RU145801U1

RU145801U1 - MEASURING DEVICE OF MOBILE RAILWAYS

Info

Publication number: RU145801U1
Application number: RU2014116019/28U
Authority: RU
Inventors: Ден Бок Дё; Максим Леонидович Дутов; Олег Анатольевич Крамар; Александр Андреевич Панченко
Original assignee: Ден Бок Дё; Максим Леонидович Дутов; Олег Анатольевич Крамар; Александр Андреевич Панченко
Priority date: 2014-04-22
Filing date: 2014-04-22
Publication date: 2014-09-27

Abstract

1. Измерительное устройство мобильных железнодорожных весов, размещенное в рельсошпальной решетке железнодорожного пути, содержащее измерительные узлы, включающие установленные соосно весоизмерительные датчики, имеющие непосредственный контакт с подошвой рельса, устройства механического прижима датчиков, весовые терминалы, электрически соединенные с весоизмерительными датчиками, образуя два канала измерения, при этом весоизмерительные датчики не имеют опирания на верхнее строение железнодорожного пути, отличающееся тем, что каждый измерительный узел закреплен с помощью прижимного механического устройства под подошвой упругоизгибающегося рельса в зазоре, не превышающем 70 мм между подошвой рельса и верхним строением железнодорожного пути, от пикового импульса силы, возникающего при накате колеса подвижного состава непосредственно над весоизмерительным датчиком.2. Измерительное устройство мобильных железнодорожных весов по п. 1, отличающееся тем, что оно обладает мобильностью за счет малого веса и легкости установки.1. A measuring device for mobile railway scales, located in the rail-sleeper grid of the railway track, containing measuring nodes, including coaxially mounted load cells, having direct contact with the rail sole, mechanical pressure sensors, weighing terminals, electrically connected to the load cells, forming two measurement channels , while the load cells are not supported on the upper structure of the railway track, characterized in that each second measuring unit is attached by pressing a mechanical device under the sole uprugoizgibayuschegosya rail in a gap not exceeding 70 mm between the rail foot and the upper structure of the railway track, a pulse of peak power, which occurs when the wheels of rolling stock reel directly above weighing datchikom.2. A measuring device for mobile railway scales according to claim 1, characterized in that it has mobility due to its low weight and ease of installation.

Description

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использовано для взвешивания объектов в движении, в частности подвижного состава железнодорожного транспорта на главных магистралях без ограничения скорости.The utility model relates to measuring equipment and can be used to weigh objects in motion, in particular rolling stock of railway transport on main highways without speed limits.

Существуют два принципа измерения веса подвижного состава: статический и динамический, соответственно с остановкой и прокатыванием транспортного средства по весоизмерительному устройству.There are two principles for measuring the weight of rolling stock: static and dynamic, respectively, with stopping and rolling the vehicle through a weight measuring device.

Известны вагонные весы, основанные на динамическом принципе измерения, содержащие весовой терминал, соединенный с силовым модулем, образованным тензодатчиком типа «сдвоенная балка», установленным на жестком основании в междурельсовом пространстве и через рым-болты связанным с грузоприемной платформой, при этом грузоприемная платформа выполнена в виде балки, середина которой опирается на гайки рым-болтов, а крайние опоры балки закреплены под рельсами железнодорожного пути. Второй силовой модуль установлен на железнодорожном пути на расстоянии, близком к длине базы тележек взвешиваемых подвижных объектов, причем силовые модули чередуются со шпалами с интервалом, принятым на железной дороге (см. Патент на изобретение РФ №2239800, МПК G01G 19/04, публикация 10.11.2004 г).Carriage scales based on the dynamic measurement principle are known, comprising a weighing terminal connected to a power module formed by a “double beam” type load cell mounted on a rigid base in the rail space and through eyebolts connected to the load receiving platform, while the load receiving platform is made in in the form of a beam, the middle of which rests on the eye-bolt nuts, and the extreme supports of the beam are fixed under the rails of the railway track. The second power module is installed on the railway track at a distance close to the length of the base of the bogies of weighed movable objects, and the power modules alternate with sleepers at intervals adopted by the railway (see RF Patent No. 2239800, IPC G01G 19/04, publication 10.11 .2004 g).

