PL81846B1 - - Google Patents

Description

Samojezdne urzadzenie do pomiaru zwichrowan toru Przedmiotem wynalazku jest samojezdne urza¬ dzenie do pomiaru zwichrowan toru, wyposazone co najmniej w dwa czujniki na kazdym toku szyn, umieszczone jeden za drugim, w postaci kólek z obrzezami, wózków lub podobnych ukladów ki¬ nematycznych, sluzace do mierzenia odchylen od poziomu kazdego- toku szyn w poszczególnych miejscach linii kolejowej, jak równiez — do okre¬ slania wzglednej róznicy w wysokosciach pomie¬ dzy poszczególnymi czujnikami, za pomoca apara¬ tury pomiarowej typu tarczowego lub — przyrza¬ du samorejestrujacego.Znane juz sa urzadzenia do pomiaru zwichro¬ wan, w których dwie osie toczne, umieszczone jedna za druga, polaczone sa z miernikiem, który w czasie toczenia sie po torze, mierzy kat wzgled¬ nego nachylenia pomiedzy obiema osiami w kie¬ runku poprzecznym do osi toru, wskazujac te war¬ tosc bezposrednio na odpowiednim przyrzadzie, lub rejestruje je na tasmie.Urzadzenie to, skladajace sie z ukladów dzwigni lub tego rodzaju elementów, jest dla opisywanych celów zbyt skomplikowane i z powodu licznych zlacz przegubowych oraz lozysk podatne na uszko¬ dzenia. Ponadto na skutek istniejacych luzów we wspomnianych przegubach i lozyskach, wkradaja sie bledy pomiaru, które wplywaja ujemnie na wia¬ rygodnosc odczytu.Sa równiez znane urzadzenia do okreslania zwi¬ chrowan toru, które przedstawiaja uklad kinema¬ tyczny, skladajacy sie z prostokatnej ramy wózka, elastycznie podpartej w punktach naroznych na czterech kolach tocznych. Ruchy pionowe poszcze- 5 gólnego kola w odniesieniu do wspomnianej ramy, mierzone sa za pomoca mierników elektrycznych, przy czym owe cztery czlony pomiarowe sa w taki sposób podlaczone do elektrycznego^ mostka mierni¬ czego, ze na podstawie otrzymanych wielkosci elek- 10 trycznych, podaja bezposredni odczyt pomiaru dla poszczególnego miejsca zwichrowania. Jednakze, po¬ mijajac juz bardzo kosztowna aparature pomiarowa, opisane urzadzenie posiada jeszcze te Wade, ze wszelkie inne nie kontrolowane ruchy ramy wózka 15 w kierunku pionowym, powoduja przenikanie ble¬ dów do wyników pomiarów i uniemozliwiaja pre¬ cyzyjne wyznaczenie polozenia szyn.Zadaniem wynalazku jest dostarczenie urzadze¬ nia w rodzaju wspomnianego na wstepie, które by, 20 mozliwie prostymi srodkami, umozliwilo dokladny pomiar zwichrowania szyn, nie zalezny od obcych, nie wyznaczalnych drgan ramy wózka. Stosownie do istoty wynalazku zadanie to rozwiazane zostalo w taki sposób, ze aparature pomiarowa wykonano 25 jako elastycznie odksztalcamy pret, wyposazony w tensometr elektrooporowy, transponujacy mie¬ rzone wartosci zjawisk odksztalceniowych na po¬ równywalne wielkosci elektryczne, który to pret umieszczony jest pomiedzy dwoma czujnikami ten- 30 sometrycznymi, rozmieszczonymi w okreslonym od- 8184681846 stepie jeden za drugim na obu tokach szyn a kon¬ ce preta polaczone sa z obu czujnikami.Przez polaczenie owych czujników poprzez wspomniany elastycznie odksztalcalny -pret, które¬ go odksztalcenia stanowia miare zwichrowali, 5 wszelkie nie wyznaczalne odchylenia pomiedzy oboma czujnikami sa calkowicie wyeliminowane, pomiar zas zwiehrowan jest bezbledny, a jego od¬ czyt znacznie uproszczony. Ponadto stosowanie zna¬ nych skadinad czujników tensometrycznych stwa- 10 rza mozliwosci niezawodnego i prostego pomiaru elektrycznego odksztalcen preta.Zgodnie z inna cecha wynalazku elastycznie od¬ ksztalcalny pret wykonany jest w formie ruro¬ wego drazka skretnego, który kazdym ze swych 15 konców -polaczony jest — w omawianym przy¬ padku — poprzez talerzowe przeguby kardanowe ^ tym podobne czlony przeniesienia ruchu, z jed¬ nym z czujników, przy czym polaczenie to jest obrotowe z tym, ze wszelkie luzy pomiedzy poszcze- 20 gólnymi czlonami ukladu