JPS60252207A - レ−ル頭頂面形状測定装置 - Google Patents
レ−ル頭頂面形状測定装置Info
- Publication number
- JPS60252207A JPS60252207A JP10838884A JP10838884A JPS60252207A JP S60252207 A JPS60252207 A JP S60252207A JP 10838884 A JP10838884 A JP 10838884A JP 10838884 A JP10838884 A JP 10838884A JP S60252207 A JPS60252207 A JP S60252207A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rail
- top surface
- gap
- gap sensor
- upward
- Prior art date
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- Granted
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
- G01B5/20—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring contours or curvatures
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
の
本発明は、レール頭の頂面■短波長微小振幅の凹凸波形
を測定する装置に関するものである。
を測定する装置に関するものである。
従来一般に、この種の装置は決起の如く２釉類に大別さ
れ、それぞれ長短を有している。
れ、それぞれ長短を有している。
（１）高速形。レール上を走行する計測車の車軸受箱付
近に上下加速度針を取りつけ、この加速度計の検出々力
を２回積分して車軸受箱の走行軌跡をめ、これを以って
レール頭頂面形状であると見做す方式である。しかし、
車輪がレールに接している点と軸受箱との間には非線形
弾性要素が介在し、その上、車輪と車軸が一体の車軸の
慣性質量が大きいのでレール頭頂面の細かい波形への追
従が困難であり、さらに輪重によって生じる軌道狂いも
含めて測定することになるので、短波長微小振幅のレー
ル頭頂面変位を高精度で測定することができない。
近に上下加速度針を取りつけ、この加速度計の検出々力
を２回積分して車軸受箱の走行軌跡をめ、これを以って
レール頭頂面形状であると見做す方式である。しかし、
車輪がレールに接している点と軸受箱との間には非線形
弾性要素が介在し、その上、車輪と車軸が一体の車軸の
慣性質量が大きいのでレール頭頂面の細かい波形への追
従が困難であり、さらに輪重によって生じる軌道狂いも
含めて測定することになるので、短波長微小振幅のレー
ル頭頂面変位を高精度で測定することができない。
式
（１１）摺動多。加速度計をレール頭頂面に押しつげ、
滑り接触させながら走行する方式である。
滑り接触させながら走行する方式である。
この場合、ころがり接触を用いると軸受のガタなどによ
って誤差が混入するので漬り接触が用いられる。しかし
、高精度の測定をするためには加速度計を比較的強い力
でレール頭頂面に押し付けなげればならないので、発熱
、摩耗などの困難な技術的問題が有る。このため高速走
行ができず、測定の能率が低い。
って誤差が混入するので漬り接触が用いられる。しかし
、高精度の測定をするためには加速度計を比較的強い力
でレール頭頂面に押し付けなげればならないので、発熱
、摩耗などの困難な技術的問題が有る。このため高速走
行ができず、測定の能率が低い。
本発明は上述の事情に鑑み、従来技術における欠点を解
消すべく為されたものであって、その目的とするところ
は計測車の慣性や車輪まわり部材の弾性の影響を受ける
ことなく、しかも摩耗や発熱によって耐久性、信頼性が
損われる虞れなしに高精度で、かつ高能率でレール頭頂
面の形状を測定することができ、特に短波長微千振幅の
凹凸を検出するに適した測定装置を提供するＫある。
消すべく為されたものであって、その目的とするところ
は計測車の慣性や車輪まわり部材の弾性の影響を受ける
ことなく、しかも摩耗や発熱によって耐久性、信頼性が
損われる虞れなしに高精度で、かつ高能率でレール頭頂
面の形状を測定することができ、特に短波長微千振幅の
凹凸を検出するに適した測定装置を提供するＫある。
上記の目的を達成するため、本発明の測定装置は、被測
定物であるレールの上を走行する軽量構造の計測車に、
レール面に対向せしめて非接触型のギャップセンサを取
付けるとともに、上記の計測車Ｋ ｌ下方向の加速度を
