PL86510B2 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urzadzenie do pomiaru stanu geometrycznego zestawów kolowych i zuzycia profilów roboczych tych zestawów.Znany jest sposób pomiaru stanu geometrycznego zestawów kolowych, w którym wykorzystuje sie zasady rzutowania optycznego lub optyczno-telewizyjnego profilu roboczego na ekran z profilem wzorcowym i odpo¬ wiednia podzialka miernicza, wzrokowy odczyt: wielkosci zuzycia profilu, srednicy kola zuzytego , bicia promieniowego zarysu na obwodzie, wewnetrznej odleglosci pomiedzy kolami, szerokosci obrzeza i bicie boczne oraz polozenia profilu w stosunku do przyjetych plaszczyzn symetrii. Najistotniejszymi elementami urzadzenia do tego sposobu sa glowice optyczne lub optyczno-telewizyjne, w których obraz profilów roboczych tworzy cienie na matówce z naniesiona siatka pomiarowa, lub przekazany jest na monitor. Kazda z glowic jest zabudowa¬ na na wspólnej belce i posiada niezalezny naped w dwóch prostopadlych kierunkach.W innym sposobie pomiaru jest wykorzystana zasada elektromechaniczna, wedlug której przesuw koncó¬ wek pomiarowych czujników stykowych rozmieszczonych wzdluz profilu roboczego kola (kól) zamieniany jest na odpowiednie wartosci elektryczne (np. za pomoca mostka Wheatstone*a), które po wzmocnieniu i przetworze¬ niu sa przekazane do urzadzenia umozliwiajacego odczyt wielkosci zuzycia profilu, srednicy kola po obróbce renowacyjnej i nieprostopadlosci czolowych plaszczyzn kól wzgledem osi. Urzadzenie do stosowania tego spo¬ sobu zbudowane jest w konwencjonalnej formie bramowej i sklada sie z nastepujacych glównych zespolów: tora fundamentowa, dwa niezalezne napedy wysuwnych pinol, dwa stojaki z belka poprzeczna, na której umieszczone sa komplety czujników i przyrzad pomiarowy.W innym z kolei sposobie znanym z opisu patentowego RFN nr 1142184 wykorzystana jest zasada czujni¬ ków stykowych sprzezonych z potencjometrami, które przekazuja odpowiednia wartosc elektryczna do ogólnie znanego przetwornika elektrycznego, a nastepnie do urzadzenia rejestrujacego. Urzadzenie to posiada glowice pomiarowa, która jest wyposazona w czujniki stykowe napedzane hydraulicznie wspólpracujace z potencjomet¬ rami elektrycznymi umozliwiajacymi odczyt wielkosci i zuzycia profilu, srednicy kola zestawu czopów osi i bicia promieniowego, osi szerokosci czopa lozyska slizgowego na osi, szerokosci obreczy bocznego bicia i wewnetrznej powierzchni czolowej obrzeza do osi obreczy.2 86510 Równiez znane sa sposoby pomiarów zestawów kolowych, w których zastosowane sa stykowe elementy toczne przynalezne do czynników pomiarowych, pozostajace w stalym styku z profilem mierzonym, lub po¬ wierzchnia boczna, a drogi przesuwu elementów tocznych sa zamieniane analogowo na odpowiednie napiecie a nastepnie przetworzone na drodze elektronicznej i przesuwane wzdluz tego profilu umozliwiajace pomiar: bicia promieniowego srodka osi, bicia promieniowego powierzchni roboczych osi oraz odsadzen osi wzgledem poloze¬ nia kól. Ruch wzdluzny i dosuwowy zamieniane sa analogowo na odpowiednie wielkosci elektryczne przetwarza¬ ne nastepnie na drodze elektronicznej na wielkosci umozliwiajace odczyt lub zapis ilosciowych przemieszczen czujników pomiarowych. Urzadzenie posiada uklad bramowy, a na stojakach zabudowana jest belka pomiarowa napedzana srubami. Przesuw belki pomiarowej jest sprzezony z ruchem podnosnika, przy czym szybkosci obyd¬ wu ruchów sa jednakowe zas kierunki sa przeciwne. Pinole w obydwu kierunkach napedzane sa hydraulicznie.Ponadto znane sa sposoby bezposredniego pomiaru za pomoca róznej konstrukcji narzedzi mierniczych recznych, majacych uksztaltowanie wzorników z przesuwkami, linialami i noniuszami lub narzedziami mierniczymi ogólne¬ go zastosowania.Sposoby i urzadzenia oparte na metodzie optycznej lub optyczno-telewizyjnej umozliwiaja pomiar i zapis wartosci mierzonych bez udzialu obslugujacego wskazujac wyniki pomiarów w sposób chwilowy, zwlaszcza przy deformacjach w postaci splaszczen na obwodach. Metody wykorzystujace bezposredni styk czujnika z mierzo¬ nym kolem posiadaja krótka zywotnosc przez zuzywanie sie elementów stykowych, blad pomiaruu, oraz ze wzgledu na koniecznosc stosowania malych predkosci obwodowych w styku kola z czujnikiem charakteryzuja sie niska wydajnoscia procesu pomiaru lub umozliwiaja pomiar tylko w wybranych plaszczyznach przekroju promieniowego kola i zestawu bez mozliwosci pomiaru wzdluz pelnego obwodu kola.