PL226435B1 - Przyrząd pomiarowy do pomiaru różnicy odległości - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest przyrząd pomiarowy posiadający konstrukcję nośną, element bazowy do opierania się w czasie pomiaru o płaszczyznę czołową wewnętrzną obręczy lub wieńca koła bezobręczowego zestawu kołowego oraz miernik długości, charakteryzujący się tym, że konstrukcję nośną stanowią: belka centralna (1), połączona z nią zasadniczo pod kątem prostym belka poprzeczna i dwa zewnętrzne ramiona nośne przymocowane do belki centralnej (1) po obu jej stronach korzystnie pod kątem ostrym, przy czym drugi koniec belki centralnej (1), dwa końce belki poprzecznej i końce zewnętrznych ramion nośnych są połączone z ramionami skrajnymi (4) usytuowanymi zasadniczo równolegle do siebie, zakończonymi z drugiej strony elementami bazowymi (5), natomiast konstrukcja nośna posiada co najmniej jeden miernik długości (6), którego element pomiarowy (7) jest skierowany w stronę elementów bazowych (5), a ponadto konstrukcja nośna posiada regulację długości umieszczoną korzystnie na belce centralnej (1), korzystnie unieruchamianą zaciskami konstrukcji nośnej (8).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest przyrząd pomiarowy do pomiaru różnicy odległości służący zwłaszcza do pomiaru różnicy odległości pomiędzy płaszczyzną czołową wewnętrzną obręczy lub wieńca koła bezobręczowego, a następującymi płaszczyznami: płaszczyzną czołową przedpiaścia osi, płaszczyzną czołową czopa osi, płaszczyzną czołową zewnętrzną pierścienia wewnętrznego łożyska, płaszczyzną czołową maźnicy, lub też inną płaszczyzną, czy punktem. Znajduje on zastosowanie głównie w kolejnictwie w pracach pomiarowych mających na celu stwierdzenie, czy różnica badanych odległości pomiędzy składowymi zespołu kołowego nie przekracza wartości dopuszczalnej. Pomiary takie są najczęściej prowadzone po jednej i po drugiej stronie zestawu kołowego.

Znane są przyrządy pomiarowe mierzące różnicę odległości pomiędzy płaszczyzną czołową wewnętrzną obręczy lub wieńca koła bezobręczowego a płaszczyzną czołową przedpiaścia osi, płaszczyzną czołową czopa osi oraz płaszczyzną czołową zewnętrzną pierścienia wewnętrznego łożyska. Jednym z nich jest znany z opisu patentowego nr PL211219 przyrząd do pomiaru różnicy odległości pomiędzy płaszczyzną czołową wewnętrzną obręczy lub wieńca koła bezobręczowego i płaszczyzną czołową przedpiaścia osi po jednej i po drugiej stronie zestawu kołowego bez zamontowanych pierścieni wewnętrznych łożysk. Przyrząd ten jest wyposażony w stosunkowo ciężką podstawę w formie pryzmy, opierającą się w czasie pomiaru na powierzchni walcowej czopa osi zestawu kołowego. Zastosowanie tego typu podstaw zwiększa znacząco gabaryty i masę całego przyrządu, co ma duży wpływ na efektywność jego użytkowania, zarówno podczas samego procesu mierzenia, jak też podczas transportu. Ponadto duża masa pryzmy i konieczność jej precyzyjnego wykonania, umożliwiającego dokładne dopasowanie do powierzchni walcowej czopa osi zestawu kołowego, znacząco podnoszą całkowite koszty produkcji przyrządu. W dodatku zastosowanie podstaw w postaci pryzmy lub podobnych uniemożliwia dokonywanie pomiarów bez czasochłonnego demontażu maźnicy. Kolejną niedogodnością tego typu urządzeń jest brak możliwości pomiaru więcej niż jednej odległości w tej samej chwili.

Celem wynalazku jest opracowanie możliwie najprostszego przyrządu pomiarowego pozwalającego dokonywać pomiaru wielu odległości jednocześnie, przy określonym jego ustawieniu, bez konieczności przemieszczania środków pomiarowych a ponadto bez konieczności demontażu maźnicy.

