is the angle between the side surface and the conical surface of the measuring wheel 38. A substantially constant load is applied to the measuring wheel 38 by the load acting portion 21d shown in FIG. 19 so as to be in close contact with the gauge corner 2f of the rail 2B.

図20に示す支持部39Aは、測定車輪38を支持する手段である。支持部39Aは、測定車輪38の回転軸が中心線方向にスライド可能なように、測定車輪38の回転軸を回転自在に支持する軸受を備えている。支持部39Aは、測定車輪38が垂直面内で回転可能なように測定車輪38を支持する。支持部39Bは、支持部39Aを支持する手段である。支持部39Bは、レール2Bの左右方向に測定車輪38とともに支持部39Aを移動可能に支持する。支持部39Bは、支持部39Aを支持した状態で、レール2Bの上下方向に移動可能なように筐体部37に支持されている。 The support portion 39A shown in FIG. 20 is a means for supporting the measurement wheel 38. The support portion 39A includes a bearing that rotatably supports the rotation axis of the measurement wheel 38 so that the rotation axis of the measurement wheel 38 can slide in the center line direction. The support portion 39A supports the measuring wheel 38 so that the measuring wheel 38 can rotate in a vertical plane. The support portion 39B is a means for supporting the support portion 39A. The support portion 39B movably supports the support portion 39A together with the measurement wheels 38 in the left-right direction of the rail 2B. The support portion 39B is supported by the housing portion 37 so as to be movable in the vertical direction of the rail 2B while supporting the support portion 39A.

ガイド部40Aは、支持部39Aを移動自在にガイドする手段であり、ガイド部40Bは支持部39Bを移動自在にガイドする手段である。ガイド部40Aは、支持部39Aと支持部39Bとの間に配置されており、ガイド部40Bは筐体部37と支持部39Bとの間に配置されている。ガイド部40Aは、支持部39Aの左右方向の移動を許容し、支持部39Aの上下方向の移動を規制する。ガイド部40Bは、支持部39Bの上下方向の移動を許容し、支持部39Bの左右方向の移動を規制する。ガイド部40A,40Bは、図5及び図11に示すガイド部17と同一構造のリニアガイド装置であり、ガイドレール部40aとスライド部40bなどを備えている。 The guide portion 40A is a means for movably guiding the support portion 39A, and the guide portion 40B is a means for movably guiding the support portion 39B. The guide portion 40A is arranged between the support portion 39A and the support portion 39B, and the guide portion 40B is arranged between the housing portion 37 and the support portion 39B. The guide portion 40A allows the support portion 39A to move in the left-right direction and restricts the movement of the support portion 39A in the vertical direction. The guide portion 40B allows the support portion 39B to move in the vertical direction and restricts the movement of the support portion 39B in the horizontal direction. The guide portions 40A and 40B are linear guide devices having the same structure as the guide portions 17 shown in FIGS. 5 and 11, and include a guide rail portion 40a, a slide portion 40b, and the like.

図20及び図23に示す横圧検出部41は、横圧Qを検出する手段である。横圧検出部41は、図22に示す輪重Pを検出せず、横圧Qを検出するロードセルなどであり、この横圧Qの大きさに応じて電気抵抗が変化する。横圧検出部41は、横圧Qが加わるロードボタン41aなどを備えており、このロードボタン41aに結合された歪み予定部に発生する歪み量に応じて電気抵抗値が変化し、この電気抵抗値に応じた電気信号(横圧検出信号)を制御部35に出力する。横圧検出部41は、図20に示すように、測定車輪38の回転軸の端部がロードボタン41aと接触するように、支持部39Bに固定されている。 The lateral pressure detecting unit 41 shown in FIGS. 20 and 23 is a means for detecting the lateral pressure Q. The lateral pressure detecting unit 41 is a load cell or the like that does not detect the wheel load P shown in FIG. 22 but detects the lateral pressure Q, and the electric resistance changes according to the magnitude of the lateral pressure Q. The lateral pressure detecting unit 41 includes a load button 41a or the like to which a lateral pressure Q is applied, and the electric resistance value changes according to the amount of distortion generated in the expected distortion portion coupled to the load button 41a, and this electric resistance. An electric signal (lateral pressure detection signal) corresponding to the value is output to the control unit 35. As shown in FIG. 20, the lateral pressure detecting portion 41 is fixed to the supporting portion 39B so that the end of the rotating shaft of the measuring wheel 38 comes into contact with the load button 41a.

図23に示す横圧演算部42は、横圧検出部41の検出結果に基づいて、横圧Qを演算する手段である。横圧演算部42は、例えば、横圧検出部41が出力する横圧検出信号からノイズ成分を除去するフィルタ回路と、このフィルタ回路が出力する横圧検出信号を増幅する増幅回路と、増幅後の横圧検出信号に基づいて横圧Qを演算する演算回路を備えている。横圧演算部42は、演算後の横圧Qを横圧データとして制御部35に出力する。 The lateral pressure calculation unit 42 shown in FIG. 23 is a means for calculating the lateral pressure Q based on the detection result of the lateral pressure detection unit 41. The lateral pressure calculation unit 42 includes, for example, a filter circuit that removes a noise component from the lateral pressure detection signal output by the lateral pressure detection unit 41, an amplifier circuit that amplifies the lateral pressure detection signal output by this filter circuit, and after amplification. It is provided with an arithmetic circuit that calculates the lateral pressure Q based on the lateral pressure detection signal of. The lateral pressure calculation unit 42 outputs the calculated lateral pressure Q as lateral pressure data to the control unit 35.

