RU116434U1 - Трибометрический комплекс с механизмом реверсивного движения для измерения коэффициента трения между колесом и рельсом - Google Patents
Трибометрический комплекс с механизмом реверсивного движения для измерения коэффициента трения между колесом и рельсом Download PDFInfo
- Publication number
- RU116434U1 RU116434U1 RU2012103114/11U RU2012103114U RU116434U1 RU 116434 U1 RU116434 U1 RU 116434U1 RU 2012103114/11 U RU2012103114/11 U RU 2012103114/11U RU 2012103114 U RU2012103114 U RU 2012103114U RU 116434 U1 RU116434 U1 RU 116434U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- roller
- tribometer
- measuring
- wheel
- rail
- Prior art date
Links
Landscapes
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
Трибометрический комплекс с механизмом реверсивного движения для измерения коэффициента трения между колесом и рельсом, содержащий тележку с колесами и возможностью перемещения по рельсам, установленные на ней роликовый трибометр, оборудование для регистрации и обработки данных в виде датчиков трибометра и ЭВМ, а также источник автономного питания, отличающийся тем, что, по крайней мере, одно колесо тележки снабжено сервоприводом в виде шагового двигателя, датчика положения, механизма реверсивного движения и блока управления, измерительный ролик трибометра снабжен нагружателем с регулятором нагрузки, датчиками положений прямого и обратного хода с обратной связью, а в состав оборудования введены устройства управления и контроля скоростью движения тележки и нагрузкой на ролик, а также устройство управления механизмом реверсивного движения.
Description
Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а именно к оборудованию для определения коэффициента трения между колесом и рельсом и мест лубрикации с целью поддержания оптимального режима трения на поверхности рельса железнодорожного полотна.
Цель полезной модели - повышение достоверности измерений и расширение функциональных возможностей.
Трибометр [< гр. tribÕ растираю +…метр] - прибор для измерения сил трения и износостойкости трущихся поверхностей.
Лубрикатор [< лат.lubricare делать скользким, гладким] - прибор для смазки под давлением трущихся частей машин.
Уровень техники
Известно устройство для определения коэффициента сцепления колес с рельсами, содержащее П-образную раму, измерительный ролик, установленный свободно и кинематически связанный через систему колес с затормаживающей его спиральной пружиной и счетчиком, фиксирующим угол закручивания пружины, съемные грузы, создающие вертикальную нагрузку на измерительный ролик, при этом на оси последнего свободно установлены поводки для передачи горизонтального усилия от направляющего ролика, дисков и рычага, а также храповик, обеспечивающий вращение ролика и системы колес только в одном направлении, причем измерительный ролик имеет бочкообразную форму, благодаря чему в точке контакта с головкой рельса создаются напряжения, близкие к действительным напряжениям под колесами подвижного состава (А.С. СССР №183802, 1964 г., МПК В61к, В61с, опубл. Бюл. №14, 1966 г.) [1].
При работе с известным устройством раму устанавливают на рельсе так, чтобы измерительный ролик располагался на рабочей поверхности головки, и прикладывают усилие к рычагу, при этом рама перемещается, а ролик, перекатываясь по рельсу, приводит во вращение колесо, которое закручивает спиральную пружину, создающую тормозной момент на оси измерительного ролика. С увеличением угла закручивания пружины тормозной момент возрастает до тех пор, пока ролик не начнет проскальзывать по рельсу. Наибольшее значение угла закручивания, зафиксированное счетчиком, соответствует максимальной силе сцепления между роликом и рельсом в режиме торможения. Показания счетчика с помощью тарировочного графика переводят в значения коэффициента сцепления.
Недостатками известного устройства являются недостаточные точность и достоверность измерений, а также невозможность реверсивного, обратного движения, для повторного измерения, без перестановки устройства вручную, из-за вращения измерительного ролика и системы колес только в одном направлении.
За прототип выбран трибометрический комплекс для измерения коэффициента трения на поверхности рельса по Патенту РФ №2390451, 2009 г., МПК В61К 9/00, опубл. 27.05.2010 г.[2].
Комплекс - прототип содержит тележку с опорными роликами и установленные на ней переносной роликовый трибометр с тензодатчиками, автономный источник питания, например аккумуляторная батарея, и оборудование для регистрации и обработки данных, состоящее из ЭВМ, тензоусилителя со встроенным аналоге - цифровым преобразователем, соединенного линейным кабелем с датчиками трибометра и подсоединенного к ЭВМ с помощью интерфейса параллельного порта.
Комплекс - прототип работает следующим образом.