Przyrząd według wynalazku posiada konstrukcję nośną, element bazowy do opierania się w czasie pomiaru o płaszczyznę czołową wewnętrzną obręczy lub wieńca koła bezobręczowego zestawu kołowego oraz miernik długości i charakteryzuje się tym, że konstrukcję nośną stanowią: belka centralna, połączona z nią zasadniczo pod kątem prostym belka poprzeczna i dwa zewnętrzne ramiona nośne przymocowane do belki centralnej po obu jej stronach, korzystnie pod kątem ostrym. Drugi koniec belki centralnej, dwa końce belki poprzecznej i końce zewnętrznych ramion nośnych są połączone z ramionami skrajnymi usytuowanymi zasadniczo równolegle do siebie, zakończonymi z drugiej strony elementami bazowymi. Konstrukcja nośna posiada co najmniej jeden miernik długości, którego element pomiarowy jest skierowany w stronę elementów bazowych. Konstrukcja nośna posiada regulację długości umieszczoną korzystnie na belce centralnej, korzystnie unieruchamianą zaciskami konstrukcji nośnej. Korzystnie element pomiarowy stanowi końcówka pomiarowa. W innym korzystnym wykonaniu wynalazku elementem pomiarowym jest czujnik laserowy do pomiaru odległości. Najkorzystniej każdy z elementów bazowych posiada co najmniej jedną, korzystnie trzy płytki bazowe i co najmniej jeden magnes. Płaszczyzna magnesów jest korzystnie wklęsła względem płaszczyzny płytek bazowych stykającej się podczas pomiaru z płaszczyzną czołową wewnętrzną obręczy lub wieńca koła bezobręczowego, co zapobiega uszkodzeniom mechanicznym magnesów. W korzystnym wykonaniu przyrząd posiada dociski powierzchni bazowej korzystnie osadzone w ramionach dociskowych przymocowanych zasadniczo prostopadle do ramion skrajnych, ewentualnie osadzone w belce centralnej, w belce poprzecznej, bądź w zewnętrznych ramionach nośnych, co zapobiega przesunięciu elementów bazowych, zwłaszcza przy częstym zmienianiu pozycji mierników w trakcie pomiarów. Najkorzystniej jeżeli ramiona skrajne posiadają regulację długości korzystnie unieruchamianą zaciskami skrajnymi, co umożliwia oddalenie mierników od zestawu kołowego na tyle aby możliwy był pomiar luzu wzdłużnego łożysk maźnicy, albo przybliżenie miernika do mierzonego obszaru zestawu kołowego w przypadku, gdy końcówka pomiarowa nie sięga powierzchni pomiarowej. Mierniki długości są korzystnie przymocowane do belki centralnej lub do zewnętrznych ramion nośnych przesuwnie względem ich długości i są korzystnie unieruchamiane zaciskami miernikowymi. Przyrząd posiada korzystnie płytki wsporcze umieszczone na wewnętrznych częściach ramion skrajnych w okolicy elePL 226 435 B1 mentów bazowych. W innym korzystnym wykonaniu wynalazku do belki centralnej jest przymocowane korzystnie za pomocą śruby osiowej zakończonej uchwytem osiowym ramię obrotowe wyposażone w miernik długości.

Zaletą wynalazku jest wyeliminowanie konieczności demontażu maźnicy przed rozpoczęciem pomiarów i ponownego montażu po ich zakończeniu, przez co nawet kilkukrotnie skrócił się całkowity czas dokonywania pomiarów oraz zmniejszył się koszt dzięki uniknięciu konieczności użycia specjalistycznych urządzeń do demontażu i montażu maźnicy. Wyeliminowanie ciężkiej podstawy w postaci pryzmy zmniejszyło wagę całego urządzenia i obniżyło znacząco koszty jego produkcji. Zastosowanie pięciu elementów bazowych unieruchamiających konstrukcję nośną, usytuowanych w pewnej odległości od siebie, zwiększyło stabilność przyrządu, co przyczyniło się do wzrostu poziomu powtarzalności pomiarów w stosunku do znanych rozwiązań. Przy tak wysokim poziomie stabilności możliwe było osadzenie wielu mierników na belce centralnej i zewnętrznych ramionach nośnych bez ryzyka spadku poziomu powtarzalności pomiarów, co nieporównywalnie zwiększyło możliwości pomiarowe urządzenia, zwłaszcza dotyczące równoległości płaszczyzn, jak też zwiększyło szybkość dokonywania pomiarów.