横圧補正部43は、傾斜角測定部29の測定結果に基づいて、横圧演算部42の演算結果を補正する手段である。横圧補正部43は、図14(G)〜(I)に示すように、接線力測定装置4が円曲線及び緩和曲線を通過するときに、カントCが連続的に変化して横圧Qに重力分が影響するため、横圧演算部42が演算した横圧Qを補正する。横圧補正部43は、補正後の横圧Qを補正横圧データとして制御部35に出力する。 The lateral pressure correction unit 43 is a means for correcting the calculation result of the lateral pressure calculation unit 42 based on the measurement result of the inclination angle measurement unit 29. As shown in FIGS. 14 (G) to 14 (I), the lateral pressure correction unit 43 continuously changes the cant C to the lateral pressure Q when the tangential force measuring device 4 passes through the circular curve and the relaxation curve. Since the gravity component affects the lateral pressure Q, the lateral pressure Q calculated by the lateral pressure calculation unit 42 is corrected. The lateral pressure correction unit 43 outputs the corrected lateral pressure Q to the control unit 35 as corrected lateral pressure data.

次に、この発明の第3実施形態に係る接線力測定装置の動作を説明する。
図2(A)に示すように、車両が曲線区間を通過するときに、図2(B)に示すように外軌側のレール2Bのゲージコーナー2fと車輪3Bのフランジ面3bとが接触して横圧Qが発生する。このため、曲線区間を車輪3A,3Bが転がるときにきしり音(摩擦音)が発生する原因になるとともに、内軌側のレール2Aの頭頂面2dに発生する波状摩耗の原因にもなる。このような過大な横圧Qや波状摩耗を低減するためには、外軌側のレール2Bの摩擦係数μを低減する必要がある。外軌側のレール2Bの摩擦係数μを低減するためには、内軌側のレール2Aの摩擦係数を低減することによって、車輪3A,3Bがレール2A,2Bに沿って円滑に通過させる必要がある。このため、内外軌のレール2A,2Bの摩擦係数μを把握することが重要である。
Next, the operation of the tangential force measuring device according to the third embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 2A, when the vehicle passes through the curved section, the gauge corner 2f of the rail 2B on the outer rail side and the flange surface 3b of the wheel 3B come into contact with each other as shown in FIG. 2B. Lateral pressure Q is generated. Therefore, it causes a squeaking noise (fricative noise) when the wheels 3A and 3B roll on the curved section, and also causes wavy wear generated on the crown surface 2d of the rail 2A on the inner rail side. In order to reduce such excessive lateral pressure Q and wavy wear, it is necessary to reduce the friction coefficient μ of the rail 2B on the outer rail side. In order to reduce the friction coefficient μ of the rail 2B on the outer rail side, it is necessary to allow the wheels 3A and 3B to smoothly pass along the rails 2A and 2B by reducing the friction coefficient of the rail 2A on the inner rail side. is there. Therefore, it is important to grasp the friction coefficient μ of the rails 2A and 2B of the inner and outer rails.

図19に示すように、走行台車5に測定台車11が装着された状態で、レール2Aの頭頂面2d上に走行台車5の走行車輪7A,7Bを測定者Mが載せるとともに、レール2Bのゲージコーナー2fに測定台車36の測定車輪38を測定者Mが載せる。線路1に沿って接線力測定装置4が走行すると、レール2Bのゲージコーナー2fに沿って測定車輪38が連続して転がり、図21及び図22に示す横圧Qが発生する。図20に示すように、筐体部37及び支持部39Bに対して支持部39Aが測定車輪38とともにガイド部40Aによって左右方向にスライド可能である。このため、荷重作用部21dから測定車輪38がほぼ一定の加圧力を受けながらゲージコーナー2fに追従して測定車輪38が転がるとともに、測定車輪38に横圧Qが作用する。その結果、測定車輪38に作用する横圧Qが測定車輪38の回転軸を通じて横圧検出部41のロードボタン41aに作用し、横圧検出部41が横圧Qを検出する。一方、筐体部37に対して支持部39Bが支持部39A及び測定車輪38とともにガイド部40Bによって上下方向にスライド可能である。このため、図22に示す輪重Pが横圧検出部41のロードボタン41aに作用することがなく、横圧検出部41が輪重Pを検出しない。 As shown in FIG. 19, with the measuring carriage 11 mounted on the traveling carriage 5, the measurer M puts the traveling wheels 7A and 7B of the traveling carriage 5 on the top surface 2d of the rail 2A, and the gauge of the rail 2B is placed. The measurer M puts the measurement wheel 38 of the measurement bogie 36 on the corner 2f. When the tangential force measuring device 4 travels along the track 1, the measuring wheels 38 continuously roll along the gauge corner 2f of the rail 2B, and the lateral pressure Q shown in FIGS. 21 and 22 is generated. As shown in FIG. 20, the support portion 39A can slide in the left-right direction together with the measurement wheel 38 by the guide portion 40A with respect to the housing portion 37 and the support portion 39B. Therefore, the measuring wheel 38 rolls following the gauge corner 2f while the measuring wheel 38 receives a substantially constant pressing force from the load acting portion 21d, and the lateral pressure Q acts on the measuring wheel 38. As a result, the lateral pressure Q acting on the measuring wheel 38 acts on the load button 41a of the lateral pressure detecting unit 41 through the rotation axis of the measuring wheel 38, and the lateral pressure detecting unit 41 detects the lateral pressure Q. On the other hand, the support portion 39B can slide in the vertical direction with respect to the housing portion 37 by the guide portion 40B together with the support portion 39A and the measurement wheel 38. Therefore, the wheel load P shown in FIG. 22 does not act on the load button 41a of the lateral pressure detecting unit 41, and the lateral pressure detecting unit 41 does not detect the wheel load P.

