NO142029B - Fremgangsmaate og anordning til aa bestemme bremseevnen - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte og anordning til å bestemme bremseevnen.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og

en anordning til å oppdage hvorvidt hjulene på en godsvogn er så glatte at vognen ikke kan bremses tilstrekkelig ved hjelp av rangeringsrbremser, mens den ruller til det sted hvor den skal kobles sammen med andre godsvogner.

På skiftebanegårder skyves en godsvogn av et lokomotiv til toppen av en liten høyde som kalles en rangerrygg, og bringes deretter ved tyngdekraften til å trille nedover. Sporsystemet omfatter et stort antall grenspor som strekker seg nedenfor rangerryggen, og godsvognen bringes til å havne på et av disse grenspor hvor det godstog, hvori godsvognen skal inngå, skal settes sammen.

Den hastighet som godsvognen oppnår når den ruller nedover rangerryggen, må reguleres. Om den er for liten kan godsvognen ikke nå den beregnede sammenkoblingsplass i det delvis sammensatte godstog. Hvis den er for stor kan godsvognen treffe det delvis sammensatte godstog så kraftig at enten godsvognen eller lasten skades.

Bremsevirkningen på godsvogner på skiftebanegårder av-henger av den virkelige friksjonskoeffisient som virker ved inn-grepet mellom bremseskoene som er anbragt i skiftebremsene, og som anvendes for å regulere godsvognens hastighet, og flense-sidene på hjulene på den godsvogn som skal bremses. Hvis noe fremmed materiale har samlet seg på hjulflensene eller bremseskoene, hvorved friksjonskoeffisienten kan bli betydelig mindre, kan en tilstrekkelig bremsevirkning bli umulig å oppnå.

For å hindre kollisjoner av den angitte type, kreves

en anordning som kan måle om godsvognhjul eller bremsesko er for glatte til at vognen kan bremses tilstrekkelig før godsvognen Skyves over jcyggen av skiftebanegården. En slik anordning kan Sikkert redusere antallet kostbare kollisjoner.

Et annet formål med foreliggende oppfinnelse er å skaffe en fremgangsmåte og en anordning for å bestemme om godsvognhjul eller bremsesko er så glatte at de på en skiftebanegård an-

vendte rangerbremser ikke kan bremse godsvognen i tilstrekkelig grad.

Et annet formål med foreliggende oppfinnelse er å skaffe en ikke tidligere kjent fremgangsmåte og en ikké tidligere kjent anordning til å måle friksjonsegenskapene hos en godsvogns hjulringer eller bremsesko og til å bestemme om disse egen-skaper ikke ér tilfredsstillende.

Oppfinnelsen angår således en fremgangsmåte for å indikere om et hjul på en jernbanegodsvogn kan avbremses tilstrekkelig ved hjelp av en bremseanordning med et par adskilte sko,

mellom hvilke et godsvognhjul passerer, idet de nevnte sko er elastisk forspent mot hverandre med en på forhånd bestemt trykk-kraft slik at hjulet gripes elastisk og påføres et trykk når dette passerer mellom skoene og oppfinnelsen utmerker seg ved at belastningen som påtrykkes bremseanordningen, som en følge av friksjonen mellom bremseskoene og hjulet på vognen utløser et signal, måling av nevnte signal for å avgjøre om dette er representativt eller ikke for en på forhånd bestemt akseptabel belastning, og frembringelse av et utgangssignal når nevnte signal indikerer en ikke akseptabel belastning.

Et annet trekk ved oppfinnelsen går ut på at trinnet med generering av et signal som er representativt for den belastning som påtrykkes bremseanordningen inkluderer feste av en belastningsmåler mellom den ene av nevnte bremsesko og den skinne på hvilken hjulet som skal undersøkes, ruller, og at et utgangssignal avledes fra belastningsmåleren idet hjulet avbremses mellom de nevnte adskilte sko.