Przedmiot wynalazku przedstawiono bliżej na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przyrząd w widoku z boku umieszczony na zestawie kołowym podczas pomiaru różnicy odległości pomiędzy płaszczyzną czołową wewnętrzną wieńca koła bezobręczowego a następującymi płaszczyznami: płaszczyzną czołową przedpiaścia osi, płaszczyzną czołową czopa osi i płaszczyzną czołową zewnętrzną pierścienia wewnętrznego łożyska; fig. 2 - przyrząd w wersji z przesuwnymi miernikami w widoku z boku umieszczony na zestawie kołowym podczas pomiaru różnicy odległości pomiędzy płaszczyzną czołową wewnętrzną wieńca koła bezobręczowego a następującymi płaszczyznami: płaszczyzną czołową maźnicy, płaszczyzną czołową czopa osi i płaszczyzną czołową zewnętrzną pierścienia wewnętrznego łożyska; fig. 3 - przyrząd w wersji z ramieniem obrotowym w widoku z boku umieszczony na zestawie kołowym podczas pomiaru różnicy odległości pomiędzy płaszczyzną czołową wewnętrzną wieńca koła bezobręczowego a płaszczyzną czołową czopa osi; fig. 4 - przyrząd w wersji z przesuwnymi miernikami w widoku od strony czołowej zewnętrznej umieszczony na zestawie kołowym; fig. 5 - przyrząd w wersji z ramieniem obrotowym w widoku od strony czołowej zewnętrznej umieszczony na zestawie kołowym; fig. 6 - element bazowy z jedną płytką bazową w widoku od strony powierzchni stykającej się z płaszczyzną czołową wewnętrzną obręczy lub wieńca koła bezobręczowego; fig. 7 - element bazowy z dwoma płytkami bazowymi w widoku od strony powierzchni stykającej się z płaszczyzną czołową wewnętrzną obręczy lub wieńca koła bezobręczowego; fig. 8 - element bazowy z trzema płytkami bazowymi w widoku od strony powierzchni stykającej się z płaszczyzną czołową wewnętrzną obręczy lub wieńca koła bezobręczowego; fig. 9 - element bazowy z jedną szeroką płytką bazową zawierającą trzy magnesy w widoku od strony powierzchni stykającej się z płaszczyzną czołową wewnętrzną obręczy lub wieńca koła bezobręczowego; zaś fig. 10 przyrząd umieszczony na zestawie kołowym w widoku od strony płaszczyzny czołowej wewnętrznej obręczy lub wieńca koła bezobręczowego.

W jednym z przykładów wykonania przedstawionym na fig. 1 przyrząd posiada konstrukcję nośną w postaci belki centralnej (1), połączonej z nią pod kątem prostym belki poprzecznej (2) i dwóch zewnętrznych ramion nośnych (3) przymocowanych do belki centralnej (1) po obu jej stronach pod kątem ostrym. Drugi koniec belki centralnej (1), dwa końce belki poprzecznej (2) i końce zewnętrznych ramion nośnych (3) są połączone z ramionami skrajnymi (4) usytuowanymi równolegle do siebie, zakończonymi z drugiej strony elementami bazowymi (5). Konstrukcja nośna posiada trzy mierniki długości (6), których elementy pomiarowe (7) w postaci końcówek pomiarowych są skierowane w stronę elementów bazowych (5). Konstrukcja nośna posiada regulację długości umieszczoną na belce centralnej (1), unieruchamianą zaciskiem konstrukcji nośnej (8). Każdy z elementów bazowych (5) posiada po trzy płytki bazowe (9), z których każda jest wyposażona w jeden magnes (10). Płaszczyzna każdego z magnesów (10) jest wklęsła względem płaszczyzny płytek bazowych (9) stykającej się podczas pomiaru z płaszczyzną czołową wewnętrzną obręczy lub wieńca koła bezobręczowego. Na wewnętrznych częściach ramion skrajnych (4) w okolicy elementów bazowych (5) są umieszczone płytki wsporcze (15).

