Sposób automatycznego wyszukiwania i wskazywania uszkodzen biezni kól w jedno i wieloosiowych pojazdach szynowych oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób automa¬ tycznego wyszukiwania i wskazywania uszkodzen biezni kól w jedno lub wieloosiowych pojazdach szynowych oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu.Bieznie kól pojazdów szynowych ulegaja w toku eksploatacji uszkodzeniom wskutek wad hamowa¬ nia i dzialania plóz hamulcowych. Uszkodzenia te przybierac moga rózne formy: zmniejszenie wy¬ miarów promieniowych, to jest splaszczenia i zwiekszenie wymiarów promieniowych, to jest wybrzuszenia. Uszkodzenia rozkladaja sie nierów¬ nomiernie na biezniach kól i charakteryzuja sie róznymi rozmiarami.Obciazenie dynamiczne powodowane przez bieg pojazdu, a oddzialywujace zarówno na tor, jak i na sam pojazd, zwieksza sie znacznie wskutek uszkodzen biezni, kola wykonuja nieregularny ruch. Te dodatkowe obciazenia siegaja wielokrot¬ nosci obciazen normalnych i sa nadzwyczaj nie¬ bezpieczne zarówno dla toru, jak i dla samego po¬ jazdu, poniewaz prowadza do uszkodzen podwozia i szyn, jak równiez powodowac moga pekniecia.Ciezkie wypadki, wywolane takimi przyczynami, zmuszaja koleje do wyszukiwania i wylaczania w odpowiednim momencie z ruchu pojazdów, których kola posiadaja uszkodzone bieznie.Wykrywanie uszkodzen biezni kól odbywalo sie dotychczas przestarzalymi metodami, co powodo¬ walo zwiekszenie przestojów pojazdów, poniewaz to 15 20 80 2 przy pomocy stosowanych metod nie mozna bylo ustalic ani istnienia uszkodzenia, ani tym bardziej jego rozmiarów wzglednie umiejscowienia w skla¬ dzie pociagu.Wykrywanie uszkodzen biezni odbywalo sie w dotychczasowej praktyce na podstawie subiekty¬ wnych obserwacji. Poniewaz uszkodzenia spostrzec mozna tylko podczas biegu pociagu, to powolana do tego osoba wyszukiwala pojazdy uwazane za uszkodzone z przejezdzajacego przed nia wolno pociagu w oparciu o obserwacje akustyczne. Po wylaczeniu pojazdu z pociagu podejmowano w oparciu o pomiary mechaniczne decyzje, czy ko¬ nieczna jest renowacja biezni kól, czy tez nie. Dla skrócenia procesu badania stosowano aparat reje¬ strujacy szum przejezdzajacych nad nim pojazdów za pomoca mikrofonu zainstalowanego w osi toru, który przy zarejestrowaniu stuku, charakterystycz¬ nego dla uszkodzonych kól, oznacza takie kola farba natryskiwana za pomoca pompy wysokocis¬ nieniowej. Metoda ta stanowi proste nasladowni¬ ctwo sluchu ludzkiego, jednak bez wlasciwej mu mozliwosci róznicowania odglosów. Najwiekszy jej niedostatek polega jednakze na tym, ze pomiedzy wielkoscia uszkodzenia biezni kola, a powodowa* nym przez takie uszkodzenie sygnalem akustycz¬ nym nie ma jednoznacznego zwiazku. W tym sa¬ mym celu Niemieckie Koleje Panstwowe, Wegier¬ skie Koleje Panstwowe i Koleje Szwedzkie zasto¬ sowaly równiez na próbe nadajniki pracujace na 9710577 3 zasadzie pomiarów wydluzania lub przyspieszania.Oba wymienione sposoby wykorzystuja w sposób bezposredni charakterystyczne parametry mecha¬ nicznego oddzialywania spowodowanego przez kola o uszkodzonych biezniach. Oba te sposoby elimi¬ nuja niedostatki sposobu, przy którym stosuje sie akustyczny czujnik pomiarów i zapewniaja jedno¬ znaczna selekcje kól o uszkodzonych biezniach, jednakze zastosowanie sposobu pomiarów rozsze¬ rzania wymaga zainstalowania na kolei bardzo ko¬ sztownej, specjalnej konstrukcji nosnej, co oslabia jej jednorodnosc i z tego wzgledu powoduje po¬ wazne problemy zwiazane z konserwacja, jak rów¬ niez stosowane byc moze tylko przy nawierzch- niafclL p dlugich szynach. Metoda pomiarów przy¬ spieszen jest wprawdzie prosta, lecz jej podatnosc na zaklócenia równa sie brakowi odpornosci na za- klócdwa alrtistyczne metody pomiarów, tak, ze opijacowanie s^gnal&w dostarczanych przez nadaj¬ niki jest nadzwyczaj skomplikowane, a wiarygod¬ nosc