Ytterligere trekk vil fremgå av de etterfølgende krav.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningene, hvor fig. 1 er et skjematisk over-siktsriss av en utførelse av oppfinnelsen, fig. 2 er et blokk-skjema og viser de elektroniske kretser som kan anvendes i oppfinnelsen, fig. 3 er et riss sett ovenfra av en rangeringsbremse og instrument som inngår i en utførelse av oppfinnelsen, fig. 4 er et skjematisk riss av den på fig. 3 viste utførelse sett fra siden, fig. 5 viser en annen utførelse av oppfinnelsen, hvori der

anvendes en belastningsmåler for å måle hjulfriksjonen, og fig.

6 er et delvis riss av en av armene som anvendes til å bære bremseskoene.

Det vises til fig. 1. Ifølge oppfinnelsen anbringes

en rangeringsbremse 10 på skinnen 12 foran skiftebanegårdens høyderygg, sett i godsvognenes bevegelsesretning. Dette er et eksempel på en anbringelse av oppfinnelsens anordning. Denne anordning kan anbringes på andre steder, f.eks. på et indre banegårdsspor, uten at man avviker fra oppfinnelses ramme. En godsvogn 14 skyves mot rangeringsryggen av et lokomotiv. Godsvognen ér ikke koblet og ved høydens krone fortsetter den å

rulle under innvirkningen av tyngdekraften. Hjulet 16 på godsvognen ruller mellom to sko på en bremse 10 og frembringer et på forhånd bestemt trykk på disse to sko. På grunn av friksjons-kraften vil det rullende hjul forsøke dels å bringe bremseskoene til å bevege seg i godsvognens bevegelsesretning, dels frembringe et dreiemoment på skoene og dels også frembringe en kraft vinkelrett på skoenes plan. Disse krefter motvirkes naturligvis av rangeringsbremsen. Målingen av en eller flere av disse krefter kan imidlertid foregå for å avgjøre friksjonstilstanden hos hjulet, fordi jo glattere et hjul er for en viss normalkraft, desto mindre blir dreiemomentet og den liniære kraft som virker i vognens bevegelsesretning.

Følere er anbragt på rangeringsbremsen for å måle disse krefter og disse følere skal beskrives i detalj i det følgende. Den anvendte føler skal avgi et elektrisk utgangssignal. Følerne og de tilhørende kretser betegnes på fig. 1 med friksjons-detektor utstyret 18. De av dette utstyr 18 frembragte elektriske signaler påtrykkes en komparator 20. Her sammenlignes signalene med referansesignaler fra referansesignalkildéh 22. Hvis disse signaler ikke er lik eller overskrider referansesignalene, genererer komparatoren et utgangssignal som angir dette forhold og påtrykkes en alarmindikator 24. Alarmindikatoren varsler skiftebanegårdens arbeidsstyrke, hvorved denne kan foreta egnede for-holdsregler for å bringe godsvognen med det glatte hjulet til å havne på et annet spor for der å foreta slike nødvendige forholds-regler at godsvognen kan bremses tilfredsstillende på sin veg til sitt godstog eller også transporteres godsvognen nedover ryggen av et lokomotiv istedenfor fri rulling under innvirkning av tyngdekraften.

Fig. 2 viser et mer detaljert blokkskjerna for den elektroniske kretsanordning og er et eksempel på det som er nød-vendig ifølge oppfinnelsen. Kraftføleren 26, som kan være en belastningsmåler, aksellerasjonsmåler eller strekkmåler og er montert på bremsen 10, er koblet til en forsterker 28. Forsterkerens utgang er koblet til et båndpassfilter 30, idet båndpassfilterets utgang er koblet til en integrator 32, hvis utgangssignal danner et inngangssignal 00 til en divisjonskrets 34 (U=X/U). Integratoren 32 nullstilles og startes ved påvirkning av strømbryteren 35 som påvirkes når et hjul kommer inn i bremsen 10. En referanse-spenningskilde 36 med konstant spenning genererer en referansespenning til en integrator 38, hvis utgangssignal (U) påtrykkes divisjonskretsen 34. Strømbryteren 35 stiller også tilbake integratoren 38 når den påvirkes. Utgangssignalet (0) fra di vis jons-kretsen er altså proporsjonalt både med den tid som et hjul be-finner seg i bremsen og med den kraft som måles av føleren 26.