przeniesienia 'zostaly ska¬ sowane. Opisywany drazek skretny umieszczony jest w zasadzie, równolegle do osi glównej toru i w pasie srodkowym pomiedzy szynami polaczony z czujnikami, same zas czujniki znajduja sie 25 w srodku dlugosci drazka skretnego. Moga byc przy tym cztery czujniki rozmieszczone na krzyz, na przyklad pod katem 45° wzgledem osi wzdluz¬ nej drazka skretnego. Okazalo s:e przy tym rzecza korzystna jezeli drazek skretny posiada przekrój 30 prostokatny i jezeli czujniki tensometryczne umieszczone sa na szerszych bokach drazka. Jest równiez mozliwe zastosowanie preta gietkiego, usy¬ tuowanego poprzecznie do osi toru, jako preta ela¬ stycznie odksztalcalnego, na przyklad w formie 35 sprezyny piórowej, która jednym koncem polaczo-1 na jest z jednym z czujników, lub z jego czescia, stanowiaca z nim konstrukcje sztywna, na przy¬ klad za pomoca jarzma widelkowego. Wówczas czujniki tensometryczne umieszczone sa w strefie 40 maksymalnych odksztalcen, mianowicie — w polu naprezen pretów gietkich, przy czym najkorzystniej jest jezeli na kazdej stronie preta umieszczone sa dwa czujniki.Czujniki moga byc polaczone z miernikiem 45 wskaznikowym lub samopiszacym poprzez obwód bocznikowy i — jak w danym przypadku — po¬ przez wzmacniacz.Jezeli jeden czujnik reprezentuja nosne zestawy kolowe, obciazone rama ostojowa pojazdu, drugi zas 50 czujnik stanowi — jak w opisywanym przykla¬ dzie — dwuosiowy wózek pomiarowy, wynika z tego ta korzysc, ze nie tylko moze byc okreslone geome¬ tryczne polozenie zwichrowanego toru lecz równiez jego stan techniczny w poszczególnym punkcie li-^-^55 nii, to znaczy, kazde odksztalcenie lub zwichrowanie lub tez obnizenie sie szyny pod obciazeniem prze¬ jezdzajacego pojazdu i te wlasnie elastyczne de¬ formacje lub tez — wyrazajac sie ogólniej — tech¬ niczny stan toru, mierzony suma wszystkich tych 60 odchylek od normy, jest decydujacy o stopniu bez¬ pieczenstwa ruchu, albowiem pomiar owych od¬ chylek przedstawia wierny obraz rzeczywistych wa¬ runków wspólpracy ^zyn z kolami pociagu. Ponadto wyniki badan stanu toru sluza za podstawe do oce- 65 ny rodzaju i zakresu zabiegów konserwacyjnych lub naprawczych, jakie nalezy przedsiewziac na linii, na * przyklad, czy potrzebne jest podbijanie podkladów v lub regeneracja tlucznia w nawierzchni toru.Wózek pomiarowy hydraulicznie dociskany do szyn, umieszczony jest pomiedzy dwoma zestawami nosnymi pojazdu i polaczony z rama podwozia wa¬ gonu pomiarowego za posrednictwem podluznych wahaczy. Jak juz powiedziano, owa rama podwo¬ ziowa moze byc ostoja, na której spoczywa pudlo wagonu pomiarowego lub tez moze stanowic podwo¬ zie maszyny do korekcji toru, na przyklad ma¬ szyny do niwelacji toru. W tym przypadku wska¬ zane jest, aby czujniki tensometryczne lub ich obwody bocznikujace byly sprzezone poprzez wzmacniacze z napedami narzedzi roboczych maszy¬ ny, wówczas, bowiem, narzedzia te moga byc stero¬ wane automatycznie.Wynalazek wyjasniony jest przykladowo na ry¬ sunku, na którym fig. 1 przedstawia szkic sche¬ matyczny wagonu pomiarowego do badan toru z wyposazeniem wedlug wynalazku oraz z urzadze¬ niami do okreslania innych parametrów stanu toru, fig. 2 — uproszczony schemat rozwiazania apara¬ tury pomiarowej, zgodnie z wynalazkiem, fig. 2a — uproszczony schemat innej wersji wykonawczej wy¬ nalazku, fig. 3 — przekrój podluzny schematu na fig. 2 w powiekszonej skali, fig. 4 — przekrój wzdluz linii IV—IV na fig. 3, fig. 5 — przekrój wzdluz linii V—V na fig. 3, fig. 6 — schemat la¬ czeniowy dla czujników tensometrycznych, fig. 7— przekrój poziomy przez srodkowy punkt zamoco¬ wania przyrzadów pomiarowych na fig. 3, i fig. 8 — przekrój wzdluz linii VIII—VIII na fig. 7.Przedstawiony na fig. 1 szkic wagonu pomiaro¬ wego uwidocznia dwa zestawy kolowe nosne 2, 2' ustawione na