danych niezadawalajaca.Celem wynalazku jest wyeliminowanie niedogod¬ nosci znanych rozwiazan i opracowanie sposobu i urzadzenia eliminujacego koniecznosc zmniejszania szybkosci badanych pojazdów^ to znaczy umozli¬ wiajacego badanie pociagów poruszajacych sie z normalna szybkoscia eksploatacyjna. Zastosowanie sposobu i urzadzenia wedlug wynalazku eliminuje niepewnosc odnosnie jakosci i ilosci uszkodzen, po¬ niewaz zarówno sposób, jak i urzadzenie pozbawio¬ ne sa ujemnych cech, charakteryzujacych wymie¬ nione uprzednio sposoby i urzadzenia, to jest urza¬ dzenie jest proste w konstrukcji, selektywne, da¬ jace sie wszedzie zainstalowac niezaleznie od sy¬ stemu nawierzchni kolejowej, nieczule na zewne¬ trzne zaklócenia, wymaga tylko minimalnej kon¬ serwacji, odpowiada warunkom bezpieczenstwa wymaganym w ruchu pociagów i nadaje sie do produkcji seryjnej.Przedmiotem wynalazku jest zatem sposób auto¬ matycznego wyszukiwania kól o uszkodzonych biezniach w pojazdach szynowych i do okreslania rozmiarów tych uszkodzen, charakteryzujacy sie tym, ze pomiar dlugosci odciazenia wystepujacego w czasie przebiegu uszkodzonej czesci kola przez mierzenie dlugotrwalosci zmiany oporu bocznikuja¬ cego odbywa sie w ten sposób, ze pomiedzy obie¬ ma szynami, tworzacymi tor, instaluje sie genera¬ tor wysokiej czestotliwosci, którego wyjscie wypo¬ sazone jest w blokade odpowiadajaca przecietnej impedancji czestotliwosci zestawu kolowego. Cze¬ stotliwosc robocza generatora wysokiej czestotli¬ wosci mozna dobierac w granicach pomiedzy 100 kHz a 1 MHz. Generator przesyla przez impeden- cje prad o stalej wartosci, który przez zblizanie sie zestawów kolowych spada wskutek dzialania bocznikujacego do wartosci minimalnej i wraz z ich oddalaniem sie powraca do wartosci stalej.Jesli bieznia kola, toczacego sie w granicach od¬ cinka poddanego dzialaniu czujników — który to odcinek celowo równa sie obwodowi przecietnemu kola wagonu kolejowego (3,14 m) i moze byc wy¬ znaczony w drodze doboru czestotliwosci roboczej — wykazuje uszkodzenie, to kolo oddziela sie od szyny, a dzialanie bocznikujace zmniejsza sie tak, 105 i ze powstaje impuls pradu, równy pod wzgledem szerokosci czasowi przebiegu uszkodzonego miejsca kola i zblizony prawie do stacjonarnej wartosci pradu. Poniewaz przy danej szybkosci przebiegu 5 czas przebiegu uszkodzonego miejsca charaktery¬ styczny jest dla rozmiarów, to jest jego wielkosci, to szerokosc powstajacego impulsu pradu bedzie proporcjonalna do wielkosci uszkodzenia.Napiecie na impedancji wytworzone przez impuls io pradu wzmocnione zostaje przez selektywny wzma¬ cniacz, dostrojony do czestotliwosci roboczej o do¬ prowadzane do demodulatora, nastepnie zas dla skompensowania spadku poziomu jego sygnalu po¬ nownie wzmacniane, a sygnal wyjsciowy wzma- 15 cniacza kierowany do filtra, zas sygnal filtra prze¬ kazywany dalej do stopnia przeksztaltnika sygna¬ lów i przetwarzany na impuls prostokatny, któ¬ rego szerokosc jest proporcjonalna do feometrycz- nych rozmiarów uszkodzenia, przy czym dalsza 20 ocena nastepuje w systemie automatycznym. Spo¬ sób ten nadaje sie do wykrywania uszkodzen bie¬ zni kól kolejowych wagonów dwuosiowych.Do wykrywania uszkodzen biezni kól kolejowych wagonów wieloosiowych stosuje sie tyle opisanych, 25 pracujacych na jednakowej czestotliwosci roboczej nadajników sygnalów ze skróconymi, izolowanymi od siebie elektrycznie dlugosciami odczytu, aby globalna dlugosc odczytu osiagala przecietna dlu¬ gosc obwodu kola, przy czym jednakze izolowane so nawzajem elementarne odcinki musza byc mniej¬ sze niz najkrótsze- poddawane dzialaniu czujników odstepy pomiedzy osiami.Impulsy elektryczne otrzymane za pomoca opi¬ sanych metod i proporcjonalne w swej szerokosci 35 nie liniowo do geometrycznych rozmiarów uszko¬ dzen, przetwarzane sa w automatycznym, cyfro¬ wym systemie na informacje