En komparator 42 sammenligner utgangssignalet fra divisjonskretsen med utgangssignalet fra én annen referanse-spenningskilde 44. Resultatet fra sammenligningen påtrykkes et egnet fremvisningsorgan 46 som aktiveres ved påvirkning av en strømbryter.48. Strømbryteren 48 sluttes momentant når et vognhjul forlater bremsen. Bremsens sko er fjær- eller kraftforspente mot hverandre og når et hjul 16 kommer inn mellom dem, bringes de til å bevege seg fra hverandre. Strømbryterne 45 og 48 er anbragt inntil sporet på en slik måte at de i tur og orden påvirkes når et vognhjul ruller inn i henholdsvis ut av bremsen.

Når et hjul ruller inn mellom bremseskoene frembringer kraftføleren et utgangssignal som representerer friksjonstilstanden hos hjulringene, hvorved signalet forsterkes i forsterkeren 28 og deretter føres gjennom båndpassfilteret 30 som eli-minerer evt. støysignaler som kan opptre. Båndpassfilterets utgangssignal integreres av integratoren 32, mens et hjul ruller gjennom rangeringsbremsen. Integratorens utgangssignal påtrykkes deretter divisjonskretsen som dividerer dette med en spenning fra integratoren 38 og derved tar hensyn til den tid det tar for hjulet å passere gjennom bremsen. Divisjonskretsens utgangssignal sammenlignes deretter med en referansespenning fra kilden 44. Utgangssignalet fra komparatoren påtrykkes fremvisningsorganet 46 etter det intervall som er nødvendig for at integratoren skal rekke å motta hele det signal som skal integreres.

For en fagmann på området er de i blokkskjemaet på fig. 2 angitte kretser velkjent likesom fremgangsmåte og anordninger for å koble dem sammen og bringe dem til å funksjonere på en egnet måte. På grunn av dette utelates en detaljert beskrivelse av disse kretser i denne forbindelse.

Fig. 3 er et riss sett ovenfra av rangeringsbremsen og viser også anbringelsen på denne av to forskjellige omvandlere som kan utnyttes til å føle friksjonskoeffisienten for et hjul, og av strømbryteren 40 ifølge oppfinnelsen. Bremsen består hovedsakelig av to sko 50 henholdsvis 52 som er montert på motsatte sider av en seksjon av skinnen 54. De bæres inntil skinnen av 4 armer 56, 58, 60 henholdsvis 62, som er svingbart montert i bærende støpegodsstykker 64, 66, 68 henholdsvis 70. De bærende støpegodsstykker er festet med bolter til skinneseksjonen 54.

Ifølge en utførelse av foreliggende oppfinnelse utnyttes en føler som omfatter den belastningsmåler 72 for å føle den kraft som påvirker rangeringsbremsen i en godsvogns bevegelsesretning når et godsvognhjul passerer gjennom bremsen. Det henvises også til fig. 4 som viser et skjematisk planriss av bremsen og belastningsmåleren. Belastningsmåleren er velkjent og kommersielt tilgjengelig på markedet i form-av et apparat som anvendes for å måle en trekk- eller trykkbelastning og for å frembringe et utgangssignal i forhold hertil. Som vist på fig. 3 og 4 kan belastningsmåleren 72 være festet ved hjelp-av~egnede organer, f.eks. en klemme 74, til skinnen 54. En blokk 76 skal være sveiset på skoen 52 og et koblingsorgan 78 skal strekke seg mellom blokken 76 og belastningsmålerens 72 følerende.