Перед проведением измерений осуществляют настройку оборудования комплекса, к тензоусилителю подсоединяют аккумулятор, и соединяют его с ЭВМ через интерфейс параллельного порта, затем включают питание. Все операции по настройке тензоусилителя производят через ЭВМ с помощью специального программного обеспечения. После включения тензоусилителя запускают упомянутую программу, производят в ней регистрацию подключенных устройств и настраивают измерительные каналы. В настройку входят: определение типа датчика, выставление измерительного диапазона, регулировка нуля, определение типа фильтра низких частот и его частоты среза.
После настройки измерительного оборудования комплекса приступают к измерениям.
Принцип действия комплекса заключается в измерении силы трения между измерительным роликом и поверхностью рельса.
Для проведения измерения трения, на выбранном участке пути трибометр снимается оператором с тележки и устанавливается на рельс так, чтобы опорные ролики касались его поверхности.
После того, как устройство устойчиво прижато опорными роликами к рельсу, оператор двигает его относительно рельса. После начала скольжения измерительного ролика для получения достаточной для обработки записи следует двигать комплекс в течение трех - четырех секунд. В это время роликовый трибометр будет фиксировать высокочастотные составляющие импульсов трения и при помощи тензодатчиков получать значения силы трения в виде осциллограммы. Тензодатчики трибометра преобразуют механическую деформацию в электрический сигнал, который проходит через тензоусилитель, АЦП и в цифровом виде записывается на ЭВМ. Тензодатчики таким же образом позволяют фиксировать нормальную силу, действующую на измерительный ролик. Отношение мгновенных значений силы трения и нормальной силы дает значение коэффициента сцепления.
Далее нагрузка снимается, и измерение повторяется заново.
Для обеспечения достаточного для статистической обработки количества значений трения необходимо выполнить 10-15 замеров для выбранного участка, что позволит получить от 10 до 20 точек для каждого замера. По ним определяется как математическое ожидание коэффициентов трения, так и их дисперсия.
Недостатками комплекса - прототипа являются недостоверность измерений и малая функциональность, обусловленные следующими причинами:
- невозможность контроля и управления скоростью движения тележки;
- отсутствие контроля и управления нагрузкой на измерительный ролик трибометра;
- невозможность реверсивного движения в автоматическом режиме для повторного измерения без перестановки трибометра (тележки).
Указанные недостатки устраняются тем, что в заявляемом трибометрическом комплексе с механизмом реверсивного движения для измерения коэффициента трения между колесом и рельсом, содержащим тележку с возможностью перемещения по рельсам, и установленные на ней, роликовый трибометр, оборудование для регистрации и обработки данных в виде датчиков трибометра и ЭВМ, а также источник автономного питания, что, по крайней мере, одно колесо тележки снабженосервоприводом в виде шагового двигателя, датчика положений, механизма реверсивного движения и блока управления, измерительный ролик трибометра снабжен нагружателем с регулятором нагрузки, например порошковой или электромагнитной муфтой, и датчиками положений прямого и обратного хода с обратной связью, а в состав оборудования введены устройства управления и контроля скоростью движения тележки и нагрузкой на ролик, а также устройство управления механизмом реверсивного движения.
Раскрытие полезной модели
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в следующем.
По мере интенсификации применения на железных дорогах смазки рельсов для безопасности и эффективности движения возникает необходимость в измерении коэффициента трения между колесом транспортного средства и головкой рельса железнодорожного полотна и определении мест лубрикации с целью поддержания оптимального режима движения и торможения колесного транспортного средства.
Известные устройства, использующие роликовые трибометры для решения обозначенной задачи, имеют недостатки - недостоверность измерений и малая функциональность из-за отсутствия контроля и управления скоростью движения тележки и нагрузкой на измерительный ролик трибометра, а также невозможности реверсивного движения в автоматическом режиме для повторного измерения.
Цель полезной модели - повышение достоверности измерений и расширение функциональных возможностей.
Для достижения поставленной цели целесообразно обеспечить, по крайней мере, одно колесо тележки сервоприводом в виде шагового двигателя, датчика положений, механизма реверсивного движения и блока управления, а измерительный ролик трибометра - нагружателем с регулятором нагрузки, например порошковой или электромагнитной муфтой, и датчиками положений прямого и обратного хода с обратной связью, и ввести в состав оборудования устройства управления и контроля скоростью движения тележки и нагрузкой на ролик, а также устройство управления механизмом реверсивного движения.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 изображен трибометрический комплекс с механизмом реверсивного движения для измерения коэффициента трения между колесом и рельсом, общий вид, в изометрии, на фиг.2 - то же, функциональная схема.