nadajaca sie do wska¬ zania uszkodzenia, co charakteryzuje sie tym, ze przebiegajace osie pojazdu sa liczone, a ich szyb- 40 kosci mierzone na biezaco, informacja pomiarowa, dostarczana przez szerokosc impulsów elektrycz¬ nych, przeksztalcana jest w zaleznosci od szybko¬ sci przez przeksztaltnik kodowy, a otrzymane w ten sposób informacje porównywane z zalozonymi 45 uprzednio kategoriami pomiarowymi, a nastepnie porzadkowane wedlug kategorii i liczby osi. Naj¬ wieksza z informacji odnoszaca sie do kategorii pomiarowych otrzymanych z biezni kola, przecho¬ wywana jest (magazynowana) wraz z przypórzad- 50 kowana liczba osi w pamieci wstepnej. Informacje odnoszace sie do wszystkich kól pociagu o Uszkc*1 dzonych biezniach porzadkowane sa w pamieci se¬ lekcjonujacej dane po przejechaniu pociagu, które przez siec przekazywania danych kierowane sa da- 55 lej do odleglej jednostki przetwarzania. Synchro¬ nicznosc pracy jednostek przetwarzajacych "stero¬ wana jest przez kola pojazdu przetaczajace sie przez badany odcinek.Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug wy- 60 nalazku jest przedstawione przykladowo na ry¬ sunkach: Fig. 1 i Fig. 2.Do obu szyn tworzacych tor kolejowy podla¬ czony jest w odpowiedni sposób generator 1 wy¬ sokiej czestotliwosci, zamkniety impedancja 2, któ- 65 ra przy czestotliwosci roboczej dostrojona jest dowysokosci przecietnej impedancji zestawów kolo¬ wych* Impuls napiecia powstajacy na impedancji 2 przy przebiegu uszkodzonej czesci kola wzma¬ cniany jest przez selektywny wzmacniacz 8, kie¬ rowany do demodulatora 4, a zmniejszenie pozio¬ mu: spowodowane przez demodulator 4 kompen¬ sowane przez wzmacniacz 5. Sygnal wyjsciowy wzmacniacza 5 kierowany jest do filtra 6, a syg^ nal wyjsciowy filtra 6 przeksztalcany jest przez przeksztkltnik 7 na sygnal prostokatny, przy czym szerokosc sygnalów pojawiajacych sie- na wyjsciu przeksztaltnika jest proporcjonalna dó geómetrycz-" nych rozmiarów uszkodzen powierzchni.Sygnal wyjsciowy przeksztaltnika 7 sygnalów przetwarzany jest przez cyfrowe urzadzenie elek¬ troniczne w ten sposób, ze szybkosciomierz 9 mie¬ rzy szybkosc przejezdzajacych kól pojazdu, nato¬ miast licznik 10 osi liczy osie. W zaleznosci od wartosci szybkosci podanej przez szybkosciomierz 9 sygnal przeksztaltnika 7 zmieniany jest naste¬ pnie przez przeksztaltnik 11. Informacja pojawia¬ jaca sie na wyjsciu przeksztaltnika 11 doprowa¬ dzana jest do jednostki porównujacej 12 i tu po¬ równywana z wybranymi uprzednio kategoriami pomiarowymi.Informacja pojawiajaca sie na wyjsciu jednostki porównujacej 12 kierowana jest do jednostki po¬ rzadkujacej 13 i tu wraz z liczba osi, podana przez licznik 10, porzadkowana wedlug kategorii pomia¬ rów uszkodzen. Sposród informacji uporzadkowa¬ nych w jednostce porzadkujacej 13 informacja wskazujaca na najwieksze uszkodzenie doprowa¬ dzana jest razem z przyporzadkowana jej iloscia osi do wstepnej pamieci 14. Po przejechaniu spraw¬ dzanego kola zmagazynowana we wstepnej pamie¬ ci 14 informacja nadajaca sie do selekcji przecho¬ wywana jest az do selekcji w pamieci 15. Opisa¬ ny wyzej program powtarzany jest przez urzadze¬ nie przy kazdym przejezdzajacym zestawie kolo¬ wym, przy czym sterowanie programem odbywa sie przez jednostke sterujaca 8 na podstawie syg¬ nalów nadawanych przez czujnik 19 kól. Po prze¬ jechaniu pociagu informacje zmagazynowane w pamieci 15 odnoszace sie do wszystkich uszkodzo¬ nych kól pociagu selekcjonowane sa przez jedno¬ stke selekcjonujaca 16 wedlug kolejnosci i prze¬ twarzane na forme nadajaca sie do przetwarzania danych. Sygnaly wyjsciowe nadane przez jedno¬ stke selekcjonujaca 16 docieraja poprzez jedno¬ stke przenoszenia danych 17 do odleglej jednostki przetwarzajacej (wykorzystujacej). Zainstalowany tam odbiornik danych 18 rejestruje sygnaly jed¬ nostki przenoszenia danych 