PL203982B1 - Maszyna i sposób do pomiaru i oznaczania położenia podkładów torów - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy maszyny wyposażonej w robocze urządzenie cyklicznie stosowane do obróbki podkładów i szyn badanego toru, w działające bezdotykowo urządzenie analizujące do rozpoznania położenia podkładów w połączeniu z drogomierzem ustalającym przebytą po torze drogą przez maszynę oraz w jednostkę sterowniczą do centrowania roboczego urządzenia w zależności od wyników badania przeanalizowanego położenia podkładu. Wynalazek dotyczy również sposobu bezdotykowego analizowania i testowania położenia podkładów.

Tego rodzaju maszyna jest już znana z amerykańskiego opisu patentowego nr US 3 762 333, która jako maszyna podbijająca tory posiada w swoim wyposażeniu robocze urządzenie do podbijania. Przed tym urządzeniem w kierunku roboczym maszyny na ramie w obrębie szynowych elementów mocujących jest usytuowany pulsor jako urządzenie analizujące, które na bliskość elementów metalowych, na przykład śrub szynowych reaguje uruchomieniem odpowiedniego sygnału. Przebytą przez maszynę drogę rejestruje się za pomocą drogomierza. W następnej kolejności przy uwzględnieniu znanego odstępu pomiędzy pulsorem i podbijarką, maszyna zostaje zatrzymana przez urządzenie sterownicze w taki sposób, że podbijarka jest ustawiona i scentrowana dokładnie nad podkładem rozpoznanym do podbijania.

Przy kolejnej maszynie, znanej z austriackiego opisu patentowego nr AT 321 347, zastosowano elektroniczno-optyczny organ kontrolny w postaci kamery telewizyjnej, za pomocą której osoba obsługująca może dokonywać indywidualnego ustawiania podbijarki w zależności od położenia podkładów.

Natomiast z amerykańskiego opisu patentowego nr US 5 671 679 znane jest zastosowanie różnego rodzaju czujników, dzięki którym można ustalać bezdotykowo położenie płyty podkładu lub podobnego obiektu.

Według japońskiego opisu patentowego nr JP 322 707/94A znane jest także urządzenie skonstruowane w oparciu o szczelinę świetlną i kamerę, przetwarzające obraz do ustalenia różnic pomiędzy powierzchniami podkładów i podsypki tłuczniowej, w celu odpowiedniego sterowania opuszczania podbijarki torowej maszyny podbijającej.

Zadaniem niniejszego wynalazku jest stworzenie odpowiedniej maszyny oraz sposobu, gwarantujących polepszenie jakości pomiaru, oznaczenia i ustalenia najkorzystniejszego położenia podkładów przed ich podbiciem.

Przedmiot niniejszego wynalazku zadanie to rozwiązuje przez stworzenie maszyny odpowiedniej konstrukcji. Istota wynalazku polega na tym, że maszyna ma urządzenia analizujące skonstruowane jako odległościomierze do bezdotykowego pomiaru pionowej wartości mierzonej wielkości odległości pomiędzy tymi urządzeniami analizującymi z jednej strony, a podkładami względnie podsypką tłuczniową toru z drugiej strony oraz że ma połączoną z odległościomierzem jednostkę sterowniczą skonstruowaną do analizowania bieżącego następujących kolejno po sobie podziałów zależnych od drogi odcinka pomiarowego, każdorazowo jedynie nieznacznie różniących się od siebie wartości mierzonych odległości obejmujących rozpoznawany odcinek położenia podkładów x i przylegający do niego przez kolejne zmienne skokowo wartości mierzonej odległości oznaczanego odcinka podsypki tłuczniowej y. W poprzecznym kierunku maszyny są przewidziane dwa położone naprzeciw siebie odległościomierze, przy czym każdemu z nich przyporządkowana jest oddzielna jednostka kontrolna.