szynach, z rama podwoziowa 3, na której spoczywa pudlo wagonowe 4. Jeden z zesta¬ wów 2 moze posiadac naped sprzegniety z0 zazna¬ czonym schematycznie silnikiem trakcyjnym 5, dzieki czemu wagon pomiarowy staje sie autono¬ miczna jednostka samojezdna. Pomiedzy zestawami nosnymi 2, 2', jak równiez na obu koncach wagonu umeszczone sa dwuosiowe wózki pomiarowe 6, 6', 6", które za posrednictwem wahaczy podluznych po¬ laczone sa z rama podwoziowa 3 i które za pomoca cylindrów hydraulicznych 8 moga byc podniesione z szyn 1 na czas jazdy transportowej wagonu po¬ miarowego.Cylindry 8 sluza równiez do dociskania poszcze¬ gólnych osi pomiarowych 9a, 9b kazdego wózka do szyn 1 a mianowicie — osi 9a do lewej szyny i 9b do prawej. Do pomiaru wyboczen szyn sluza wszy¬ stkie trzy zespoly 6, 6' i 6", przy czym ruchy wzgledne poszczególnych osi 9a lub 9b w kierunku poprzecznym do ramy ostojowej 3 przenoszone sa za pomoca dzwigni 10 oraz czlonów laczacych, na apa¬ rature pomiarowa, z której za posrednictwem gene¬ ratorów impulsów lla lub llb dla lewej albo prawe"j szyny, ruchy te przekazywane sa juz w transpozycji na wielkosci elektryczne, w danym przypadku wzmocnione, do miernika wskazniko¬ wego 12 lub rejestrujacego 13.Przedstawiony wagon pomiarowy wyposazony jest ponadto w urzadzenie 14 do badania styków szyn,81 846 nastepnie — urzadzenie 15 do mierzenia zwichro- wan jak równiez — w przyrzad 16 do korekcji przeswitu toru, które to urzadzenia sa równiez po¬ laczone elektrycznie przez generatory impulsów 11 z miernikami wskaznikowymi 12 i rejestrujacymi 13. Ponadto w wagonie pomiarowym zainstalowane sa równiez maszyny liczace 17 dla przetwarzania danych pomiarowych na gotowe wartosci liczbowe.Poniewaz opisywany wynalazek odnosi sie tylko do pomiaru zwichrowan toru, tylko ten temat be¬ dzie w dalszej czesci opisu przedmiotem szczegó¬ lowej analizy.Na fig. 2 i 3 przedstawione sa: jeden zostaw nosny 2' oraz srodkowy wózek pomiarowy 6' i ze¬ wnetrzny 6", który przewidziany jest do mierzenia strzalki ugiecia zestawów kolowych w wagonie po¬ miarowym 3, 4, przy czym srodkowy wózek 6' oraz zestaw nosny 2* sluza jednoczesnie do badania zwi¬ chrowan toru. W tym celu srodkowy wózek po¬ miarowy 6' polaczony jest w osi toru za posredni¬ ctwem sztywnej rury 18 i drazka skretnego 19, wy¬ posazonego w srodku jego dlugosci w cztery czuj¬ niki tensometryczne 20, z zestawem nosnym 2 wa¬ gonu pomiarowego 3, 4, przy czym rura laczaca 18 polaczona jest przegubowo bez luzów z drazkiem skretnym 19 jak i z wózkiem pomiarowym 6, na przyklad przez sprezyne talerzowa 21, która w dalszej czesci opisu bedzie blizej wyjasniona^Owe cztery — przyjmijmy ze — naklejone czujniki tensometrycz¬ ne 20, sa umieszczone na górnej stronie drazka skretnego 19 pod katem 45° wzgledem jego osi wzdluznej, a wiec sa skrzyzowane z kierunkami glównych naprezen.Naprezenia skretne, pojawiajace sie w czasie wichrowania sie drazka 19, a skladajace sie z na¬ prezen rozciagajacych i sciskajacych, implikuja zjawisko wydluzenia lub. skrócenia wzglednego dru¬ tów metalowych wtopionych w czujniki tensome¬ tryczne 20, co powoduje zmiane elektrycznej opor¬ nosci tych drucików, to zas z kolei umozliwia wzbudzenie w obwodzie bocznikowym pradu o pro¬ porcjonalnej wartosci, który jest miernikiem wiel¬ kosci odksztalcenia (skrecenia) drazka 19, a tym sa¬ mym daje poglad na wielkosc dzialajacych nan ru¬ chów wzglednych pomiedzy wózkiem pomiarowym 6' i zestawem nosnym 2r.. W miejscu polaczenia rury 18 z drazkiem skre¬ tnym 19, który jest sprzegniety z zestawem nos¬ nym 2', znajduje sie czop 22 (fig. 7), ulozyskowany w czlonie przegubowym 24, polaczonym poprzez wa¬ hacz 23 z rama podwoziowa 3. Obie osie 9a, 9b — w rozpatrywanym przypadku — dwuosiowego wóz¬ ka pomiarowego 6', sa za posrednictwem czlonu przegubowego 25 