17.Wszystkie elementy zawarte pomiedzy genera¬ torem 1 wysokiej czestotliwosci a pamiecia wste¬ pna 14 powtarza sie w ukladzie równoleglym tak czesto, ile odcinków zamierza sie sledzic. Wspól¬ prace tych równoleglych elementów urzadzenia za¬ pewnia na podstawie sygnalów czujnika 19 kól rozszerzona jednostka sterujaca 8. PL PLA method of automatic search and indication of wheel tread damage in single and multi-axis rail vehicles and a device for the application of this method The subject of the invention is a method of automatic search and indication of wheel tread damage in single or multi-axis rail vehicles and a device for the use of this method. are damaged in the course of operation due to braking faults and brake skids. These damage can take various forms: a reduction in the radial dimensions, that is, flattening, and an increase in the radial dimensions, that is, bulges. The damage is distributed unevenly on the treads of the wheels and is of different sizes. The dynamic load caused by the running of the vehicle, affecting both the track and the vehicle itself, is greatly increased by the damage to the treadmill, and the wheels perform irregularly. These additional loads reach a multiple of the normal loads and are extremely dangerous both for the track and for the vehicle itself, as they lead to damage to the chassis and rails and may cause cracks. Severe accidents caused by these forces will force the railroads to break. to find and exclude from the traffic vehicles at the right moment, the wheels of which have damaged treadmills. Detection of damage to the treadmills has been done so far using outdated methods, which resulted in an increase in vehicle downtime, as it was not possible to determine or the existence of the damage, let alone its size or location in the train composition. In the previous practice, the detection of damage to the track was carried out on the basis of subjective observations. Since damage can be noticed only while the train is running, a person called for this searches for vehicles considered damaged from a train passing slowly in front of them based on acoustic observations. After the vehicle was taken out of the train, decisions were made on the basis of mechanical measurements as to whether or not the wheel track should be renovated. In order to shorten the test process, an apparatus was used to record the noise of vehicles passing over it by means of a microphone installed in the axis of the track, which when registering a knock characteristic of damaged wheels means such wheels with paint sprayed with a high-pressure pump. This method is a simple imitation of the human hearing, but without the inherent ability to differentiate the sounds. Its greatest deficiency, however, lies in the fact that there is no unequivocal relationship between the size of the damage to the wheel tread and the acoustic signal caused by such damage. For the same purpose, the German State Railways, Hungarian State Railways and Swedish Railways have also used transmitters working on the principle of elongation or acceleration measurements in the test 9710577. Both of these methods use directly the characteristic parameters of the mechanical impact caused by wheels with damaged tracks. Both of these methods eliminate the shortcomings of the method in which the acoustic measurement sensor is used and ensure a clear selection of wheels with damaged raceways, however, the use of the method of measuring expansion requires the installation of a very expensive, special support structure on the rail, which weakens it. homogeneity and therefore causes serious maintenance problems, and can also only be used with long rails when paving fclL p. The method of measuring the acceleration is simple, but its susceptibility to disturbance is equal to the lack of resistance to