この第3実施形態には、第1実施形態及び第2実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
(1) この第3実施形態では、測定車輪14が曲線区間の内軌側のレール2Aに沿って転がり、内軌側のレール2Aの左右接線力T1を接線力検出部18が検出する。また、この第3実施形態では、曲線区間の外軌側のレール2Bの左右方向に横圧Qが発生するように、この外軌側のレール2Bのゲージコーナー2fに沿って外軌の測定車輪38が転がり、横圧検出部41が横圧Qを検出する。このため、内軌側のレール2Aの接線力Tと外軌側のレール2Bの横圧Qとを連続して測定することができるとともに、内外軌のレール2A,2Bの摩擦係数μを同時に測定することができる。
In addition to the effects of the first embodiment and the second embodiment, the third embodiment has the following effects.
(1) In the third embodiment, the measuring wheel 14 rolls along the rail 2A on the inner rail side of the curved section, and the tangential force detecting unit 18 detects the left and right tangential force T 1 of the rail 2A on the inner rail side. Further, in the third embodiment, the measurement wheel of the outer rail is formed along the gauge corner 2f of the rail 2B on the outer rail side so that the lateral pressure Q is generated in the left-right direction of the rail 2B on the outer rail side of the curved section. 38 rolls, and the lateral pressure detecting unit 41 detects the lateral pressure Q. Therefore, the tangential force T of the rail 2A on the inner rail side and the lateral pressure Q of the rail 2B on the outer rail side can be continuously measured, and the friction coefficient μ of the rails 2A and 2B of the inner and outer rails can be measured at the same time. can do.

(2) この第3実施形態では、横圧検出部41の検出結果に基づいて、測定車輪38とレール2Bとの間の摩擦係数μを摩擦係数演算部31が演算する。このため、曲線区間の外軌側のレール2Bの摩擦係数μを連続して測定し詳細に評価することができる。 (2) In the third embodiment, the friction coefficient calculation unit 31 calculates the friction coefficient μ between the measurement wheel 38 and the rail 2B based on the detection result of the lateral pressure detection unit 41. Therefore, the friction coefficient μ of the rail 2B on the outer rail side of the curved section can be continuously measured and evaluated in detail.

(第4実施形態)
以下では、図24に示す直線区間又は曲線区間のレール2A,2Bに沿って測定車輪14A,14Bが転がる場合を例に挙げて説明する。
図24に示す接線力測定装置4は、左右のレール2A,2Bに沿って走行しながら、レール2Aと測定車輪14Aとの間に発生する左右接線力T1を連続して測定するとともに、レール2Bと測定車輪14Bとの間に発生する左右接線力T1を連続して測定する。接線力測定装置4は、レール2A,2Bと測定車輪14A,14Bとの間に発生する左右接線力T1を測定することによってこれらの間の摩擦係数μを測定する。図24に示す接線力測定装置4は、図3、図4及び図12に示す接線力測定装置4とは異なり、図26に示す走行台車5A,5Bと、測定台車11A,11Bと、図25に示す接線力検出部18A,18Bなどを備えている。
(Fourth Embodiment)
In the following, a case where the measuring wheels 14A and 14B roll along the rails 2A and 2B in the straight section or the curved section shown in FIG. 24 will be described as an example.
The tangential force measuring device 4 shown in FIG. 24 continuously measures the left and right tangential force T 1 generated between the rail 2A and the measuring wheel 14A while traveling along the left and right rails 2A and 2B, and the rail. The left and right tangential force T 1 generated between 2B and the measuring wheel 14B is continuously measured. Tangential force measurement device 4 measures the μ friction coefficient between them by measuring rail 2A, 2B and measuring wheel 14A, the left and right tangential force T 1 generated between the 14B. The tangential force measuring device 4 shown in FIG. 24 is different from the tangential force measuring device 4 shown in FIGS. 3, 4 and 12, and the traveling carriages 5A and 5B shown in FIG. 26, the measuring carriages 11A and 11B, and FIG. 25 The tangential force detection units 18A and 18B shown in the above are provided.

図24に示す走行台車5A,5Bは、図1及び図3〜図9に示す走行台車5と同一構造であり、走行台車5Aはレール2Aに沿って走行し、走行台車5Bはレール2Bに沿って走行する。走行台車5Bは、図8、図15及び図20に示す支持部21cによってこの走行台車5Bの筐体部6が支持されている。 The traveling carriages 5A and 5B shown in FIG. 24 have the same structure as the traveling carriages 5 shown in FIGS. 1 and 3 to 9, the traveling carriage 5A traveling along the rail 2A, and the traveling carriage 5B along the rail 2B. And run. In the traveling carriage 5B, the housing portion 6 of the traveling carriage 5B is supported by the support portions 21c shown in FIGS. 8, 15 and 20.

図24に示す測定台車11A,11Bは、図1、図3、図5、図8、図9及び図11に示す測定台車11と同一構造であり、測定台車11Aはレール2Aに沿って測定車輪14Aを走行させ、測定台車11Bはレール2Bに沿って測定車輪14Bを走行させる。測定台車11A,11Bは、それぞれ左右接線力T1を測定するために、レール2A,2Bに沿って測定車輪14A,14Bを転がしながら走行する。測定台車11Bは、荷重作用部21dによってほぼ一定の荷重が作用している。測定台車11A,11Bは、図1、図3〜図5及び図8〜図11に示す測定車輪14と同一構造の測定車輪14A,14Bを備えている。図24に示す測定車輪14A,14Bは、レール2A,2Bの左右方向に左右接線力T1が発生するように、レール2A,2Bに沿って所定のアタック角θAで連続して転がる。 The measuring trolleys 11A and 11B shown in FIG. 24 have the same structure as the measuring trolleys 11 shown in FIGS. 1, 3, 5, 8, 9 and 11, and the measuring trolley 11A has measuring wheels along the rail 2A. 14A is run, and the measuring carriage 11B runs the measuring wheel 14B along the rail 2B. The measuring carriages 11A and 11B travel while rolling the measuring wheels 14A and 14B along the rails 2A and 2B in order to measure the left and right tangential force T 1, respectively. A substantially constant load is applied to the measuring carriage 11B by the load acting portion 21d. The measuring trolleys 11A and 11B include measuring wheels 14A and 14B having the same structure as the measuring wheels 14 shown in FIGS. 1, 3 to 5 and 8 to 11. Measuring wheels 14A, 14B shown in FIG. 24, rails 2A, as the left and right tangential force T 1 is generated in the lateral direction of 2B, rails 2A, roll continuously at a predetermined attack angle theta A along 2B.