W drugim przykładzie wykonania przedstawionym na fig, 2 i 4 przyrząd posiada konstrukcję nośną w postaci belki centralnej (1), połączonej z nią pod kątem prostym belki poprzecznej (2) i dwóch zewnętrznych ramion nośnych (3) przymocowanych do belki centralnej (1) po obu jej stronach pod kątem ostrym. Drugi koniec belki centralnej (1), dwa końce belki poprzecznej (2) i końce zewnętrznych ramion nośnych (3) są połączone z ramionami skrajnymi (4) usytuowanymi równolegle do siebie, za4

PL 226 435 B1 kończonymi z drugiej strony elementami bazowymi (5). Konstrukcja nośna posiada cztery mierniki długości (6), których elementy pomiarowe (7) w postaci końcówek pomiarowych są skierowane w stronę elementów bazowych (5). Konstrukcja nośna posiada regulację długości umieszczoną na belce centralnej (1) i na zewnętrznych ramionach nośnych (3), unieruchamianą zaciskiami konstrukcji nośnej (8). Każdy z elementów bazowych (5) posiada jedną płytkę bazową (9), wyposażoną w jeden magnes (10). Płaszczyzna każdego z magnesów (10) jest wklęsła względem płaszczyzny płytek bazowych (9) stykającej się podczas pomiaru z płaszczyzną czołową wewnętrzną obręczy lub wieńca koła bezobręczowego. Do ramion skrajnych (4) są przymocowane pod kątem prostym ramiona dociskowe (12), w których są osadzone dociski powierzchni bazowej (11). Ramiona skrajne (4) posiadają regulację długości unieruchamianą zaciskami skrajnymi (13). Mierniki długości (6) są przymocowane do belki centralnej (1) i do zewnętrznych ramion nośnych (3) przesuwnie względem ich długości i są unieruchamiane zaciskami miernikowymi (14). Na wewnętrznych częściach ramion skrajnych (4) w okolicy elementów bazowych (5) są umieszczone płytki wsporcze (15).

W kolejnym przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 3 i 5 przyrząd różni się od poprzedniego tym, że posiada tylko jeden miernik długości (6) umieszczony na ramieniu obrotowym (16) przymocowanym do belki centralnej (1) za pomocą śruby osiowej (17) zakończonej uchwytem osiowym (18). Ponadto płytki bazowe (9) elementów bazowych (5) przyrządu nie posiadają magnesów (10).

Przyrząd osadza się na obręczy lub wieńcu koła bezobręczowego stykając płytki bazowe (9) elementów bazowych (5) z płaszczyzną czołową wewnętrzną obręczy lub wieńca koła bezobręczowego i opierając płytki wsporcze (15) na wierzchołkach obrzeża obręczy lub wieńcu koła bezobręczowego. Przed osadzeniem przyrządu zwalnia się jeden z zacisków konstrukcji nośnej (8) i powiększa się długość belki centralnej (1), zaś po osadzeniu, zmniejsza się tę długość, tak aby wszystkie elementy bazowe (5) stykały się z zestawem kołowym. Następnie blokuje się zacisk konstrukcji nośnej (8) i dokręca się dociski powierzchni bazowej (11), które stykają się z płaszczyzną czołową zewnętrzną obręczy lub wieńca koła bezobręczowego. Przyrząd według pierwszego przykładu wykonania, nie posiadający docisków powierzchni bazowej (11) jest unieruchamiany podczas pomiaru wyłącznie za pomocą magnesów (10). Przed rozpoczęciem pomiarów można ustawić odpowiednią odległość mierników długości (6) od powierzchni pomiarowych poprzez chwilowe zwolnienie zacisków skrajnych (13) i zwiększenie lub zmniejszenie odległości belki centralnej (1) od zestawu kołowego. Zmiana położenia mierników długości (6) w przyrządzie według drugiego przykładu wykonania może się odbywać poprzez chwilowe zwolnienie zacisków miernikowych (14) i przesunięcie miernika długości (6) w pożądane miejsce pomiarowe. W przyrządzie według trzeciego przykładu wykonania zmiana położenia miernika długości (6) następuje poprzez obrót ramienia obrotowego (16).