the disturbance of the artistic measuring methods, so that the reporting of signals provided by the transmitters is extremely complicated and the reliability of the data unsatisfactory. The present invention is to eliminate the disadvantages of known solutions and to develop a method and a device that eliminates the need to reduce the speed of the tested vehicles, that is to say, one that allows the testing of trains moving at normal operating speeds. The use of the method and the device according to the invention eliminates the uncertainty as to the quality and quantity of the damage, because both the method and the device are devoid of negative features, which characterize the methods and devices mentioned above, i.e. the device is simple in construction, selective Being installable everywhere, regardless of the railway track system, insensitive to external disturbances, requires only minimal maintenance, meets the safety conditions required for train traffic and is suitable for series production. mathematical search of wheels with damaged tracks in rail vehicles and to determine the size of these damage, characterized by the fact that measuring the length of the load occurring during the course of the damaged part of the wheel by measuring the duration of the change in the bypass resistance is carried out in such a way that both on the rails forming the track, the generator is installed near the frequency, the output of which is equipped with a blockade corresponding to the average impedance of the frequency of the wheel set. The operating frequency of the high frequency generator may be chosen between 100 kHz and 1 MHz. The generator transmits a constant current through the impedance, which, by approaching the wheel sets, drops to the minimum value due to the bypassing action and returns to a constant value as they move away. If the wheel tread, rolling within the section subjected to the operation of the sensors - which section is deliberately equal to the average circumference of the wheel of a rail car (3.14 m) and can be determined by selecting the operating frequency - it shows damage, the wheel separates from the rail, and the bypass action is reduced so that 105 impulse of the current, equal in width to the running time of the damaged part of the wheel and close to the stationary value of the current. Since at a given speed of the course 5 the running time of the damaged spot is characteristic of the size, i.e. its size, the width of the current pulse generated will be proportional to the damage size. The impedance voltage generated by the impulse and the current is amplified by a selective generator, tuned to the operating frequency and fed to the demodulator, then to compensate for the decrease in the level of its signal, it is amplified again, and the output of the amplifier is directed to the filter, and the filter signal is passed on to the signal converter stage and converted into a rectangular impulse the width of which is proportional to the pheometric size of the lesion, the further evaluation being made in an automatic system. This method is suitable for the detection of damage to the running tracks of the wheels of two-axle wagons. For the detection of damage to the running tracks of the wheels of multi-axle rail cars, as many as described, 25 signal transmitters operating at the same operating frequency with shortened, electrically insulated reading lengths are used, The reading length reached the average circumference of the wheel, but the mutually insulated elementary sections must be smaller than the shortest - sensor-operated distances between the axes. Electric pulses obtained by the methods described and proportional in their width 35 not linearly to the geometrical size of the damage, they are converted in an automatic digital system into