På fig. 4 ser man bedre at bremseskoene bæres av vekt-armer. Når et godsvognhjul ruller mellom bremseskoene som har inngrep med hjulringene, frembringes følgelig en motsatt rettet kraft på bremseskoene, hvilken kraft bestemmes av det trykk som disse utøver på hjuler, såvel som av tilstanden hos hjulringen og rangeringsbremseskoene, det vil si hvor glatte de er på dette tidspunkt. Det av bremseskoene anbragte trykk bibeholdes konstant, hvorved kreftene som forsøker å forskyve bremseskoene i godsvognens bevegelsesretning, hovedsakelig bestemmes av glattheten på hjul-ringene og bremseskoene eller med andre ord deres friksjonstilstand. De trekk-krefter som bremseskoene utøver på belastningsmåleren mens hjulet beveger seg mellom bremseskoene, kan anvendes til å måle hvor glatte hjulene er. Belastningsmålerens elektriske utgangssignal påtrykkes forsterkeren 28 som vist på fig. 2.

En annen utførelse til å måle glattheten på et vognhjul som passerer gjennom en rangeringsbrems er også vist på fig. 3.

En eller flere aksellerasjohsmålere 80, 82 kan monteres på den ene bremsesko for å måle friksjonstilstanden for det hjul som passerer gjennom bremsen. Når et godsvognhjul går inn mellom bremseskoene, bringer det bremseskoene til å bevege seg i godsvognens bevegelsesretning og å oscilere. Bremseskoenes oscilasjon som bevirkes av inngrep med godsvognhjulet, er hovedsakelig direkte avhengig av hjulringens friksjonstilstand. Ved å måle den aksellerasjon som bremseskoen utsettes for når et hjul med minste tillatte friksjonskoeffisient passerer, og bibeholde det trykk som skal frembringes av bremseskoen, vesentlig konstant for alle godsvognhjul som i tur og orden passerer, kan man frembringe et referansesignal som angir den minimalt tillatte aksellerasjon.

Fig. 5 viser en alternativ utførelse, hvor man anvender en belastningsmåler for å måle friksjons- eller glatthetstil-Standen for godsvognhjulet. På fig. 5 er anvendt tilsvarende henvisningstall som på fig. 3 for apparater med tilsvarende funksjon. På fig. 5 er den seksjon av skinnen 54, hvor bremsen er festet, skilt fra hovedskinnen 55, 56. Denne fraskilte seksjon er montert på lageret 86, 88 på en slik måte at en liten bevegelse av skinneseksjonen 54 finner sted når bremsen får inngrep med ringen av et godsvognhjul som passerer gjennom samme. En blokk 90 er sveiset fast på den ene side av skinneseksjonen 54 og en annen blokk 92 er sveiset fast på hovedskinneseksjonen 55. Belastningsmåleren bæres av eller er festet til blokken 92 og koblings-elementet 94 strekker seg mellom blokken 90 og belastningsmålerens 72 følende ende. Når hremsen har Inngrep med et gjennom samme passerende gods vognhjul, vil den på belastningsmåleren virksomme trekkpåkjenning direkte tilsvare friksjonstilstanden for hjulet.

En ytterligere omvandler som kan anvendes til å bestemme friksjonstilstanden for et hjul, er strekkmåleren. Strekkmåleren kan anvendes for å måle den på bremsen virksomme trekk-eller trykkpåkjenning, mens hjulet på en vogn passerer gjennom samme. Fig. 6 viser anbringelsen av strekkmåleren på den ene av bremsens armer. Disse anbringelser angir bare eksempler og be-grenser på ingen måte oppfinnelsens omfang. En fagmann på området vet hvor strekkmåleren skal anbringes for å måle belastningen på en bremse når denne har inngrep med hjulet på en godsvogn.