Claims (11)

1. Przyrząd pomiarowy do pomiaru różnicy odległości posiadający konstrukcję nośną, element bazowy do opierania się w czasie pomiaru o płaszczyznę czołową wewnętrzną obręczy lub wieńca koła bezobręczowego zestawu kołowego oraz miernik długości, znamienny tym, że konstrukcję nośną stanowią: belka centralna (1), połączona z nią zasadniczo pod kątem prostym belka poprzeczna (2) i dwa zewnętrzne ramiona nośne (3) przymocowane do belki centralnej (1) po obu jej stronach, korzystnie pod kątem ostrym, przy czym drugi koniec belki centralnej (1), dwa końce belki poprzecznej (2) i końce zewnętrznych ramion nośnych (3) są połączone z ramionami skrajnymi (4) usytuowanymi zasadniczo równolegle do siebie, zakończonymi z drugiej strony elementami bazowymi (5), natomiast konstrukcja nośna posiada co najmniej jeden miernik długości (6), którego element pomiarowy (7) jest skierowany w stronę elementów bazowych (5) a ponadto konstrukcja nośna posiada regulację długości umieszczoną korzystnie na belce centralnej (1), korzystnie unieruchamianą zaciskami konstrukcji nośnej (8).

2. Przyrząd według zastrz. 1, znamienny tym, że element pomiarowy (7) stanowi końcówka pomiarowa.

3. Przyrząd według zastrz. 1, znamienny tym, że element pomiarowy (7) stanowi czujnik laserowy do pomiaru odległości.

4. Przyrząd według zastrz. 1, znamienny tym, że elementy bazowe (5) posiadają co najmniej jedną, korzystnie trzy płytki bazowe (9).

PL 226 435 B1

5. Przyrząd według zastrz. 1, znamienny tym, że elementy bazowe (5) posiadają co najmniej jeden magnes (10).

6. Przyrząd według zastrz. 5, znamienny tym, że płaszczyzna każdego z magnesów (10) jest wklęsła względem płaszczyzny płytek bazowych (9) stykającej się podczas pomiaru z płaszczyzną czołową wewnętrzną obręczy lub wieńca koła bezobręczowego.

7. Przyrząd według zastrz. 1, znamienny tym, że posiada dociski powierzchni bazowej (11) korzystnie osadzone w ramionach docinkowych (12) przymocowanych zasadniczo prostopadle do ramion skrajnych (4), ewentualnie osadzone w belce centralnej (1), w belce poprzecznej (2), bądź w zewnętrznych ramionach nośnych (3).

8. Przyrząd według zastrz. 1, znamienny tym, że ramiona skrajne (4) posiadają regulację długości korzystnie unieruchamianą zaciskami skrajnymi (13).

9. Przyrząd według zastrz. 1, znamienny tym, że mierniki długości (6) są przymocowane do belki centralnej (1) lub do zewnętrznych ramion nośnych (3) przesuwnie względem ich długości i są korzystnie unieruchamiane zaciskami miernikowymi (14).

10. Przyrząd według zastrz. 1, znamienny tym, że posiada płytki wsporcze (15) umieszczone na wewnętrznych częściach ramion skrajnych (4) w okolicy elementów bazowych (5).

11. Przyrząd według zastrz. 1, znamienny tym, że do belki centralnej (1) jest przymocowane wyposażone w miernik długości (6) ramię obrotowe (16), korzystnie za pomocą śruby osiowej (17) zakończonej uchwytem osiowym (18).