図25に示す接線力検出部18A,18Bは、左右接線力T1を検出する手段である。接線力検出部18A,18Bは、図12に示す接線力検出部18と同一構造であり、接線力検出部18Aはレール2Aの左右接線力T1を検出し、接線力検出部18Bはレール2Bの左右接線力T1を検出する。図25に示す接線力演算部26は、接線力検出部18A,18Bの検出結果に基づいて、左右接線力T1を演算する。 The tangential force detecting units 18A and 18B shown in FIG. 25 are means for detecting the left and right tangential force T 1. The tangential force detection units 18A and 18B have the same structure as the tangential force detection unit 18 shown in FIG. 12, the tangential force detection unit 18A detects the left and right tangential force T 1 of the rail 2A, and the tangential force detection unit 18B is the rail 2B. Detects the left and right tangential force T 1. The tangential force calculation unit 26 shown in FIG. 25 calculates the left and right tangential force T 1 based on the detection results of the tangential force detection units 18A and 18B.

この発明の第4実施形態に係る接線力測定装置には、第1実施形態及び第2実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
(1) この第4実施形態では、直線区間の右側のレール2Aに沿って右側の測定車輪14Aが転がり、この直線区間の左側のレール2Bに沿って左側の測定車輪14Bが転がる。また、この第4実施形態では、右側のレール2Aの左右接線力T1を右側の接線力検出部18Aが検出し、左側のレール2Bの左右接線力T1を左側の接線力検出部18Bが検出する。このため、直線区間の左右のレール2A,2Bの接線力Tを連続して測定することができるとともに、左右のレール2A,2Bの摩擦係数μを同時に測定することができる。
The tangential force measuring device according to the fourth embodiment of the present invention has the following effects in addition to the effects of the first embodiment and the second embodiment.
(1) In the fourth embodiment, the measurement wheel 14A on the right side rolls along the rail 2A on the right side of the straight section, and the measurement wheel 14B on the left side rolls along the rail 2B on the left side of the straight section. Further, in the fourth embodiment, the left and right tangential force T 1 of the right rail 2A is detected by the right tangential force detecting unit 18A, and the left and right tangential force T 1 of the left rail 2B is detected by the left tangential force detecting unit 18B. To detect. Therefore, the tangential forces T of the left and right rails 2A and 2B in the straight section can be continuously measured, and the friction coefficient μ of the left and right rails 2A and 2B can be measured at the same time.

(2) この第4実施形態では、曲線区間の内軌側のレール2Aに沿って内軌の測定車輪14Aが転がり、この曲線区間の外軌側のレール2Bに沿って外軌の測定車輪14Bが転がる。また、この第4実施形態では、内軌側のレール2Aの左右接線力T1を内軌の接線力検出部18Aが検出し、外軌側のレール2Bの左右接線力T2を外軌の接線力検出部18Bが検出する。このため、曲線区間の内外軌のレール2A,2Bの接線力Tを連続して測定することができるとともに、内外軌のレール2A,2Bの摩擦係数μを同時に測定することができる。 (2) In the fourth embodiment, the inner rail measuring wheel 14A rolls along the rail 2A on the inner rail side of the curved section, and the outer rail measuring wheel 14B is rolled along the rail 2B on the outer rail side of this curved section. Rolls. Further, in the fourth embodiment, the left and right tangential force T 1 of the rail 2A on the inner rail side is detected by the tangential force detection unit 18A of the inner rail, and the left and right tangential force T 2 of the rail 2B on the outer rail side is detected by the outer rail. The tangential force detection unit 18B detects it. Therefore, the tangential force T of the inner and outer rails 2A and 2B in the curved section can be continuously measured, and the friction coefficient μ of the inner and outer rails 2A and 2B can be measured at the same time.

(第5実施形態)
以下では、図26に示す曲線区間の内軌側のレール2Aに沿って内軌の測定車輪14が転がり、この曲線区間の外軌側のレール2Bに沿って外軌の測定車輪38が転がる場合を例に挙げて説明する。
図26に示す接線力測定装置4は、左右のレール2A,2Bに沿って走行しながら、レール2Aと測定車輪14Aとの間に発生する左右接線力T1と、レール2Bと測定車輪14Bとの間に発生する左右接線力T1とを連続して測定するとともに、レール2Bの左右方向に発生する横圧Qを連続して測定する。接線力測定装置4は、レール2A,2Bと測定車輪14A,14Bとの間に発生する左右接線力T1を測定することによってこれらの間の摩擦係数μを測定するとともに、レール2Bの左右方向に発生する横圧Qを測定することによってレール2Bと測定車輪38との間の摩擦係数μを測定する。図26に示す接線力測定装置4は、図3、図4及び図12に示す接線力測定装置4とは異なり、図26に示す走行台車5A,5Bと、測定台車11A,11Bと、図27に示す接線力検出部18A,18Bと、図26に示す測定台車36と、図27に示す横圧検出部41などを備えている。
(Fifth Embodiment)
In the following, when the measuring wheel 14 of the inner rail rolls along the rail 2A on the inner rail side of the curved section shown in FIG. 26, and the measuring wheel 38 of the outer rail rolls along the rail 2B on the outer rail side of this curved section. Will be described as an example.
The tangential force measuring device 4 shown in FIG. 26 has left and right tangential force T 1 generated between the rail 2A and the measuring wheel 14A while traveling along the left and right rails 2A and 2B, and the rail 2B and the measuring wheel 14B. The left and right tangential force T 1 generated between the two is continuously measured, and the lateral pressure Q generated in the left and right direction of the rail 2B is continuously measured. Tangential force measurement device 4, the rails 2A, 2B and measuring wheel 14A, as well as measure μ friction coefficient between them by measuring the lateral tangential force T 1 generated between the 14B, the left-right direction of the rail 2B The coefficient of friction μ between the rail 2B and the measuring wheel 38 is measured by measuring the lateral pressure Q generated in. The tangential force measuring device 4 shown in FIG. 26 is different from the tangential force measuring device 4 shown in FIGS. 3, 4 and 12, and the traveling carriages 5A and 5B shown in FIG. 26, the measuring carriages 11A and 11B, and FIG. 27. The tangential force detecting units 18A and 18B shown in FIG. 26, the measuring carriage 36 shown in FIG. 26, the lateral pressure detecting unit 41 shown in FIG. 27, and the like are provided.