Основным недостатком, указанной полезной модели является высокая погрешность поосного измерения веса при неравномерном распределении груза относительно поперечной оси транспортного средства, обусловленное отклонением весоприемной платформы от горизонтального положения вследствие различной нагрузки на каждую рельсовую нить, что приводит к нарушению соосности платформы и тензодатчика, воспринимающего составляющую распределенного веса транспортного средства.The main disadvantage of this utility model is the high error of the axial weight measurement with uneven distribution of cargo relative to the transverse axis of the vehicle, due to the deviation of the weighing platform from the horizontal position due to different loads on each rail thread, which leads to a misalignment of the platform and the load cell, which receives the distributed weight component vehicle.

Известно весоизмерительное устройство, содержащее измерительный участок рельса, являющийся одновременно и тензодатчиком со встроенными в него тензорезисторами, рельсовые подкладки, при этом тензодатчики, выполнены в виде брусков, высота которых не выходит за габариты рельсовой подкладки, а длина рабочей части не превышает 10% длины измерительного участка и установлены под рельсами соосно продольной оси шейки рельса, в габаритах рельсовой подкладки на концах измерительного участка рельса, которым является участок цельного рельса между соседними шпалами, рабочими частями навстречу друг другу, попарно на обеих ветвях железнодорожного пути, при этом рабочая часть каждого тензодатчика расположена консольно относительно рельсовой подкладки, причем верхняя поверхность рабочей части каждого тензодатчика плотно прилегает к подошве рельса вдоль его длины, нижняя поверхность рабочей части выполнена в виде радиального скругления на одну треть его высоты, а тензорезисторы установлены в симметричных глухих отверстиях, выполненных на боковых поверхностях тензодатчика и расположенных на оси сопряжения его рабочей части с телом тензодатчика (см. Патент на изобретение РФ №2347196, МПК G01G 19/04, публикация 20.02.2007 г).A weight measuring device is known that contains a measuring section of the rail, which is also a load cell with strain gauges built into it, rail linings, while the load cells are made in the form of bars whose height does not exceed the dimensions of the rail lining, and the length of the working part does not exceed 10% of the length of the measuring section and installed under the rails coaxially to the longitudinal axis of the neck of the rail, in the dimensions of the rail lining at the ends of the measuring section of the rail, which is a section of a solid rail between adjacent sleepers, working parts towards each other, in pairs on both branches of the railway track, while the working part of each load cell is cantilevered relative to the rail lining, and the upper surface of the working part of each strain gauge fits snugly along the bottom of the rail along its length, the lower surface of the working part is made in in the form of radial rounding by one third of its height, and strain gages are installed in symmetrical blind holes made on the side surfaces of the strain gauge and located laid on the axis of conjugation of its working part with the body of the load cell (see Patent for the invention of the Russian Federation No. 2347196, IPC G01G 19/04, publication 02.20.2007).

Наиболее близким аналогом, заявленной полезной модели является весоизмерительное устройство, основанное на динамическом принципе измерения, устанавливаемое в рельсошпальную решетку железнодорожного пути, содержащее измерительный узел, включающий установленные соосно опору, весоизмерительный датчик, весоприемную платформу с верхним и нижним основаниями, и весовой терминал, электрически соединенный с весоизмерительным датчиком, образуя канал измерения, дополнительно снабженное вторым измерительным узлом, весоизмерительный датчик которого подключен к терминалу, образуя второй канал измерения, а верхнее основание весоприемной платформы скошено на угол равный подуклонке рельса. При этом каждый измерительный узел устанавливается под подошвой рельса каждой нити железнодорожного пути в межшпальном пространстве (см. Патент на полезную модель РФ №62699, МПК G01G 19/04, публикация 27.04.2007 г), принято за прототип.The closest analogue of the claimed utility model is a weight measuring device based on a dynamic measurement principle installed in a rail-sleeper grid of a railway track containing a measuring unit including a coaxially mounted support, a weight measuring sensor, a weight receiving platform with upper and lower bases, and a weight terminal electrically connected with a load cell, forming a measuring channel, additionally equipped with a second measuring unit, load cell which is connected to the terminal, forming a second measurement channel, and the upper base of the weighing platform is beveled at an angle equal to the rail cradle. Moreover, each measuring unit is installed under the sole of the rail of each thread of the railway track in the inter-sleeper space (see Patent for the utility model of the Russian Federation No. 62699, IPC G01G 19/04, publication 04/27/2007), taken as a prototype.