polaczone równiez miedzy soba ze swoboda ruchów pionowych i pokretnych.Na fig. 2a przedstawiona jest inna wersja opisy¬ wanego urzadzenia, w której zamiast drazka skre¬ tnego 19 zastosowano drazek gietki 26, wyposazo¬ ny równtez w czujniki tensometryczne. Drazek ten zamocowany jest z jednej strony na ramieniu 27, polaczonym sztywno z osia pomiarowa 9, z drugiej zas strony, przez widelki 28, obejmujace przegubo- ' wo jego wolny koniec, polaczony jest z ramieniem katowym 29v które z kolei posiada sztywne pola¬ czenie z druga osia pomiarowa 9; istnieje zatym w tej wersji mozliwosc zastapienia dwuosiowego wózka pomiarowego 6', jak równiez — osi nosnej 2' przez pojedyncza os pomiarowa 9 lub 9'. Drazek gietki 26 wykonany jest z hartowanej stali spre-. 5 zynowej a czujniki tensometryczne 20 nalozone* sa w miejscu zamocowania go na ramieniu 27 a wiec znajduja sie one w strefie maksymalnych od¬ ksztalcen drazka 26. Przy tym na kazdej stronie drazka gietkiego moga byc umieszczone po dwa 10 czujniki 20 równolegle do siebie. Oczywiscie i w tej wersji dzialaja zjawiska wydluzenia i skrócenia wzglednego pasków tensometrycznych, powodujace zmiany opornosci, które obrazuja ""wielkosc od¬ ksztalcenia (wygiecia) drazka 26. 15 Z fig. 4 jasno wynika, ze drazek skretny 19, za¬ stosowany w wersji pokazanej na fig. 2 i 3 jest ksztaltownikiem o przekroju prostokatnym, gdzie na bokach wezszych nalozone sa plaskowniki usz¬ tywniajace 30, wykonane z blachy, podczas gdy na 20 górnej powierzchni szerszego boku umieszczone sa czujniki tensometryczne 20.Na fig. 5 widoczne jest podwieszenie lozyska przegubowego 24 na wahaczach 23 do ramy pod¬ woziowej 3 wagonu pomiarowego; ponadto uwidocz- 25 nione jest polaczenie osi pomiarowej 9b z rura la¬ czaca 18 za pomoca trójkatnego czlonu laczacego, zamocowanego na osi.Pokazany na fig. 6 schemat laczeniowy dla czuj¬ ników tensometrycznych 20, stosowany jest zarówno 30 w wersji z drazkiem skretnym jak i w drugim roz¬ wiazaniu, z drazkiem gietkim. Mostek -pomiarowy z czujnikiem tensometrycznym podlaczony jest z jednej strony do stabilizatora napiecia roboczego 32, oraz — przez prostownik a równiez — jak 35 w opisywanym przypadku — przez urzadzenia do¬ datkowe, jak wzmacniacz wstepny, filtr i tym po¬ dobne, do miernika wskaznikowego 12 lub do przy¬ rzadu rejestrujacego 13, dzialajacego jako miernik samopiszacy lub tez do maszyny liczacej. 40 Na fig. 7 i 8 jest wyrazniej uwidocznione miejsce ulozyskowania zlacza pomiedzy rura 18 i drazkiem skretnym 19. Rura 18, na koncu zwróconym ku zla¬ czu, posiada kolnierz 35, który swymi dwoma wy¬ stajacymi ramionami 21a przykrecony jest do spre- 45 zj ny talerzowej 21, posiadajacej forme krzyza. Dwa inne ramiona 21b, wystajace srednicowo ze sprezyny talerzowej, przykrecone sa do drugiego kolnierza 36, przestawionego wzgledem wspomnianego wyzej kol¬ nierza 35 o 90°, który z kolei zespawany jestzjed- 50 nym koncem czopa 22. Tym sposobem sprezyna ta¬ lerzowa 21 umozliwia calkowicie bezstratne przenie¬ sienie momentu obrotowego przy zerowej tolerancji luzów calego ukladu kinematycznego z rury lacza¬ cej 18 na czop 22, przy czym dopuszczone jest jesz- 55 cze skosne ustawienie sie tych dwóch elementów wzgledem siebie, tak, ze na przyklad, ruchy pio¬ nowe lub poprzeczne wózka 6' w odniesieniu do drazka 19 ulegaja wyrównaniu. Czop 22 ulozysko¬ wany jest w sferoidalnych czaszach 24a, 24b zlacza 60 przegubowego 24, tak, ze równiez ruchy pionowe 3 poprzeczne polaczonego z drazkiem skretnym ze¬ stawu kolowego 2' lub 9' moga byc wyrównane. Na drugim koncu czopa 22 nasadzony jest okragly kolnierz 37, który z kolei zlaczony jest gwintem 65 z kolnierzem 38, przyspawanym do konca drazka81846 7 19, tak, ze równiez pomiedzy czopem 22 i drazkiem 19, przeniesienie sil odbywa sie z tolerancja zerowa. PL PL