次に、この発明の第5実施形態に係る接線力測定装置の動作を説明する。
図2(A)に示すように、車両が曲線区間を通過するときに、台車3Eの進行方向前側(前軸)の輪軸3Dの車輪3Bのフランジ面3bが外軌側のレール2Bのゲージコーナー2fと接触し、台車3Eの進行方向後側(後軸)の輪軸3Dの車輪3Bの踏面3aが外軌側のレール2Bの頭頂面2dと接触する。このため、曲線区間を車両が通過するときに、進行方向前側の車輪3Bと進行方向後側の車輪3Bとでは外軌側のレール2B上を転がる位置が相違する。
Next, the operation of the tangential force measuring device according to the fifth embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 2A, when the vehicle passes through the curved section, the flange surface 3b of the wheel 3B of the wheel set 3D on the front side (front shaft) of the bogie 3E in the traveling direction is the gauge corner of the rail 2B on the outer rail side. It comes into contact with 2f, and the tread surface 3a of the wheel 3B of the wheel set 3D on the rear side (rear shaft) of the bogie 3E in the traveling direction comes into contact with the crown surface 2d of the rail 2B on the outer rail side. Therefore, when the vehicle passes through the curved section, the position of rolling on the rail 2B on the outer rail side is different between the wheel 3B on the front side in the traveling direction and the wheel 3B on the rear side in the traveling direction.

図26に示す接線力測定装置4がレール2A,2Bに沿って走行すると、進行方向前側の車輪3Bが通過する箇所を測定車輪38が通過し、進行方向前側の車輪3Bが通過する箇所を測定車輪14Bが通過する。車輪3Bのフランジ面3bが接触する外軌側のレール2Bのゲージコーナー2fに沿って測定車輪38が転がると、横圧検出部41が横圧Qを検出して外軌側のレール2Bのゲージコーナー2fの摩擦係数μが測定される。車輪3Bの踏面3aが接触する外軌側のレール2Bの頭頂面2dに沿って測定車輪14Bが転がると、接線力検出部18Bが接線力Tを検出して外軌側のレール2Bの頭頂面2dの摩擦係数μが測定される。 When the tangential force measuring device 4 shown in FIG. 26 travels along the rails 2A and 2B, the measuring wheel 38 passes the portion where the wheel 3B on the front side in the traveling direction passes, and the portion where the wheel 3B on the front side in the traveling direction passes is measured. Wheel 14B passes through. When the measuring wheel 38 rolls along the gauge corner 2f of the rail 2B on the outer rail side with which the flange surface 3b of the wheel 3B contacts, the lateral pressure detecting unit 41 detects the lateral pressure Q and gauges the rail 2B on the outer rail side. The coefficient of friction μ of the corner 2f is measured. When the measurement wheel 14B rolls along the crown surface 2d of the rail 2B on the outer rail side with which the tread surface 3a of the wheel 3B contacts, the tangential force detection unit 18B detects the tangential force T and the crown surface of the rail 2B on the outer rail side. The coefficient of friction μ of 2d is measured.

この第5実施形態に係る接線力測定装置には、第1実施形態〜第3実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
この第5実施形態では、曲線区間の内軌側のレール2Aに沿って内軌の測定車輪14Aが転がり、この曲線区間の外軌側のレール2Bに沿って外軌の測定車輪14Bが転がる。また、この第5実施形態では、内軌側のレール2Aの左右接線力T1を内軌の接線力検出部18Aが検出し、外軌側のレール2Bの左右接線力T1を外軌の接線力検出部18Bが検出する。さらに、この第5実施形態では、曲線区間の外軌側のレール2Bの左右方向に横圧Qが発生するように、この外軌側のレール2Bのゲージコーナー2fに沿って外軌の測定車輪38が転がり、横圧Qを横圧検出部41が検出する。このため、曲線区間の外軌側のレール2Bの横圧Qと接線力Tとを連続して測定することによって、ゲージコーナー2fの摩擦係数μと頭頂面2dの摩擦係数μとを同時に測定することができる。
The tangential force measuring device according to the fifth embodiment has the following effects in addition to the effects of the first to third embodiments.
In the fifth embodiment, the inner rail measuring wheel 14A rolls along the inner rail side rail 2A of the curved section, and the outer rail measuring wheel 14B rolls along the outer rail side rail 2B of this curved section. Further, in the fifth embodiment, the left and right tangential force T 1 of the rail 2A on the inner rail side is detected by the tangential force detection unit 18A of the inner rail, and the left and right tangential force T 1 of the rail 2B on the outer rail side is detected by the outer rail. The tangential force detection unit 18B detects it. Further, in the fifth embodiment, the measurement wheel of the outer rail is formed along the gauge corner 2f of the rail 2B on the outer rail side so that the lateral pressure Q is generated in the left-right direction of the rail 2B on the outer rail side of the curved section. 38 rolls, and the lateral pressure Q is detected by the lateral pressure detecting unit 41. Therefore, by continuously measuring the lateral pressure Q and the tangential force T of the rail 2B on the outer rail side of the curved section, the friction coefficient μ of the gauge corner 2f and the friction coefficient μ of the crown surface 2d are measured at the same time. be able to.