Основным недостатком прототипа является проявление погрешности при измерении неравномерно загруженных подвижных элементов железнодорожного состава в сцепке, например, типа «локомотив-вагон», «вагон-платформа», заключающаяся в том, что более нагруженное накатываемое колесо «разгружает» нагрузку колеса колесной пары непосредственно находящегося на датчике за счет составляющей выгиба рельса и, наоборот, в виде «волнового» эффекта рельсовой нити, приводящего к увеличению продольной погрешности измерения по продольной оси рельсовой нити, которая составляет 1,5-2,2% от массы железнодорожного состава.The main disadvantage of the prototype is the manifestation of an error in the measurement of unevenly loaded rolling elements of a train in a coupler, for example, such as a “locomotive-wagon”, “wagon-platform”, namely, that a more loaded rolling wheel “unloads” the load of the wheel pair of the wheel located directly on the sensor due to the component of the rail bend and, conversely, in the form of a "wave" effect of the rail thread, leading to an increase in the longitudinal measurement error along the longitudinal axis of the rail ty, which is 1.5-2.2% of the mass of the train.

Задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель, состоит в разработке весоизмерительного устройства, позволяющего производить поколесное измерение без ограничения скорости движения и исключающего погрешность измерения веса движущегося транспортного средства за счет устранения поперечной и продольной погрешностей при любом распределении в нем груза.The problem to which the claimed utility model is directed is to develop a weight measuring device that allows for the measurement of the wheels without limiting the speed and eliminating the measurement error of the weight of a moving vehicle by eliminating lateral and longitudinal errors for any distribution of cargo in it.

Технический результат, достигаемый при реализации заявленной полезной модели, состоит в расширении эксплуатационных возможностей, а также области использования измерительного устройства, позволяющих измерять полную нагрузку транспортного средства при любом распределении груза в нем за счет исключения погрешности измерения, обусловленной волновым эффектом рельсовых нитей при прокатывании по ним неравномерно нагруженных пар до 1,0-1,75% от фактического веса.The technical result achieved by the implementation of the claimed utility model consists in expanding the operational capabilities, as well as the field of use of the measuring device, which makes it possible to measure the full load of the vehicle with any load distribution in it by eliminating the measurement error due to the wave effect of the rail threads when rolling over them unevenly loaded pairs up to 1.0-1.75% of the actual weight.

Указанный технический результат достигается тем, в измерительном устройстве мобильных железнодорожных весов, размещенном в рельсошпальной решетке железнодорожного пути, содержащем измерительные узлы, включающие установленные соосно весоизмерительные датчики, имеющие непосредственный контакт с подошвой рельса, устройства механического прижима датчиков, весовые терминалы, электрически соединенные с весоизмерительными датчиками, образуя два канала измерения, при этом весоизмерительные датчики не имеют опирание на верхнее строение железнодорожного пути, согласно полезной модели, каждый измерительный узел закреплен с помощью прижимного механического устройства под подошвой упругоизгибающегося рельса в зазоре, не превышающем 70 мм между подошвой рельса и верхним строением железнодорожного пути, от пикового импульса силы, возникающего при накате колеса подвижного состава непосредственно над весоизмерительным датчиком. Измерительное устройство мобильных железнодорожных весов также обладает мобильностью за счет малого веса и легкости установки.The specified technical result is achieved by the fact that in the measuring device of a mobile railway balance located in the rail-sleeper grid of the railway track, containing measuring nodes, including coaxially mounted load cells having direct contact with the rail sole, mechanical pressure sensors, weighing terminals, electrically connected to the load cells forming two measurement channels, while the load cells do not have a bearing on the upper structure according to the utility model, each measuring unit is secured by a pressing mechanical device under the sole of an elastic-bending rail in a gap not exceeding 70 mm between the rail sole and the upper structure of the railway from the peak impulse of force arising when the rolling wheel rolls directly above the load-measuring sensor. The measuring device of mobile railway scales also has mobility due to its low weight and ease of installation.