Stanowiący również przedmiot wynalazku sposób do obróbki toru za pomocą powyższej maszyny z cyklicznie działającym roboczym urządzeniem, gdzie podczas przejazdu maszyny przebyta przez nią droga jest mierzona i położenie podkładów bezdotykowo jest analizowane, w swej istocie polega na tym, że przebiegające w kierunku wzdłużnym toru ponad podkładami i podsypką tłuczniową linie pomiarowe przebiegają w sposób ciągły w odniesieniu do pionowego kierunku mierzonej odległości d pomiędzy maszyną i podsypką względnie podkładami i są oznaczane, ustalane i zmagazynowane. Tego rodzaju określona zależna od przebytej drogi krzywa pomiarowa, wykazująca jedynie minimalne zmienne wartości pomiarowe i początek z pierwszym miejscem skoku, zostaje przedzielona zarejestrowanym rozpoznanym odcinkiem położenia danego podkładu x, któremu każdorazowo przez przyporządkowanie drugiego miejsca skoku, jest rozpoznany odcinek położenia podsypki tłuczniowej, odznaczający się następującą kolejno po sobie ilością zmiennych skokowo wartości maksymalnych wykraczających poza minimalną szerokość pasma m wartości mierzonych odległości d. Obydwa miejsca skoku przebytej drogi, określające rozpoznany odcinek położenia podkładu x jest porównywany odnośnie szerokości podkładów w ramach permanentnej szczegółowej kontroli ze zmagazynowanymi w jednostce sterowniczej różnymi szerokościami i typami podkładów objętymi akceptacją ich położenia.

PL 203 982 B1

Powyższe, zgodne z wynalazkiem korzystne rozwiązania umożliwiają w sposób pewny i przede wszystkim niezależny od rodzaju podkładów ustalenie ich położenia, a w przypadku starszych torów z dużą róż norodnoś cią rodzaju i kształ tu podkładów, wzglę dnie typów zamocowa ń szynowych, pozwalają na ich bezproblemowe przeanalizowanie, oznaczenie i dokładne ustalenie położenia poszczególnych podkładów.

Przez przyporządkowanie maszynie w kierunku poprzecznym dwóch oddalonych od siebie urządzeń analizujących, istnieje również możliwość rozpoznania w dogodny sposób ukośnego położenia podkładów.

Maszyna i sposób stanowiące przedmiot wynalazku są niżej szczegółowo wyjaśnione w oparciu o przykładowe wykonanie na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia uproszczony boczny widok maszyny ze stosowanym cyklicznie roboczym urządzeniem do obróbki toru, fig. 2 przedstawia schematycznie urządzenie analizujące z krzywą pomiarową, fig. 3 - schematycznie w widoku z góry tor z dwoma urządzeniami analizującymi oraz odpowiednimi krzywymi pomiarowymi, a fig. 4 przedstawia ogólny schemat części maszyny z układem pomiarowym.

Uwidoczniona na fig. 1 maszyna 1 ma ramę 3 wspartą na jezdnych podwoziach szynowych 2 i jest przesuwana za pomocą jezdnego napędu 4 po torze 7 składającym się z podkładów 5 i szyn 6. Pomiędzy jezdnymi podwoziami szynowymi 2 jest usytuowane, używane cyklicznie robocze urządzenie 8 w kształcie podbijarki 9. Danej podbijarce jest przyporządkowany torowy podnośnik 10 oraz układ odniesienia 11. W kierunku roboczym pokazanym strzałką 12, przed roboczym urządzeniem 8 są umieszczone leżące naprzeciw siebie w kierunku poprzecznym maszyny dwa urządzenia analizujące 13 do rozpoznawania i ustalenia położenia podkładów toru 7.

Do pomiaru przebytej drogi przez maszynę 1 po torze 7 jest przewidziany toczący się po szynie drogomierz 14. Drogomierz 14 oraz urządzenie analizujące 13 są połączone z jednostką sterowniczą 15.

Jak przedstawiono na fig. 2, urządzenie analizujące 13 jest skonstruowane w postaci odległościomierza 16 do bezdotykowego pomiaru pionowej odległości w stosunku do leżącego poniżej podkładu 5 względnie podsypki tłuczniowej 17. Pokazana krzywa pomiarowa 18 składa się w zależności od przebytej przez maszynę 1 drogi s ze zbioru wartości mierzonych odległości d.