På fig. 6 er vist en del av armen 60 som anvendes til

å bære skoen 52. Strekkmålerne 1.00 henholdsvis 102 er montert på hver sin side av armen like under det sted hvor armen er festet til skoen 52. Hver strekkmåler for seg kan være en del av en bro-krets og brokretsens utgangssignal kan adderes for å frembringe et signal som svarer til den på bremsen utøvede belastning på grunn av inngrep med et godsvognhjul. Dette signal kan sammenlignes med et på forhånd fastlagt normalsignal.

Det vil innes at en detektor for hjulsluring bør anbringes på hver sin av et spors 2 skinner.for at fullstendig måling skal finne sted.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte for å indikere om et hjul på en jernbanegodsvogn kan avbremses tilstrekkelig ved hjelp av en bremseanordning med et par adskilte sko (50, 52), mellom hvilke et godsvognhjul passerer, idet de nevnte sko er elastisk forspent mot hverandre med en på forhånd bestemt trykkraft slik at hjulet gripes elastisk og påføres et trykk når dette passerer mellom skoene, karakterisert ved at belastningen som påtrykkes bremseanordningen (10, 50, 52), som en følge av friksjonen mellom bremseskoene (50, 52) og hjulet (16) på vognen utløser et signal, måling av nevnte signal for å avgjøre om dette er representativt eller ikke for en på forhånd bestemt akseptabel belastning, og frembringelse av et utgangssignal når nevnte signal indikerer en ikke akseptabel belastning.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at trinnet med generering av et signal som er representativt for den belastning som påtrykkes bremseanordningen inkluderer feste av en belastningsmåler (72) mellom den ene av nevnte bremsesko (52) og den skinne (54) på hvilken hjulet som skal undersøkes, ruller, og at et utgangssignal avledes fra belastningsmåleren idet hjulet (16) avbremses mellom de nevnte adskilte sko.

3. Fremgangsmåte.ifølge krav 1, karakterisert ved at trinnet med generering av et signal som er representativt for den belastning som påtrykkes bremseanordningen, omfatter at en akselerasjonsmåler (80) festes til en av bremseanordningens sko (50) samt at et utgangssignal avledes fra nevnte akselerasjonsmåler idet hjulet (16) avbremses av bremseanordningen.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at trinnet med generering av et signal som er representativt for den belastning som påtrykkes bremseanordningen, inkluderer at en strekkmåler (100, 102) festes til den ene av bremseskoene (52) og at et utgangssignal avledes fra nevnte strekkmåler idet hjulet (16) avbremses av bremseanordningen.

5. Hjulsluringsindikator for jernbanegodsvogner til ut-førelse av fremgangsmåten ifølge krav 1, karakteris ert ved at det er anordnet en bremseanordning (10, 50, 52) for elastisk inngrep med et hjul på en godsvogn som ruller gjennom bremseanordningen, en omvandlingsanordning (18, 72#. 80, 82, 100, 102) festet til bremseanordningen for å generere et belastnings-signal representativt for belastningen på bremseanordningen som en følge av friksjon mellom bremseanordningen og et godsvognhjul som passerer denne, og at det er anordnet en indikeringsanordning (24, 46) for nevnte belastninssignal for indikering av hvorvidt hjulet er for glatt til å bli tilstrekkelig avbremset av en bremseanordning.

6. Indikator ifølge krav 5, karakterisert ved at indikeringsanordningen som er følsom for signalet for indikering av hvorvidt nevnte hjul kan avbremses av bremseanordningen, omfatter en generator (22, 24) for frembringelse av et referansesignal representativt for en grenseverdi for et godtagbart glatt hjul, en komparator (20, 42) for sammenligning av nevnte referansesignal med belastningssignalet og frembringelse av et utgangssignal når belastningssignalet er mindre enn nevnte referansesignal, og en indikator (24, 46) som er følsom for nevnte utgangssignal for å gi en indikasjon av dette.