Полезная мод ель поясняется чертежами:A useful mod spruce is illustrated by drawings:

на фиг. 1 - представлено измерительное устройство мобильных железнодорожных весов, фронтальная проекция устройства, установленного под подошвой рельса одной нити железнодорожного пути;in FIG. 1 - shows a measuring device for a mobile railway scale, frontal projection of a device installed under the sole of the rail of one thread of a railway track;

на фиг. 2 - измерительное устройство мобильных железнодорожных весов, регистрация массы колеса по прогибу рельса.in FIG. 2 - measuring device for mobile railway scales, registration of the mass of the wheel on the deflection of the rail.

Измерительное устройство мобильных железнодорожных весов содержит два измерительных узла 1 и весовой терминал 2. Измерительные узлы 1 состоят из весоизмерительного датчика 3 типа «сдвоенная балка» и прижимного механического устройства 4. Весоизмерительные датчики 3 электрически связаны с весовым терминалом 2, образуя каналы измерения.The measuring device of a mobile railway scale contains two measuring nodes 1 and a weighing terminal 2. The measuring nodes 1 consist of a double beam type weight measuring sensor 3 and a pressing mechanical device 4. The weight measuring sensors 3 are electrically connected to the weight terminal 2, forming measurement channels.

Каждый измерительный узел 1 установлен под подошвой рельса 5 двух нитей железнодорожного пути (на чертеже не показано) в межшпальном пространстве (на чертеже не показано) без опоры на верхнее строение пути 6. Каждый весоизмерительный датчик 3 измеряет распределенную нагрузку от колеса 7 каждой колесной пары подвижного состава (на чертеже не показано).Each measuring unit 1 is installed under the sole of the rail 5 of two strands of the railway track (not shown in the drawing) in the inter-sleeper space (not shown in the drawing) without resting on the top structure of the track 6. Each load cell 3 measures the distributed load from the wheel 7 of each wheel pair of the movable composition (not shown in the drawing).

Измерительное устройство мобильных железнодорожных весов работает следующим образом.Measuring device mobile railway scales works as follows.

При установке каждого измерительного узла 1 весоизмерительного устройства обеспечивается плотный силовой контакт весоизмерительного датчика 3 типа сдвоенная балка с подошвой рельса 5 каждой нити. Весоизмерительный датчик 3 обеспечивает получение пикового импульса накатываемого колеса 7 колесной пары, тем самым ограничивает погрешность от волнового эффекта рельсовой нити.When each measuring unit 1 of the weighing device is installed, a tight power contact of the load measuring sensor 3 of the type dual beam with the sole of the rail 5 of each thread is provided. The load cell 3 provides a peak pulse of the rolling wheel 7 of the wheel pair, thereby limiting the error from the wave effect of the rail thread.

Известно, что при накате колеса 7 колесной пары подвижного состава образуются волновые прогиб и выгиб рельсов 5 железнодорожного пути, то есть возникает волновой эффект, при котором пиковое значение измерения определяется при прохождении колеса 7 непосредственно над вертикальной осью весоизмерительного датчика 3, а по мере удаления от оси весоизмерительного датчика 3 прогиб рельсов 5 уменьшается.It is known that when the wheel 7 of the rolling stock wheels is rolling, wave deflection and bending of the rails 5 of the railway track are formed, that is, a wave effect occurs in which the peak value of the measurement is determined when the wheel 7 passes directly above the vertical axis of the load cell 3, and as it moves farther away axis of the load cell 3, the deflection of the rails 5 is reduced.