Krzywa pomiarowa 18 składa się z różniących się od siebie wielkości w zmiennej kolejności jedynie o nieznaczną wielkość odległości d obejmującą rozpoznawany odcinek podkładu x i rozpoznany odcinek podsypki tłuczniowej y. Odcinki te tworzą zbiór zmiennych między sobą skokowo wartości mierzonych odległości d. Początek i koniec rozpoznawanego odcinka podkładu x można relatywnie łatwo ustalić przez przyporządkowanie miejsca skoku A względem B. Przez podział na połowę rozpoznanego odcinka podkładu x ustala się punkt środkowy Zx, konieczny do scentrowania podbijarki 9 powyżej odpowiedniego podkładu 5.

Leżące pomiędzy miejscami skoku A, B wartości mierzonej odległości d, mieszczą się z ich każdorazowymi wartościami maksymalnymi wewnątrz pewnej minimalnej szerokości pasma m. Maksymalne wartości mierzonej odległości d określające położenie rozpoznanego odcinka podsypki tłuczniowej y wykraczają wyraźnie poza minimalną szerokość pasma m.

Jak uwidoczniono na fig. 3, naprzeciw siebie w kierunku poprzecznym maszyny są usytuowane dwa odległościomierze 16, przeznaczone do przeanalizowania położenia podkładów podczas przejazdu maszyny 1 w kierunku roboczym wzdłuż dwóch linii pomiarowych 21. Tym samym istnieje możliwość utworzenia dwóch niezależnych od siebie krzywych pomiarowych 18, z których na przykład po odrzuceniu miejsca skoku A można ostatecznie ustalić wielkość ukośną położenia SL podkładu 5. Można też, nie przedstawione tu bliżej podbijarki 9 niezależnie od siebie scentrować każdorazowo optymalnie nad ustalonym odcinkiem podkładu do czynności podbijania.

Jak przedstawiono schematycznie na fig. 4 w jednostce sterowniczej 15 rejestruje się miejsca skoku A, B utworzone ze zbiorów wartości mierzonych wielkości. Zależna od przebytej drogi krzywa pomiarowa 18 w zmiennej następującej po sobie kolejności rozpoznanych odcinków podkładów x i rozpoznanych odcinków podsypki tłuczniowej może być podzielona, na przykład poprzez wyfiltrowanie jedynie leżących wewnątrz minimalnych szerokości pasma m wartości mierzonych odległości d.

Do jednostki wejścia 22 można wprowadzić wartości graniczne dla zdefiniowania minimalnej szerokości pasma m oraz minimalnej i maksymalnej szerokości znajdujących się na torze 7 podkładów 5 do określenia akceptacji szerokości podkładów SA.

W jednostce kontrolnej 23 dokonuje się szczegółowej kontroli uprzednio rozpoznanego odcinka położenia podkładu x, zwłaszcza czy zdefiniowana przez obydwa miejsca skoku A, B szerokość podkładu nie przekracza wartości granicznych zmagazynowanych w pamięci jednostki wejścia 22. Jeżeli

PL 203 982 B1 ta kontrola jest negatywna, to następuje aktywacja akustycznego i lub optycznego urządzenia ostrzegawczego 24 dla zwrócenia uwagi osobie obsługującej na niejasną sytuację.

Przy pozytywnej kontroli dokonuje się uśrednienia odcinka drogi pomiędzy miejscami skoku A, B, ustalenie punktu środkowego Zx i wprowadzenie do pamięci z przesunięciem drogi do automatycznego podjazdu maszyny 1 tak, aby następnie scentrować podbijarkę 9 nad rozpoznanym podkładem 5.

Przez obliczenie średniej szerokości podkładu i średniej odległości podkładów można rozpoznać i ustalić przypadki występowania podwójnych podkładów. Przez porównanie wartości obliczonego z faktycznie pomierzonym podjazdem, automatycznie jest obliczona wartość korekcyjna różnych warunków wynikłych w czasie pracy, na przykład wielkości tarcia koło/szyna dla uwzględnienia przy obliczeniu zadanych wartości podjazdu. Przez możliwość przesunięcia punktu hamowania maszyny 1 i sygnału ostrzegawczego za pomocą cyfrowego ustawienia, istnieje również możliwość wykonania manualnej korekcji centrowania roboczego urządzenia przez obsługującą osobę. Leżąca ewentualnie w obszarze linii pomiarowych 21 podsypka tłuczniowa 17 jest usuwana przez przestawną pionowo zamiatarkę 25 (fig. 1).