検出する加速度計ン取付け、かつ、上記加速度計の検出
出力に基づいて該加速度計の上下変位を算出する機能と
、−上記の如くにして算出した上下変位にギャップセン
サの出力信号を加算する機能とを有する自動演算手段を
設げて、レール頭頂面の上下方向の変位を非接触的に連
続測定し得べく為したることを特徴とする。
定物であるレールの上を走行する軽量構造の計測車に、
レール面に対向せしめて非接触型のギャップセンサを取
付けるとともに、上記の計測車Ｋ ｌ下方向の加速度を
検出する加速度計ン取付け、かつ、上記加速度計の検出
出力に基づいて該加速度計の上下変位を算出する機能と
、−上記の如くにして算出した上下変位にギャップセン
サの出力信号を加算する機能とを有する自動演算手段を
設げて、レール頭頂面の上下方向の変位を非接触的に連
続測定し得べく為したることを特徴とする。
次に、本発明の１実施例を第１図及び第２図について説
明する。
明する。
第１図は本発明の測定装置を搭載する計測車の１例を示
す平面図、第２図は本発明の測定装置を搭載した計測車
の側面図である。
す平面図、第２図は本発明の測定装置を搭載した計測車
の側面図である。
矢印Ａは走行方向を示し、１ａは左レール、１ｂは右レ
ールである。
ールである。
２は片フランジ形の車輪で、それぞれ車枠３′に回転自
在に軸支されている。この車枠６は第１図に示すごとく
左車枠５ａと右車枠３ｂとを次ノように連結して構成さ
れている。
在に軸支されている。この車枠６は第１図に示すごとく
左車枠５ａと右車枠３ｂとを次ノように連結して構成さ
れている。
左車枠６ａに対して直角に案内筒４馨固着し、その中に
軸受４ａを嵌着する。
軸受４ａを嵌着する。
５ ・
一方、右車枠６ｂに対して直角に滑り軸５を固着し、こ
の滑り軸５を前記の軸受４ａＫ嵌合する。これにより、
左右の車枠３ａ、３ｂは案内筒４の軸心の回りに相互に
回動することができ、案内筒４の軸心方向に相互に接近
、離間することもできる。
の滑り軸５を前記の軸受４ａＫ嵌合する。これにより、
左右の車枠３ａ、３ｂは案内筒４の軸心の回りに相互に
回動することができ、案内筒４の軸心方向に相互に接近
、離間することもできる。
上記の滑り軸５の先端と左車枠６ａとの間にスプリング
６を圧縮介装して左右の車枠６ａ 、 ３ｂをそれぞれ
外側へ張り出す方向に付勢し、これらの車枠を軸支した
片フランジ形の車輪２のそれぞれをレール面の内側縁に
押しつける。７はベローズである。
６を圧縮介装して左右の車枠６ａ 、 ３ｂをそれぞれ
外側へ張り出す方向に付勢し、これらの車枠を軸支した
片フランジ形の車輪２のそれぞれをレール面の内側縁に
押しつける。７はベローズである。
以上のように構成した車枠６に、取付台８を介して取付
板９を固定する。１０は車枠３に取付けた牽引杆である
。
板９を固定する。１０は車枠３に取付けた牽引杆である
。
前記の取付板９に非接触形のギャップセンサ１１を取り
付け、その測定子の端面をレール１ａ。
付け、その測定子の端面をレール１ａ。
１ｂの頭頂面に対向離間せしめろ。本発明を実施する際
、非接触形のギャップセンサの型式は任意に選定するこ
とができるが、使用条件な勘・ ４ ・ 案して環境雑音（音に限らず光、電磁波等の妨害信号の
意）を受けないものを用いる。
、非接触形のギャップセンサの型式は任意に選定するこ
とができるが、使用条件な勘・ ４ ・ 案して環境雑音（音に限らず光、電磁波等の妨害信号の
意）を受けないものを用いる。
前記の取付板９に上下方向の加速度を検出する加速度計
１２を取りつげ、ギャップセンサ１１の出力信号及び加
速度計１２の出力信号を自動演算手段（図示せず）に入
力せしめる。
１２を取りつげ、ギャップセンサ１１の出力信号及び加
速度計１２の出力信号を自動演算手段（図示せず）に入
力せしめる。
本発明を実施すＱ際、ギャップセンサ１１及び加速度計
１２の取付個所は本実施例のような取付板９に限定され
るものではなく、ギャップセンサ１１はレール頭頂面に
対向離間せしめて設置し、以上のように構成したレール
頭頂面形状測定装置の使用方法２作用、効果について次
に述べる。説明の便宜上、レール１ａ、１ｂの頭頂面の
基準面Ｂを想定する。第２図においては上記の基準面Ｂ
は水平な直線として表わされている。
１２の取付個所は本実施例のような取付板９に限定され
るものではなく、ギャップセンサ１１はレール頭頂面に
対向離間せしめて設置し、以上のように構成したレール
頭頂面形状測定装置の使用方法２作用、効果について次
に述べる。説明の便宜上、レール１ａ、１ｂの頭頂面の
基準面Ｂを想定する。第２図においては上記の基準面Ｂ
は水平な直線として表わされている。
計測車乞牽引してレール上乞走行せしめた場合、いま、
仮りに計測車の車枠６が基準面Ｂに対して平行に移動す