Снижение волнового эффекта на процесс измерения в предлагаемой полезной модели осуществляется за счет сокращения продольной чувствительности весоизмерительного датчика 3 под рельсом 5. При этом измеряется не полный накат колеса 7 на весоизмерительный датчик 3, а только его пик. При заезде каждого колеса 7 колесной пары, например для четырехосной цистерны, с неограниченной скоростью на весоизмерительное устройство рельс 5 воспринимает сосредоточенную нагрузку P распределенного веса подвижного состава. Эта нагрузка, согласно принципа отвердевания, передается на весоизмерительный датчик 3 с масштабным коэффициентом длины его плеч.The reduction of the wave effect on the measurement process in the proposed utility model is achieved by reducing the longitudinal sensitivity of the load cell 3 under the rail 5. In this case, not the full roll of the wheel 7 to the load cell 3 is measured, but only its peak. Upon arrival of each wheel 7 of a pair of wheels, for example for a four-axle tank, at unlimited speed on a weight measuring device, rail 5 receives a concentrated load P of the distributed weight of the rolling stock. This load, according to the principle of solidification, is transmitted to the load cell 3 with a scale factor of the length of its shoulders.

Следовательно, с уменьшением длины плеч весоизмерительного датчика 3 воздействие волнового эффекта рельсовой нити снижается, что снижает погрешность измерения и в продольном прохождению колесной пары по рельсовому полотну. Независимо от распределения груза в подвижном составе, весоизмерительный датчик 3 измерительного узла 1 остается постоянно соосным по вертикали и минимально зависимым от положения по горизонтали. Информация с каждого весоизмерительного датчика 3 передается на весовой терминал 2, где обрабатывается и выдаются данные о распределении веса по тележкам и по вагону в целом.Therefore, with a decrease in the length of the shoulders of the load cell 3, the influence of the wave effect of the rail thread decreases, which reduces the measurement error in the longitudinal passage of the wheelset along the rail. Regardless of the distribution of the load in the rolling stock, the load cell 3 of the measuring unit 1 remains constantly aligned vertically and minimally dependent on the horizontal position. Information from each load cell 3 is transmitted to the weight terminal 2, where data on the distribution of weight between the bogies and the car as a whole is processed and issued.

Использование предлагаемой конструкции измерительного устройства мобильных железнодорожных весов позволяет измерять полную нагрузку транспортного средства при любом распределения груза в нем и исключить погрешность измерения, обусловленную волновым эффектом рельсовых нитей при прокатывании по ним неравномерно нагруженных колесных пар 1,0-1,75% от фактического веса. В связи с этим расширяются эксплуатационные возможности, повышается мобильность устройства.Using the proposed design of a measuring device for a mobile railway scale, it is possible to measure the full load of the vehicle for any load distribution in it and to exclude the measurement error due to the wave effect of rail threads when rolling unevenly loaded wheel pairs 1.0-1.75% of the actual weight. In this regard, expanding operational capabilities, increasing the mobility of the device.

Предложенная полезная модель может найти применение на транспорте для взвешивания объектов подвижного состава, без ограничения скорости на железнодорожных магистралях страны.The proposed utility model can be used in transport for weighing rolling stock facilities, without speed limits on the country's railways.

Claims

1. A measuring device for mobile railway scales, located in the rail-sleeper grid of the railway track, containing measuring nodes, including coaxially mounted load cells, having direct contact with the rail sole, mechanical pressure sensors, weighing terminals, electrically connected to the load cells, forming two measurement channels , while the load cells are not supported on the upper structure of the railway track, characterized in that each second measuring unit is attached by pressing a mechanical device under the sole uprugoizgibayuschegosya rail in a gap not exceeding 70 mm between the rail foot and the upper structure of the railway track, a pulse of peak power, which occurs when the rolling stock reel wheel directly above the load cell.

2. The measuring device for mobile railway scales according to claim 1, characterized in that it has mobility due to the low weight and ease of installation.