Claims (7)

1. Maszyna do pomiaru i oznaczania położenia toru wyposażona w robocze urządzenie stosowane cyklicznie do obróbki toru składającego się z podkładów i szyn oraz w działające bezdotykowo urządzenie analizujące do rozpoznawania położenia podkładów w powiązaniu z drogomierzem ustalającym przebytą po torze drogę przez maszynę oraz w jednostkę sterowniczą do centrowania roboczego urządzenia w zależności od wyników badania przeanalizowanego położenia podkładu, znamienna tym, że ma urządzenia analizujące (13) skonstruowane jako odległościomierze (16) do bezdotykowego pomiaru pionowej wartości mierzonych odległości (d) pomiędzy tymi urządzeniami analizującymi (13) z jednej strony, a podkładami (5) względnie podsypką tłuczniową (17) toru (7) z drugiej strony oraz że ma połączoną z odległościomierzem (16) jednostkę sterowniczą (15) skonstruowaną do analizowania bieżącego następujących kolejno po sobie podziałów zależnych od drogi odcinka pomiarowego, każdorazowo jedynie nieznacznie różniących się od siebie wartości mierzonych odległości (d) obejmujących rozpoznawany odcinek położenia podkładów (x) i przylegający do niego przez kolejne zmienne skokowo wartości mierzonych odległości (d) oznaczanego odcinka podsypki tłuczniowej (y).

2. Maszyna według zastrz. 1, znamienna tym, że w poprzecznym kierunku maszyny przewidziane są dwa położone naprzeciw siebie odległościomierze (16), przy czym każdemu z nich przyporządkowana jest oddzielna jednostka kontrolna (23).

3. Sposób obróbki toru za pomocą cyklicznie stosowanego roboczego urządzenia, gdzie podczas przejazdu maszyny przebyta przez nią droga jest mierzona i położenie podkładów bezdotykowo jest analizowane, znamienny tym, że po pierwsze przebiegające w kierunku wzdłużnym toru ponad podkładami (5) i podsypką tłuczniową (17) linie pomiarowe (21) przebiegają w sposób ciągły w odniesieniu do pionowego kierunku wartości mierzonej odległości (d) pomiędzy maszyną (1) i podsypką tłuczniową (17) względnie podkładami (5) oraz są oznaczone i zmagazynowane, po czym po drugie, tego rodzaju określona zależna od przebytej drogi krzywa pomiarowa (18) wykazująca jedynie minimalne zmienne wartości pomiarowe i początek z pierwszym miejscem skoku (A) zostaje przedzielona zarejestrowanym, rozpoznanym odcinkiem położenia danego podkładu (x), któremu po trzecie każdorazowo, przez przyporządkowanie drugiego miejsca skoku (B) jest rozpoznany odcinek położenia podsypki tłuczniowej (y) odznaczający się następującą kolejno po sobie ilością zmiennych skokowo wartości maksymalnych wykraczających poza minimalną szerokość pasma (m) wartości mierzonych wielkości odległości (d).

4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że określające rozpoznany odcinek położenia podkładów (x) minimalne i maksymalne wartości mierzonej wielkości (d) zostają zmagazynowane do zdefiniowania minimalnej szerokości pasma (m).

5. Sposób według zastrz. 3 albo 4, znamienny tym, że określający obydwa miejsca skoku (A, B) rozpoznany odcinek położenia podkładu (x) jest porównany odnośnie szerokości podkładów w ramach permanentnej szczegółowej kontroli ze zmagazynowanymi w jednostce sterowniczej (15) różnymi szerokościami podkładów (5) mogącymi występować na torze (7) różnych typów podkładów (5) obejmujących zakres akceptacji położenia podkładów (S.A.).

PL 203 982 B1

6. Sposób według zastrz. 3 albo 5, znamienny tym, że prowadzi się aktywację akustycznego i/lub optycznego urządzenia ostrzegawczego (24) jeżeli szczegółowa kontrola rozpoznanego odcinka położenia toru (x) ustali wynik przekraczający zmagazynowany zakres akceptacji podkładów (SA).

7. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że każdorazowo obszar podkładu (5) leżący w linii pomiarowej (21) poddaje się dokładnemu zamiataniu przed urządzeniem analizującym (13) w kierunku jazdy maszyny.