Трибометрический комплекс с механизмом реверсивного движения для измерения коэффициента трения между колесом и рельсом содержит тележку 1 с колесами 2, сервоприводом (на чертежах не обозначен) в виде шагового двигателя 3, датчика положений 4, механизма реверсивного движения 5 и блока управления 6, трибометр (на чертежах не обозначен) с измерительным роликом 7, нагружателем 8, регулятором нагрузки 9, датчиком положений прямого хода 10 и датчиком положений обратного хода 11 с обратной связью, оборудование для регистрации и обработки данных (на чертежах не обозначено) в виде датчиков 12 трибометра (на чертежах не обозначен), ЭВМ 13, устройства управления и контроля скоростью движения 14, устройства управления и контроля нагрузкой 15 на ролик 7, устройство управления механизмом реверсивного движения 16 и автономный источник питания 17.
Трибометрический комплекс с механизмом реверсивного движения для измерения коэффициента трения между колесом и рельсом работает следующим образом.
Тележку 1 устанавливают колесами 2 на рельсы железнодорожного полотна (на чертежах не обозначены), регулировкой обеспечивают надежный контакт колес 2 с рельсами, устанавливают трибометр и оборудование на тележку, обеспечивают контакт ролика 7 трибометра с рабочей поверхностью рельса и подключают источник питания 17 к оборудованию и сервоприводу.
Измерительные и исполнительные узлы комплекса подключают к общей шине (на схеме не показана), при помощи пульта (на чертежах не обозначен) ЭВМ 13 запускают работу процессора (на чертежах не показан) ЭВМ 13, при этом упомянутые узлы взаимодействуют с процессором в пульсовом режиме или по протоколу ModBus, который производит опрос по шине ModBus, выясняя их наличие и работоспособность. Все настройки и проверки узлов производятся с помощью специального программного обеспечения. После инициализации процессор ЭВМ 13 постоянно опрашивает узлы комплекса и определяет их состояние. При работе операционный блок ЭВМ 13 передает команды на измерительные и исполнительные узлы комплекса и получает от них информацию, которая отображается на экране (на чертежах не обозначен) и записывается в устройстве памяти (на чертежах не показано) ЭВМ 13.
При помощи устройства 14 и блока 5 включают двигатель 3 сервопривода и перемещают тележку 1 с трибометром и оборудованием по рельсам, нагружателем 8 и регулятором 9 создают необходимую нагрузку на ролик 7, при этом последний вращается и создает в датчиках 12 механические напряжения, которые преобразуются в электрические сигналы, а затем эти сигналы передаются в ЭВМ 13, где производится их регистрация, обработка и определяется сила нормального давления, действующая на измерительный ролик 7, при достижении определенной величины нагрузки ролик 7 начинает скользить, после начала скольжения ролика 7 датчики 12 таким же образом фиксируют силу трения. Далее нагрузка снимается, и измерения повторяются заново.
В процессе измерения контроль и управление скоростью движения тележки 1 осуществляют устройством 14, посредством двигателя 3, датчика 4 и блока 6 сервопривода, а контроль и управление нагрузкой на измерительный ролик 6 трибометра осуществляют устройством 13 посредством нагружателя 7 и регулятора 8.
Для обеспечения достаточного для статистической обработки количества значений трения необходимо выполнить 10-15 замеров для выбранного участка, из которых 2 игнорируются, а значения последующих усредняются.
Значение коэффициента трения получают из отношения мгновенных значений силы трения и силы нормального давления.
При необходимости повторного измерения коэффициента трения на определенном участке устройством управления механизмом реверсивного движения 16 включают механизм реверсивного движения 5 и посредством блока 6 и двигателя 3 сервопривода перемещают тележку 1 в обратном направлении.
Повторные измерения производят по описанной выше схеме, при этом при измерении трения качения используют данные пройденного измерительным роликом 7 пути от датчика положений обратного хода 11.
Технический результат от использования заявляемого комплекса заключается в повышении достоверности измерений при измерении коэффициента трения на поверхности колеса и рельса и расширении функциональных возможностей, путем обеспечения реверсивного движения для повторного измерения.
Указанный технический результат достигается совокупностью отличительных признаков, а именно обеспечением, по крайней мере, одного колеса тележки сервоприводом в виде шагового двигателя, датчика положений, механизма реверсивного движения и блока управления, а измерительного ролика трибометра - нагружателем с регулятором нагрузки, например порошковой или электромагнитной муфтой, и датчиками положений прямого и обратного хода с обратной связью, и введением в состав оборудования устройств управления и контроля скоростью движения тележки и нагрузкой на ролик, а также устройства управления механизмом реверсивного движения.