information suitable for indicating the damage, which is characterized by the fact that the axles of the vehicle running through are counted and their speed measured on a current basis, measurement information provided by the width of the electrical pulses, it is transformed depending on the speed by a code converter, and the information obtained in this way is compared with the previously established measurement categories, and then sorted by category and number of axles. Most of the information relating to the measurement categories obtained from the track of the wheel is stored (stored) along with the assigned number of axles in the pre-memory. Information relating to all the wheels of the train about Damage * 1 of the running tracks is arranged in the selection memory of data after the train has passed, which through the data transmission network is routed further to the distant processing unit. The synchronization of the processing units "is controlled by the wheels of the vehicle rolling through the test section. The device for applying the method according to the invention is illustrated, for example, in the figures: Fig. 1 and Fig. 2. For both rails forming the track. high-frequency generator 1 is connected in a suitable manner, the closed impedance 2, which at the operating frequency is adjusted to the average impedance of the wheel sets * The voltage impulse generated at the impedance 2 in the course of the damaged part of the wheel is changed is driven by the selective amplifier 8 to demodulator 4, and the level reduction: caused by demodulator 4 is compensated by amplifier 5. The output of amplifier 5 is routed to filter 6, and the output of filter 6 is converted by converter 7 to a square signal, the width of the signals appearing at the output of the converter is proportional to d - the geometry of the surface damage. The output of the signal converter 7 is processed by a digital electronic device in such a way that the speedometer 9 measures the speed of the vehicle's passing wheels, while the 10 axle counter counts the axles. Depending on the value of the speed given by the speedometer 9, the signal of the converter 7 is then changed by the converter 11. The information appearing at the output of the converter 11 is fed to the comparison unit 12 and here compared with the previously selected measurement categories. the output of the comparing unit 12 is directed to the brushing unit 13 and here along with the number of axles given by the numerator 10, ordered according to the category of damage measurement. Among the information organized in the ordering unit 13, the information indicating the greatest damage is fed together with the number of axles assigned to it to the preliminary memory 14. After the tested wheel has been passed, stored in the initial memory 14, the information suitable for storage selection is stored until selection in memory 15. The above-described program is repeated by the machine with each passing wheel set, the program being controlled by the control unit 8 on the basis of the signals transmitted by the wheel sensor 19. After the train has passed, the information stored in the memory 15 relating to all damaged wheels of the train is selected by a selection unit 16 in order and converted into a form suitable for data processing. The output signals transmitted by the selection unit 16 reach a remote processing unit (using) via the data transfer unit 17. The installed data receiver 18 records the signals of the data transfer unit 17. All the elements between the high frequency generator 1 and the pre-memory 14 are repeated in a parallel pattern as often as the number of sections is to be tracked. The cooperation of these parallel device elements is ensured by the signals from the sensor 19 wheels by the extended control unit 8. PL EN