るとすれば、ギャツプセンサ１１の測定面は基準面Ｂに
対して一定の高さ寸法■（を維持して移動する。従って
ギャップセンサ１１によるギャップの測定値から上記の
高さ寸法Ｈな減算すると、基準面Ｂとレール頭頂面との
差寸法Ｚ′を算出することができろ。
仮りに計測車の車枠６が基準面Ｂに対して平行に移動す
るとすれば、ギャツプセンサ１１の測定面は基準面Ｂに
対して一定の高さ寸法■（を維持して移動する。従って
ギャップセンサ１１によるギャップの測定値から上記の
高さ寸法Ｈな減算すると、基準面Ｂとレール頭頂面との
差寸法Ｚ′を算出することができろ。
ところが、計測車の各構成部材（車枠、車輪。
車軸）はそれぞれ慣性と固有振動数とを有しており複雑
に振動しながら走行する。このため、ギャップセンサ１
１は基準面Ｂに対して複雑に離間接近を繰り返しつつ波
状の軌跡（図示せず）を描きつつ走行する。
に振動しながら走行する。このため、ギャップセンサ１
１は基準面Ｂに対して複雑に離間接近を繰り返しつつ波
状の軌跡（図示せず）を描きつつ走行する。
加速度計１２は、ギャップセンサ１１と共に取付板９に
固定されているため、これらの部材はほぼ同じ波形を描
きつつ走行する。そして、加速度計１２の上下方向の変
位Ｚｌは、該加速度計１２によ−て検出した加速度乞、
を２目積分してめることができる。
固定されているため、これらの部材はほぼ同じ波形を描
きつつ走行する。そして、加速度計１２の上下方向の変
位Ｚｌは、該加速度計１２によ−て検出した加速度乞、
を２目積分してめることができる。
上記のようにしてめたＩＪ１］速度計１２の上下方向変
位はギャップセンサ１１の上下方向変位と高度の近似性
を有しているため、該ギャップセンサ１１による測定寸
法に上記の変位寸法Ｚ１による補正を加えると正確なレ
ール頭頂面形状を算出することができる。その具体的な
算出方法を第３図に示すブロック図について説明する。
位はギャップセンサ１１の上下方向変位と高度の近似性
を有しているため、該ギャップセンサ１１による測定寸
法に上記の変位寸法Ｚ１による補正を加えると正確なレ
ール頭頂面形状を算出することができる。その具体的な
算出方法を第３図に示すブロック図について説明する。
上下方向の加速度計１２は前述のごとく上下方２同種分
回路１４に入力せしめ、 Ｚｘ＝ｆ丁”工ｄｔ２ の演算を自動演算手段で行なわせて、その算出結果Ｚ□
を出力させる。
回路１４に入力せしめ、 Ｚｘ＝ｆ丁”工ｄｔ２ の演算を自動演算手段で行なわせて、その算出結果Ｚ□
を出力させる。
一方、ギャップセンサ１１は、既述のごとく上下方向の
変位Ｚ８を受けつつ走行するので、その検出結果は請求
める寸法Ｚではなく、２ ２゜に相当する値を検出して
出力する。
変位Ｚ８を受けつつ走行するので、その検出結果は請求
める寸法Ｚではなく、２ ２゜に相当する値を検出して
出力する。
上述のようにして２同種分回路１４で算出したＺｌの信
号出方と、ギャップセンサ１１で検出した（Ｚ−Ｚ、）
の信号出力とをそれぞれバッファアンプを介して加算器
１５に入力せしめ、両信号乞加算してめる変位Ｚが得ら
れる。この出力・ ７ ・ 信号Ｚはフィルタ１６を介して取り出すっ第１図に示し
た実施例における金属製の片フランジ車輪２に代えて、
踏面にウレタンゴムな巻きつげた片フランジ弾性車輪（
図示せず）を用いることもできる。このように構成する
と慣性によろ輪重変動のレール頭頂面への影響を軽減で
きる。
号出方と、ギャップセンサ１１で検出した（Ｚ−Ｚ、）
の信号出力とをそれぞれバッファアンプを介して加算器
１５に入力せしめ、両信号乞加算してめる変位Ｚが得ら
れる。この出力・ ７ ・ 信号Ｚはフィルタ１６を介して取り出すっ第１図に示し
た実施例における金属製の片フランジ車輪２に代えて、
踏面にウレタンゴムな巻きつげた片フランジ弾性車輪（
図示せず）を用いることもできる。このように構成する
と慣性によろ輪重変動のレール頭頂面への影響を軽減で
きる。
また、第４図（Ａ） 、 （Ｂ）は前記と異なる実施例
を示し、車枠３に対して垂直に固定した案内軸１３によ
り回転自在に支承した案内輪１４をレール１の内側に当
接転動せしめる構造であり、１５はウレタンゴム車輪で
ある。本実施例によっても慣性による輪重変動の影響を
軽減できる。
を示し、車枠３に対して垂直に固定した案内軸１３によ
り回転自在に支承した案内輪１４をレール１の内側に当
接転動せしめる構造であり、１５はウレタンゴム車輪で
ある。本実施例によっても慣性による輪重変動の影響を
軽減できる。
第５図（Ａ）、（Ｂ）は更に異なる実施例を示し、車枠
３に取付けた車軸支持金具に対し、Ｌ形リンク１８の１
端１ａａ’ｒ回動自在に軸支すると共に、他端１８ｂ’
＆防振ゴム１７ヲ介して取りつげである。上記り形リン