Claims (15)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Samojezdne urzadzenie do pomiaru zwichro- wan toru, wyposazone co najmniej w dwa czujni¬ ki na kazdym toku szyn, umieszczone jeden za drugim, w postaci kólek z obrzezami, wózków lub tym podobnych ukladów kinematycznych, sluzace do wykrywania odchylen kazdego toku w plaszczyz¬ nie pionowej od polozenia poziomego w poszcze¬ gólnych miejscach toru, jak równiez — do okres¬ lania wzglednej róznicy poziomów pomiedzy posz¬ czególnymi czujnikami za pomoca mierników wskaznikowych lub samopiszacych, znamienne tym, ze element pomiarowy stanowi elastycznie odksztal- calny pret (19, 26), wyposazony w tensometr elek- trooporowy (20), transponujacy wielkosci fizyczne zjawisk odksztalceniowych na równoznaczne wiel¬ kosci elektryczne, który to pret zainstalowany jest pomiedzy dwoma organami pomiarowymi (2', 6'): (9, 9'), lezacymi w okreslonych odstepach jeden za drugim na obu tokach szyn (1) na kazdym koncu polaczony jest z jednym z tych dwóch organów pomiarowych (2', 6'); (9, 9').

2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze elastycznie odksztalcalny pret stanowi drazek skretny (19), który swymi koncami polaczony jest, za posrednictwem sprezyn talerzowych (21), prze¬ gubów kardanowych lub innych podobnych ele¬ mentów z jednym z organów pomiarowych czuj¬ ników (2', 6').

3. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze drazek skretny usytuowany jest zasadniczo rów¬ nolegle do osi toru i w srodkowej swej czesci po¬ laczony jest z organami pomiarowymi (2', 6').

4. Urzadzenie wedlug zastrz. 2 lub 3, znamienne tym, ze czujniki tensometryczne (20) umieszczone ?a w osi wzdluznej drazka skretnego (19).

5. Urzadzenie wedlug zastrz. 2 do 4, znamienne tym, ze czujniki tensometryczne (20) usytuowane sa pod katem 45° wzgledem osi glównej drazka skretnego (19).

6. Urzadzenie wedlug zastrz. 5, znamienne tym, ze na drazku skretnym umieszczony jest szereg, na przyklad, cztery czujniki tensometryczne (20), ulozone na krzyz. 8

7. Urzadzenie wedlug zastrz. 2 do 6, znamienne tym, ze drazek skretny (19) posiada przekrój pro¬ stokatny, przy czym czujniki tensometryczne (20) umieszczone sa na szerszych bokach drazka. 5

8. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym¬ ze elastycznie odksztalcalny drazek jest drazkiem gietkim (26), wykonanym na przyklad, w formie sprezyny piórowej i jest usytuowany poprzecznie wzgledem osi toru, przy czym jednym ze swych io konców przymocowany jest do jednego z organów pomiarowych (9, 9') lub tez — do czesci skladowej (29) tego organu, z którym stanowi ona sztywna ca¬ losc, zas drugim koncem — do drugiego organu pomiarowego (9') lub jego czesci skladowej (29), 15 sztywno z nim zlaczonej, na przyklad, poprzez jarzmo, widelkowe (28).

9. Urzadzenie wedlug zastrz. 8, znamienne tym. ze czujniki tensometryczne (20) umieszczone sa w punkcie zamocowania drazka gietkiego (26). 20

10. Urzadzenie wedlug zastrz. 8 lub 9, znamienne tym, ze na kazdej stronie drazka gietkiego (26) umieszczone sa po dwa czujniki tensometryczne (20).

11. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 do 10, znamienne 25 tym, ze czujniki (20) polaczone sa poprzez bocz¬ nik i — przez wzmacniacz (33, 34), z* przyrzadem wskaznikowym lub rejestrujacym (12) lub (13).

12. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 do 11, znamienne tym, ze jeden z organów pomiarowych stanowi ze- 30 staw kolowy (2') podtrzymujacy rame podwoziowa (3), drugi zas — dwuosiowy wózek pomiarowy (6').

13. Urzadzenie wedlug zastrz. 12, znamienne tym, ze wózek pomiarowy, dociskany hydraulicznie do szyn, polaczony jest za pomoca podluznych waha- 35 czy (7) z rama podwoziowa (3) i umieszczony po¬ miedzy dwoma nosnymi zestawami kolowymi (2), ¦ (2').

14. Urzadzenie wedlug zastrz. 12 lub 13, zna¬ mienne tym, ze rama podwoziowa (3) stanowi je- 40 dnoczesnie ostoje wagonu pomiarowego (3, 4).

15. Urzadzenie wedlug zastrz. 12 lub 13, zna¬ mienne tym, ze rama podwoziowa (3) stanowi jednoczesnie ostoje maszyny do korekcji torów, na przyklad, maszyny do niwelacji torów, przy czym, 45 jak w opisywanym przypadku, czujniki tensome¬ tryczne (20) lub ich obwód bocznikowy, polaczone sa poprzez wzmacniacz z napedami przyrzadów ro¬ boczych maszyny w celu umozliwienia automa¬ tycznego sterowania tych przyrzadów.81846 Fig. 2 9q 6' 1 9bSI 846 Fig. 5 Fig. 6 Cena 10 zl p. N. K-w. Zakl. nr 16 T-w 1623-76 110 egz. A4 PL PL