(他の実施形態)
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、レール2A,2Bが軌間1067mmの在来線のような狭軌である場合例に挙げて説明したが、軌間1435mmの新幹線のような標準軌である場合についても、この発明を適用することができる。この場合には、狭軌用及び標準軌用の2種類の長さの着脱自在又は2種類の長さに伸縮自在の連結部22Aを用意し、軌間に合わせて着脱又は伸縮して使用することができる。また、この実施形態では、筐体部6の端部6cに手動操作部25を連結して測定者Mが押し引きすることによって接線力測定装置4をD1,D2方向に走行させる場合を例に挙げて説明したが、このような構造にこの発明を限定するものではない。例えば、筐体部6の端部6c,6dに手動操作部25を着脱自在に連結して、測定者Mが押し引きすることによって接線力測定装置4をD1,D2方向に走行させることもできる。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications or modifications can be made as described below, and these are also within the scope of the present invention.
(1) In this embodiment, the case where the rails 2A and 2B have a narrow gauge such as a conventional line with a gauge of 1067 mm has been described as an example, but this case also has a standard gauge such as a Shinkansen with a gauge of 1435 mm. The invention can be applied. In this case, a connecting portion 22A that can be attached and detached in two types of lengths, one for narrow gauge and one for standard gauge, or the connecting portion 22A that can be expanded and contracted to two types of lengths, can be attached and detached or expanded and contracted according to the gauge. it can. Further, in this embodiment, the case where the tangential force measuring device 4 is driven in the D 1 and D 2 directions by connecting the manual operation unit 25 to the end portion 6c of the housing unit 6 and pushing and pulling by the measurer M is used. Although described by way of example, the present invention is not limited to such a structure. For example, the manual operation unit 25 is detachably connected to the ends 6c and 6d of the housing unit 6, and the tangential force measuring device 4 is driven in the D 1 and D 2 directions by being pushed and pulled by the measurer M. You can also.

(2) この実施形態では、測定者Mが歩行しながら接線力測定装置4を走行させる場合を例に挙げて説明したが、動力を搭載して接線力測定装置4を自走させる場合についても、この発明を適用することができる。また、この実施形態では、測定車輪14が通過する前の測定車輪14の前方のレール面の状態を撮影部32が撮影する場合を例に挙げて説明したが、測定車輪14が通過した後の測定車輪14の後方のレール面の状態を撮影部32が撮影する場合についても、この発明を適用することができる。 (2) In this embodiment, the case where the measurer M runs the tangential force measuring device 4 while walking has been described as an example, but there is also a case where the measuring device 4 is self-propelled by carrying power. , The present invention can be applied. Further, in this embodiment, the case where the photographing unit 32 photographs the state of the rail surface in front of the measuring wheel 14 before the measuring wheel 14 passes has been described as an example, but after the measuring wheel 14 has passed, it has been described. The present invention can also be applied to the case where the photographing unit 32 photographs the state of the rail surface behind the measuring wheel 14.

(3) この第1実施形態〜第3実施形態では、曲線区間の内軌側のレール2Aに沿って測定車輪14を走行させて接線力Tを測定する場合を例に挙げて説明したが、曲線区間の外軌側のレール2Bに沿って測定車輪14を走行させて接線力Tを測定する場合についても、この発明を適用することができる。また、この第5実施形態では、測定車輪14Aよりも前方に測定車輪38を配置し、測定車輪14Bよりも後方に測定車輪14Bを配置する場合を例に挙げて説明したが、このような配置にこの発明を限定するものではない。例えば、測定車輪14Aよりも前方に測定車輪14Bを配置し、測定車輪14Aよりも後方に測定車輪38を配置する場合や、測定車輪14Aと測定車輪14B,36とを並べて配置する場合などについても、この発明を適用することができる。 (3) In the first to third embodiments, the case where the measuring wheel 14 is run along the rail 2A on the inner rail side of the curved section to measure the tangential force T has been described as an example. The present invention can also be applied to the case where the measuring wheel 14 is run along the rail 2B on the outer rail side of the curved section to measure the tangential force T. Further, in the fifth embodiment, the case where the measuring wheel 38 is arranged in front of the measuring wheel 14A and the measuring wheel 14B is arranged behind the measuring wheel 14B has been described as an example. The present invention is not limited to. For example, when the measurement wheel 14B is arranged in front of the measurement wheel 14A and the measurement wheel 38 is arranged behind the measurement wheel 14A, or when the measurement wheel 14A and the measurement wheels 14B and 36 are arranged side by side. , The present invention can be applied.