ク１８の頂点１８ｃ付近に軸受を設けて、金属製の片フ
ランジ形車輪２の車軸２ａｙｚ支承する。本実施例によ
っても慣性に・ ８・ よる輪重変動の悪影響を軽減することができる。
３に取付けた車軸支持金具に対し、Ｌ形リンク１８の１
端１ａａ’ｒ回動自在に軸支すると共に、他端１８ｂ’
＆防振ゴム１７ヲ介して取りつげである。上記り形リン
ク１８の頂点１８ｃ付近に軸受を設けて、金属製の片フ
ランジ形車輪２の車軸２ａｙｚ支承する。本実施例によ
っても慣性に・ ８・ よる輪重変動の悪影響を軽減することができる。
以上詳述したように、本発明の測定装置によれば、計測
車の慣性や車輪まわり部材の弾性の影響を自動的に相殺
補正してレール頭頂面の形状、即ち凹凸の状態を測定す
ることができ、ギャップセンサは非接触形であるためレ
ールとの指触による摩耗や発熱を生じる虞れが無い。
車の慣性や車輪まわり部材の弾性の影響を自動的に相殺
補正してレール頭頂面の形状、即ち凹凸の状態を測定す
ることができ、ギャップセンサは非接触形であるためレ
ールとの指触による摩耗や発熱を生じる虞れが無い。
また、計測車の振動による悪影響や、レールとの摩擦に
よる悪影響を受けないので、ｄ［側車を高油で走行させ
ることができ、高能率の測定が可能である。
よる悪影響を受けないので、ｄ［側車を高油で走行させ
ることができ、高能率の測定が可能である。
第１図は本発明のレール頭頂面形状測定装置の１実施例
を搭載した計測車の平面図、第２図は同側面図、第３図
は本発明のレール頭頂面形状測定装置の１実施例におけ
る自動演算手段のブロック図である。第４図（Ａ） 、
（Ｂ）及び第５図（Ａ） 、 （Ｂ）はそれぞれ上記
と異なる実施例の説明図である。 １ａ・・・左レール、１ｂ・・・右レール、２・・・車
輪、 ３・・・車枠、 ３ａ・・・左車枠、 ６ｂ・・・右車枠、４・・・案内
筒、 ４ａ・・・軸受、 ５・・・滑り軸、 ６・・・スプリング、７・・・ベロ
ーズ、 ８・・・取付台、９・・・取付板、 １０・・
・牽σ［杆、１１・・・ギャップセンサ、 １２・・・
加速度肝。 代理人弁理士 高 橋 明 夫 ・ １１・ 第４０ （Ｆ３ン （Ａ） 第 ５ ｎ 事件の表示 昭和５９ 年特許願第１０８３８８ 弓発明の名称 レ
ール頭頂面形状測定装置補正をする者 −ＩＩす’１戦０１那 特許出願人 名 称 （５１Ｌｌ ｊ ｌ’、、１ 代弁ｉｔ ｌ−
！ 立 製 作 所（ほか ２名） 代 理 人 補正の対象 明細書（発明の詳細な説明の欄）補正の内
容 １、 明細書第１頁第１７行目のル−ル頭の頂面」とあ
るを「レール頭頂面」と訂正する。 ２ 明細書−第６頁第１２行目に「振動系」とあるを「
剛体」と訂正する。 ３、 明細書第８頁第７行目に「不要な成分」とあるを
「不用な周波数成分」と訂正する。 以上
を搭載した計測車の平面図、第２図は同側面図、第３図
は本発明のレール頭頂面形状測定装置の１実施例におけ
る自動演算手段のブロック図である。第４図（Ａ） 、
（Ｂ）及び第５図（Ａ） 、 （Ｂ）はそれぞれ上記
と異なる実施例の説明図である。 １ａ・・・左レール、１ｂ・・・右レール、２・・・車
輪、 ３・・・車枠、 ３ａ・・・左車枠、 ６ｂ・・・右車枠、４・・・案内
筒、 ４ａ・・・軸受、 ５・・・滑り軸、 ６・・・スプリング、７・・・ベロ
ーズ、 ８・・・取付台、９・・・取付板、 １０・・
・牽σ［杆、１１・・・ギャップセンサ、 １２・・・
加速度肝。 代理人弁理士 高 橋 明 夫 ・ １１・ 第４０ （Ｆ３ン （Ａ） 第 ５ ｎ 事件の表示 昭和５９ 年特許願第１０８３８８ 弓発明の名称 レ
ール頭頂面形状測定装置補正をする者 −ＩＩす’１戦０１那 特許出願人 名 称 （５１Ｌｌ ｊ ｌ’、、１ 代弁ｉｔ ｌ−
！ 立 製 作 所（ほか ２名） 代 理 人 補正の対象 明細書（発明の詳細な説明の欄）補正の内
容 １、 明細書第１頁第１７行目のル−ル頭の頂面」とあ
るを「レール頭頂面」と訂正する。 ２ 明細書−第６頁第１２行目に「振動系」とあるを「
剛体」と訂正する。 ３、 明細書第８頁第７行目に「不要な成分」とあるを
「不用な周波数成分」と訂正する。 以上
Claims (1)
- 被測定物であるレールの上を走行する計測車に、レール
面に対向せしめて非接触型のギャップセンサを取付ける
とともに、上記の計測車に上下方向の加速度を検出する
加速度計を取付け、かつ、上記加速度計の検出出力に基
づいて該加速度計の上下変位を算出する機能と、上記の
如くにして算出した上下変位にギャップセンサの出力信
号を加算する機能とを有する自動演算手段？設けて、レ
ール頭頂面の上下方向の変位を非接触的に連続測定し得
べく為したることを特徴とするレール頭頂面の形状測定