* Istota sposobu wedlug wynalazku wykorzystujaca znane odwzorowanie optyczne zestawem ustawionym symetrycznie wzgledem plaszczyzny symetrii rozmieszczenia glowic pomiarowych znajdujaca sie podczas pomia¬ ru w ruchu obrotowym lub w spoczynku polega na tym; ze ruch mierniczy poziomy glowic pomiarowych steruje sie i mierzy czujnikami bezdotykowymi, zas ruch mierniczy pionowy glowic pomiarowych steruje sie zmiana szczelin powstajacych w wyniku porównania wzornika zabudowanego na paneli ekranowej z obrazem profilów rzeczywistych kól.Urzadzenie wedlug wynalazku posiada podstawe, na której ustawiony jest podnosnik z zespolem napedo¬ wym oraz dwa stojaki zwiazane ze soba belka przez która doprowadza sie naped przesuwu dwu wysuwnych pinoli osadzonych na tych stojakach z pionowymi prowadnicami, na której zabudowane sa glowice pomiarowe przemieszczane ukladami napedowymi, przy czym glowice pomiarowe skladaja sie z podstaw, na których zabu¬ dowane sa przesuwne poziomo sanie z czujnikami bezdotykowymi i ukladami rzutnikowymi oraz panelami ekra¬ nowymi z fotoelementami.Sposób i urzadzenie wedlug wynalazku umozliwia automatyzacje odczytu, zapisu lub wykorzystanie do dalszej automatyki sterowania wartosoi pomierzonych. Pozwala na pomiar wzdluz pelnego obwodu kola (kól) oraz umozliwia osiagniecie duzej wydajnosci procesu pomiarowego, niezaleznie od postaci deformacji profili roboczych. Urzadzenie umozliwia pomiar zuzycia profilu roboczego, srednicy kola (kól) opisanych i wpisanych na profilach roboczych zestawu, bicia powierzchni bocznej kola, osadzenie kól na osi, bicie osi w plaszczyznie symetrii, srednicy bicia czopów.Sposób pomiaru wedlug wynalazku oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu sa blizej omówione na jednym z przykladów uwidocznionych na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie przebieg pomia¬ ru kola zestawu, fig. 2 - rozmieszczenie fotodiod lub fotooporów na paneli ekranowej, fig. 3 - schematyczny uklad konstrukcyjny urzadzenia pomiarowego w widoku z przodu z wykrojem.Przebieg pomiarów zestawu kolowego jest nastepujacy. Glowica pomiarowa A w polozeniu wyjsciowym jest usytuowana w stosunku do klów urzadzenia w polozeniu zerowym — to znaczy w stalej odleglosci r, a takze w stalej odleglosci cp (dla strony lewej- cl) w stosunku do poprzedniej plaszczyzny symetrii zestawu O-O.Po uruchomieniu ruchu glowicy pomiarowej A do dolu w kierunku pokazanym strzalka v, uklad pomiaro¬ wy, na przyklad zlozony ze znanych przetworników obrotowo-impulsowych i liczników impulsów, wykonuje pomiar przemieszczenia glowicy, odejmujac go od stalej wartosci r. Ruch ten trwa do chwili zadzialania ukladu fotooptycznego D, który w wyniku przesloniecia fotoelementu f1 (f7) przez obraz zewnetrznej krawedzi okregu obrzeza profilu n reaguje zwolnieniem przesuwu glowicy (glowic) do dolu. Teraz nastepuje sterowanie ruchu glowicy pomiarowej A w kierunku pokazanym strzalka hp (ho). Uklad pomiarowy, na przyklad zlozony ze znanych przetworników impusowo-obrotowych i liczników impulsów, wykonuje pomiar przemieszczenia glowi¬ cy, do chwili zadzialania czujnika bezdotykowego p reagujacego na odpowiednie zblizenie Kp (KI) do powierz¬ chni czolowej kola m. Wielkosci przemieszczen obu glowic w kierunkach hp i hi zsumowane ze stalymi wartos¬ ciami odleglosci cp i cl okreslaja rozstaw kól na osi, róznica odleglosci (cp + Kp) - (cl + KI) okresla prawidlo¬ wosc osadzenia kól wzgledem plaszczyzny symetrii zestawu O-O, zas zmiany wielkosci Kp i KI podczas pelnego obrotu kola okreslaja nieprostopadlosc powierzchni m do osi.86510 3 Dalsze zwolnione przemieszczenie glowic