Представленные описание и чертежи заявляемого трибометрического комплекса позволяют, используя существующие материалы и покупные комплектующие изделия, изготовить его промышленным способом и использовать для измерения коэффициента трения между колесом транспортного средства и рельсом железнодорожного полотна, как при прямом, так и при обратном движении, с целью обеспечения инструментального контроля и получения данных настройки технических средств лубрикации для работы в системе адаптивного управления трением в паре «колесо-рельс».
Claims (1)
- Трибометрический комплекс с механизмом реверсивного движения для измерения коэффициента трения между колесом и рельсом, содержащий тележку с колесами и возможностью перемещения по рельсам, установленные на ней роликовый трибометр, оборудование для регистрации и обработки данных в виде датчиков трибометра и ЭВМ, а также источник автономного питания, отличающийся тем, что, по крайней мере, одно колесо тележки снабжено сервоприводом в виде шагового двигателя, датчика положения, механизма реверсивного движения и блока управления, измерительный ролик трибометра снабжен нагружателем с регулятором нагрузки, датчиками положений прямого и обратного хода с обратной связью, а в состав оборудования введены устройства управления и контроля скоростью движения тележки и нагрузкой на ролик, а также устройство управления механизмом реверсивного движения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012103114/11U RU116434U1 (ru) | 2012-01-30 | 2012-01-30 | Трибометрический комплекс с механизмом реверсивного движения для измерения коэффициента трения между колесом и рельсом |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012103114/11U RU116434U1 (ru) | 2012-01-30 | 2012-01-30 | Трибометрический комплекс с механизмом реверсивного движения для измерения коэффициента трения между колесом и рельсом |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU116434U1 true RU116434U1 (ru) | 2012-05-27 |
Family
ID=46231969
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012103114/11U RU116434U1 (ru) | 2012-01-30 | 2012-01-30 | Трибометрический комплекс с механизмом реверсивного движения для измерения коэффициента трения между колесом и рельсом |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU116434U1 (ru) |
-
2012
- 2012-01-30 RU RU2012103114/11U patent/RU116434U1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102066168B (zh) | 对于材料装卸车辆的滑动控制 | |
RU2371337C2 (ru) | Способ динамического управления тяговым усилием колес локомотива | |
CN110907204A (zh) | 轨道车辆轮轨关系试验台及试验方法 | |
CN103370253B (zh) | 用于操作轨道车辆的方法 | |
CN203699687U (zh) | 起重机大车同步防啃轨纠偏装置 | |
CN101774509B (zh) | 自动控制物体与地面距离的系统及其控制方法 | |
US6192736B1 (en) | Tribometer for testing the efficiency of lubrication upon a railroad track surface | |
CN106740764A (zh) | 一种无人驾驶车辆制动控制系统及方法 | |
CN102620689A (zh) | 一种钢轨波浪形磨损激光测量装置 | |
CN102607426A (zh) | 一种车轮型面激光测量装置 | |
CN205711655U (zh) | 一种沥青摊铺机摊铺厚度实时检测装置 | |
EP3012614B1 (en) | Friction tester | |
CN201199147Y (zh) | 一种铁路轨道钢轨直度检查仪 | |
RU116434U1 (ru) | Трибометрический комплекс с механизмом реверсивного движения для измерения коэффициента трения между колесом и рельсом | |
RU115748U1 (ru) | Трибометрический комплекс для измерения коэффициента трения между колесом и железнодорожным рельсом | |
Doi et al. | A new experimental device to investigate creep forces between wheel and rail | |
RU2390003C1 (ru) | Способ определения коэффициента сцепления колеса с поверхностью аэродромного покрытия | |
CN206328073U (zh) | 一种带幅度校准的平臂式塔机幅度测量装置 | |
RU165080U1 (ru) | Тележка аэродромная тормозная для определения условий торможения авиационных пневматических колес | |
CN210321673U (zh) | 一种温室内轨道小车行走距离测量装置 | |
RU116435U1 (ru) | Трибометрический комплекс для измерения коэффициента трения между колесом транспортного средства и рельсом железнодорожного полотна | |
RU2369856C1 (ru) | Устройство измерения коэффициента сцепления колеса с поверхностью аэродромных и дорожных покрытий | |
CN103558038A (zh) | 牵引力控制检测系统 | |
RU115316U1 (ru) | Трибометрический комплекс с дистанционным управлением для измерения коэффициента трения между колесом и рельсом | |
RU115749U1 (ru) | Трибометрический комплекс для измерения коэффициентов трения между колесами транспортного средства и рельсами железнодорожной колеи |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20130131 |