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10838884A JPS60252207A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | レ−ル頭頂面形状測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10838884A JPS60252207A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | レ−ル頭頂面形状測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60252207A true JPS60252207A (ja) | 1985-12-12 |
| JPH0349365B2 JPH0349365B2 (ja) | 1991-07-29 |
Family
ID=14483499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10838884A Granted JPS60252207A (ja) | 1984-05-30 | 1984-05-30 | レ−ル頭頂面形状測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60252207A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62156510A (ja) * | 1985-12-28 | 1987-07-11 | Tetsudo Sogo Gijutsu Kenkyusho | レ−ルの頭頂面の波状摩耗検測方法およびその装置 |
| FR2698689A3 (fr) * | 1992-11-30 | 1994-06-03 | Unimetall Sa | Dispositif et procédé de mesure de la flèche d'un produit long profilé. |
| KR100999652B1 (ko) | 2008-11-26 | 2010-12-08 | 한국철도기술연구원 | 노면 요철 측정장치 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5960954B2 (ja) * | 2011-06-02 | 2016-08-02 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | レール凹凸測定装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5510556A (en) * | 1978-07-10 | 1980-01-25 | Toshiba Corp | Measuring method for mobile track alignment |
| JPS5991301A (ja) * | 1982-11-18 | 1984-05-26 | Japanese National Railways<Jnr> | レ−ル頭頂面凹凸波形測定台車 |
-
1984
- 1984-05-30 JP JP10838884A patent/JPS60252207A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5510556A (en) * | 1978-07-10 | 1980-01-25 | Toshiba Corp | Measuring method for mobile track alignment |
| JPS5991301A (ja) * | 1982-11-18 | 1984-05-26 | Japanese National Railways<Jnr> | レ−ル頭頂面凹凸波形測定台車 |
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| FR2698689A3 (fr) * | 1992-11-30 | 1994-06-03 | Unimetall Sa | Dispositif et procédé de mesure de la flèche d'un produit long profilé. |
| KR100999652B1 (ko) | 2008-11-26 | 2010-12-08 | 한국철도기술연구원 | 노면 요철 측정장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0349365B2 (ja) | 1991-07-29 |
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