pomiarowych A do dolu (w kierunku pokazanym strzalkami V) trwa do chwili, gdy wszystkie fotoelementy f2 f6 oraz f8 fl2 na paneli ekranowej E beda zaciemnione obrazem profilu rzeczywistego zuzytego kola. Ten ruch glowic pomiarowych A jest takze mierzony ukladem elektronicznym. Zaciemnianie pierwszego dowolnego fotoelementu z zespolu f2 f6 lub f8 fl2 oznacza poczatek pomiaru grubosci naddatku obróbkowego g, zas zaciemnienie ostatniego dowolnego fotoelementu z zes¬ polu f2 f6 lub f8 fl2 oznacza koniec pomiaru grubosci naddatku obróbkowego g i równoczesnie okresla srednice kól d która otrzyma sie po obróbce renowacyjnej profili.Urzadzenie pomiarowe wedlug wynalazku sklada sie z podstawy 1, na której ustawiony jest podnosnik 2 z zespolem napedowym oraz dwa stojaki 3 i 4, zwiazane ze soba belka 5, na której umieszczony jest zespól 6 napedu przesuwu rozsuwnych pinol 7 i 8 osadzonych w stojakach 3 i 4, z pionowymi prowadnicami. Na piono¬ wych prowadnicach zabudowane sa glowice pomiarowe A przemieszczane ukladami napedowymi 11 i 12 sklada¬ jace sie z podstaw 9 i 10 na których umieszczone sa przesuwne poziome sanie 13 i 14 z czujnikami bezdotyko¬ wymi p, ukladami rzutnikowymi (projekcyjnymi) 15 i 16 oraz panelami ekranowymi 17 i 18 z fotoelementami f.Dzialanie urzadzenia wedlug wynalazku jest opisane ponizej. Z chwila wlaczenia cyklu pracy urzadzenia uruchamiany jest podnosnik 2, który podnosi zestaw mierzony na wysokosc klów urzadzenia. W tym polozeniu uruchamia sie mechanizm 6 synchronicznego wysuwu osiowego pinoli 7 i 8j w wyniku którego zestaw jest umieszczony w klach i ustawiany symetrycznie wzgledem poprzecznej plaszczyzny symetrii urzadzenia „O-O".Nastepnie zalacza sie naped obrotowy zestawu od rolek ciernych mechanizmu napedowego podnosnika 2, pozostawiajacych nadal w styku z kolami zestawu. Zalaczenie sie obrotów zestawu powoduje takze zalaczenie sie przesuwu glowic pomiarowych w kierunku osiowym do kól, a nastepnie w kierunku promieniowym do dolu.Ruchy glowic sa kontrolowane (mierzone) jak to opisano wyzej, zas ustanie ruchu osiowego, do kola, jest ograniczone zadzialaniem czujników elektrycznych bezdotykowych p osadzonych w kazdej glowicy, a ruch glo¬ wic do dolu jest ograniczony zadzialaniem ukladu fotoelementów f. Wyniki pomiarów sa przekazywane od przetworników impulsów do urzadzen zliczajacych z i dalej do'urzadzen wskaznikowych lub pamieciowych w.Po zakonczonym pomiarze zespoly powracaja w polozenie wyjsciowe. PL

Claims (2)

1. Zastrzezeniapatentowe 1. Sposób pomiaru stanu geometrycznego zestawów kolowych i zuzycia profilów roboczych tych zesta¬ wów, wykorzystujacy odwzorowanie optyczne zestawem ustawionym symetrycznie wzgledem plaszczyzny symetrii rozmieszczenia glowic pomiarowych i znajdujacy sie podczas pomiaru w ruchu obrotowym lub w spo¬ czynku, znamienny tym, ze steruje sie i mierzy czujnikami bezdotykowymi (O) ruch poziomy glowic pomiarowych (A), a nastepnie steruje sie ruchem pionowym glowic pomiarowych (A) przez zmiane szczelin, które powstaja przy porównaniu wzornika zabudowanego na paneli ekranowej (E) z obrazem profilów rzeczy¬ wistych kól.
2. 2. Urzadzenie do pomiaru stanu geometrycznego zestawów kolowych i zuzycia profilów roboczych tych zestawów posiadajace podstawe, na której ustawiony jest podnosnik z zespolem napedowym oraz dwa stojaki zwiazane ze soba belka przez która doprowadza sie naped do przesuwu rozsuwnych pinoli osadzonych w stoja¬ kach z pionowymi prowadnicymi, znamienne tym, ze na pionowych prowadnicach zabudowane sa glowi¬ ce pomiarowe (A), przemieszczane ukladami napedowymi (11 i 12), przy czym glowice pomiarowe (A) skladaja sie z podstaw (9 i 10) na których umieszczone sa przesuwne poziome sanie (13 i 14) z czujnikami bezdotyko¬ wymi (p), ukladami rzutnikowymi (15 i 16) oraz panelami ekranowymi (17 i 18) z fotoelementami (f)-86 510 w h D JL ^ 77N"P' 5L ^L_ Jsjff "i - -HS fig. I fig2 w w I \*Jf] i £sW /7 B /i , tf \ BM ;fr—-rr £ar I —TTf- LLJL. "Ti nr /i eh / Ag. 3 Prac. Poligraf. UP PRL Naklad 120 + 18 egz. Cena 10 zl PL