1 線路
2A レール(内軌側レール(右側レール))
2B レール(外軌側レール(左側レール))
2a レール頭部
2b レール底部
2c レール側部
2d 頭頂面
2e 頭部側面
2f ゲージコーナー
3A,3B 車輪
3C 車軸
3D 輪軸
3E 台車
3a 踏面
3b フランジ面
4 接線力測定装置
5,5A,5B 走行台車
6 筐体部
7A,7B 走行車輪
8 支持部
9A,9B ガイド車輪
10 支持部
11,11A,11B 測定台車
12 筐体部
13 装着部
14,14A,14B 測定車輪
15 支持部
16 重錘部
17 ガイド部
18,18A,18B 接触力検出部
19 位置調整部
20 走行台車
21 荷重受け台車
22A〜22C 連結部
23A〜23D 接続部
24A,24B 絶縁部
25 手動操作部
27 回転量検出部
28 走行距離演算部
29 傾斜角測定部
30 接触力補正部
31 摩擦係数演算部
32 撮影部
33 表示部
34 データ記憶部
35 制御部
36 測定台車
37 筐体部
38 測定車輪
39A,39B 支持部
40A,40B ガイド部
41 横圧検出部
42 横圧演算部
M 測定者
1,D2 方向(進行方向)
3,D4 方向(レール幅方向(左右方向))
T 接線力
1 左右接線力
2 前後接線力
N 法線力(垂直力)
0 荷重
R 反力
Q 横圧
P 輪重
F 合力
μ 摩擦係数
θA アタック角
θC 傾斜角
θα 勾配角
S スラック
C カント
B 接触幅
D 付着物
L レール塗油器
1 track 2A rail (inner rail side rail (right rail))
2B rail (outer rail side rail (left rail))
2a Rail head 2b Rail bottom 2c Rail side 2d Head top 2e Head side 2f Gauge corner 3A, 3B Wheels 3C Axle 3D Axle 3E Axle 3a Tread 3b Flange surface 4 Contact force measuring device 5,5A, 5B Traveling trolley 6 Body 7A, 7B Traveling wheel 8 Support 9A, 9B Guide wheel 10 Support 11, 11A, 11B Measuring trolley 12 Housing 13 Mounting wheel 14, 14A, 14B Measuring wheel 15 Support 16 Weight 17 Guide 18 , 18A, 18B Contact force detection unit 19 Position adjustment unit 20 Traveling wheel 21 Load receiving wheel 22A to 22C Connecting part 23A to 23D Connection part 24A, 24B Insulation part 25 Manual operation part 27 Rotation amount detecting part 28 Mileage calculation part 29 Tilt Angle measurement unit 30 Contact force correction unit 31 Friction coefficient calculation unit 32 Imaging unit 33 Display unit 34 Data storage unit 35 Control unit 36 Measuring trolley 37 Housing unit 38 Measuring wheel 39A, 39B Support unit 40A, 40B Guide unit 41 Lateral pressure detection Part 42 Lateral pressure calculation part M Measurer D 1 , D 2 direction (travel direction)
D 3 and D 4 directions (rail width direction (horizontal direction))
T tangential force T 1 left and right tangential force T 2 front and rear tangential force N normal force (normal force)
F 0 load R reaction force Q lateral pressure P wheel load F coefficient of friction θ A attack angle θ C inclination angle θ α gradient angle S slack C cant B contact width D deposits L rail oiler

Claims (15)

車輪/レール間の滑りによって発生する接線力を測定する接線力測定装置であって、
レールの左右方向に左右接線力が発生するように、このレールに沿って所定のアタック角で連続して転がる測定車輪と、
前記左右接線力を検出する接線力検出部と、
を備える接線力測定装置。
A tangential force measuring device that measures the tangential force generated by slipping between wheels / rails.
A measuring wheel that continuously rolls along this rail at a predetermined attack angle so that a left-right tangential force is generated in the left-right direction of the rail.
The tangential force detecting unit that detects the left and right tangential force, and
A tangential force measuring device comprising.
請求項1に記載の接線力測定装置において、
前記レールの頭頂面の所定位置に沿って前記測定車輪が転がるように、このレールの頭部側面に沿って転がりながらこの測定車輪をガイドするガイド車輪と、
前記レールの頭部側面に前記ガイド車輪が密着するように、このガイド車輪にほぼ一定の荷重を作用させる荷重作用部とを備えること、
を特徴とする接線力測定装置。
In the tangential force measuring device according to claim 1,
A guide wheel that guides the measuring wheel while rolling along the side surface of the head of the rail so that the measuring wheel rolls along a predetermined position on the top surface of the rail.
Provided with a load acting portion that applies a substantially constant load to the guide wheels so that the guide wheels are in close contact with the side surface of the head of the rail.
A tangential force measuring device characterized by.
請求項2に記載の接線力測定装置において、
前記測定車輪が転がるレールとは反対側のレールの頭部側面に沿って転がりながら、この測定車輪が転がるレールの左右方向から作用する荷重を受ける荷重受け車輪を備え、
前記荷重作用部は、前記反対側のレールの頭部側面に前記荷重受け車輪が密着するように、この荷重受け車輪にほぼ一定の荷重を作用させること、
を特徴とする接線力測定装置。
In the tangential force measuring device according to claim 2,
The measuring wheel is provided with a load-bearing wheel that receives a load acting from the left-right direction of the rolling rail while rolling along the side surface of the head of the rail opposite to the rolling rail.
The load acting portion applies a substantially constant load to the load receiving wheel so that the load receiving wheel comes into close contact with the side surface of the head of the rail on the opposite side.
A tangential force measuring device characterized by.
請求項3に記載の接線力測定装置において、
前記荷重作用部は、左右のレール間の間隔が広くなったときに、前記反対側のレールの頭部側面に前記荷重受け車輪が密着するように、この荷重受け車輪にほぼ一定の荷重を作用させること、
を特徴とする接線力測定装置。
In the tangential force measuring device according to claim 3,
When the distance between the left and right rails becomes wide, the load-bearing portion applies a substantially constant load to the load-bearing wheels so that the load-bearing wheels come into close contact with the side surface of the head of the opposite rail. To let
A tangential force measuring device characterized by.
請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の接線力測定装置において、
前記測定車輪は、曲線区間の内軌側レールに沿って転がり、
前記接線力検出部は、前記内軌側レールの左右接線力を検出すること、
を特徴とする接線力測定装置。
In the tangential force measuring device according to any one of claims 1 to 4.
The measuring wheel rolls along the inner rail on the curved section,
The tangential force detecting unit detects the left and right tangential force of the inner rail side rail.
A tangential force measuring device characterized by.
請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の接線力測定装置において、
前記測定車輪は、
直線区間の右側レールに沿って転がる右側の測定車輪と、
前記直線区間の左側レールに沿って転がる左側の測定車輪とを備え、
前記接線力検出部は、
前記右側レールの左右接線力を検出する右側の接線力検出部と、
前記左側レールの左右接線力を検出する左側の接線力検出部とを備えること、
を特徴とする接線力測定装置。
In the tangential force measuring device according to any one of claims 1 to 4.
The measuring wheel
The right measuring wheel that rolls along the right rail in the straight section,
It is equipped with a left measuring wheel that rolls along the left rail of the straight section.
The tangential force detection unit
The right tangential force detection unit that detects the left and right tangential forces of the right rail,
Provided with a left tangential force detecting unit for detecting the left and right tangential force of the left rail.
A tangential force measuring device characterized by.
請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の接線力測定装置において、
前記測定車輪は、
曲線区間の内軌側レールに沿って転がる内軌の測定車輪と、
前記曲線区間の外軌側レールに沿って転がる外軌の測定車輪とを備え、
前記接線力検出部は、
前記内軌側レールの左右接線力を検出する内軌の接線力検出部と、
前記外軌側レールの左右接線力を検出する外軌の接線力検出部とを備えること、
を特徴とする接線力測定装置。
In the tangential force measuring device according to any one of claims 1 to 4.
The measuring wheel
The measuring wheel of the inner rail that rolls along the inner rail on the curved section,
It is equipped with an outer rail measuring wheel that rolls along the outer rail side rail of the curved section.
The tangential force detection unit
The tangential force detection unit of the inner rail that detects the left and right tangential force of the inner rail side rail,
Provided with an outer rail tangential force detecting unit that detects the left and right tangential forces of the outer rail side rail.
A tangential force measuring device characterized by.
請求項7に記載の接線力測定装置において、
前記曲線区間の外軌側レールの左右方向に横圧が発生するように、この外軌側レールのゲージコーナーに沿って転がる外軌の測定車輪と、
前記横圧を検出する横圧検出部とを備えること、
を特徴とする接線力測定装置。
In the tangential force measuring device according to claim 7.
An outer rail measuring wheel that rolls along the gauge corner of the outer rail so that lateral pressure is generated in the left-right direction of the outer rail in the curved section.
Provided with a lateral pressure detecting unit for detecting the lateral pressure.
A tangential force measuring device characterized by.
請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の接線力測定装置において、
前記測定車輪は、曲線区間の内軌側レールに沿って転がり、
前記接線力検出部は、前記内軌側レールの左右接線力を検出し、
前記曲線区間の外軌側レールの左右方向に横圧が発生するように、この外軌側レールのゲージコーナーに沿って転がる外軌の測定車輪と、
前記横圧を検出する横圧検出部とを備えること、
を特徴とする接線力測定装置。
In the tangential force measuring device according to any one of claims 1 to 4.
The measuring wheel rolls along the inner rail on the curved section,
The tangential force detecting unit detects the left and right tangential force of the inner rail side rail, and
An outer rail measuring wheel that rolls along the gauge corner of the outer rail so that lateral pressure is generated in the left-right direction of the outer rail in the curved section.
Provided with a lateral pressure detecting unit for detecting the lateral pressure.
A tangential force measuring device characterized by.
請求項5から請求項9までのいずれか1項に記載の接線力測定装置において、
前記接線力検出部の検出結果に基づいて、前記測定車輪と前記レールとの間の摩擦係数を演算する摩擦係数演算部を備えること、
を特徴とする接線力測定装置。
The tangential force measuring device according to any one of claims 5 to 9.
A friction coefficient calculation unit for calculating the friction coefficient between the measurement wheel and the rail based on the detection result of the tangential force detection unit is provided.
A tangential force measuring device characterized by.
請求項8又は請求項9に記載の接線力測定装置において、
前記横圧検出部の検出結果に基づいて、前記測定車輪と前記レールとの間の摩擦係数を演算する摩擦係数演算部を備えること、
を特徴とする接線力測定装置。
In the tangential force measuring device according to claim 8 or 9.
A friction coefficient calculation unit for calculating the friction coefficient between the measurement wheel and the rail based on the detection result of the lateral pressure detection unit is provided.
A tangential force measuring device characterized by.
請求項1から請求項11までのいずれか1項に記載の接線力測定装置において、
カントが付けられている曲線区間のレールに沿って前記測定車輪が転がるときに、この測定車輪の傾斜角を測定する傾斜角測定部を備えること、
を特徴とする接線力測定装置。
The tangential force measuring device according to any one of claims 1 to 11.
Provided with an inclination angle measuring unit for measuring the inclination angle of the measuring wheel when the measuring wheel rolls along the rail of the curved section to which the cant is attached.
A tangential force measuring device characterized by.
請求項1から請求項12までのいずれか1項に記載の接線力測定装置において、
前記測定車輪が転がるレール面の状態を撮影する撮影部と、
前記撮影部が撮影する撮影画像を表示する表示部とを備えること、
を特徴とする接線力測定装置。
The tangential force measuring device according to any one of claims 1 to 12.
An imaging unit that captures the state of the rail surface on which the measuring wheels roll,
Provided with a display unit for displaying a captured image captured by the photographing unit.
A tangential force measuring device characterized by.
請求項1から請求項13までのいずれか1項に記載の接線力測定装置において、
前記測定車輪は、往復測定時にこの測定車輪の回転方向が同一方向になるように、この測定車輪の向きを変えて着脱自在に装着されること、
を特徴とする接線力測定装置。
The tangential force measuring device according to any one of claims 1 to 13.
The measurement wheel shall be detachably mounted by changing the direction of the measurement wheel so that the measurement wheel rotates in the same direction during reciprocating measurement.
A tangential force measuring device characterized by.
請求項1から請求項14までのいずれか1項に記載の接線力測定装置において、
前記接線力検出部は、前記左右接線力を検出するとともに、前記レールの前後方向に発生する前後接線力を検出すること、
を特徴とする接線力測定装置。
The tangential force measuring device according to any one of claims 1 to 14.
The tangential force detecting unit detects the left and right tangential force and also detects the front-rear tangential force generated in the front-rear direction of the rail.
A tangential force measuring device characterized by.
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CN114714419A (en) * 2022-04-18 2022-07-08 青岛锐智智能装备科技有限公司 Chicken middle wing cutting device and cutting method thereof
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