RU197172U1

RU197172U1 - On-board device for monitoring the technical condition of the absorbing apparatus of a freight car

Info

Publication number: RU197172U1
Application number: RU2019129938U
Authority: RU
Inventors: Игорь Юрьевич Ермоленко; Михаил Геннадьевич Кушков; Юрий Иванович Матяш; Ибрагим Азимович Гаджиев; Александр Сергеевич Абдадуров; Любовь Викторовна Мартыненко; Николай Юрьевич Соснов
Priority date: 2019-09-23
Filing date: 2019-09-23
Publication date: 2020-04-08

Abstract

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и предназначена для непрерывного диагностирования технического состояния поглощающего аппарата грузового вагона на ходу поезда.Предложено бортовое устройство для преобразования механических усилий, передаваемых от поглощающего аппарата на задний упор хребтовой балки вагона, в электрический сигнал за счет установки тензорезистора на задний упор.Предлагаемое устройство позволяет определять параметры усилий, передаваемых поглощающим аппаратом на задний упор хребтовой балки рамы вагона на протяжении всего пути следования поезда, на основе которых можно оценивать исправное состояние поглощающего аппарата вагона, уровень снижения эффективности его работы и прогнозировать отказ.The utility model relates to railway transport and is intended for continuous diagnosis of the technical condition of the absorbing apparatus of a freight car while the train is on. An on-board device is proposed for converting mechanical forces transmitted from the absorbing apparatus to the back stop of the carriage beam, into an electrical signal by installing a strain gauge on the back stop . The proposed device allows you to determine the parameters of the forces transmitted by the absorbing device to the rear stop of the spinal beam p Ami of the car throughout the entire route of the train, on the basis of which it is possible to assess the working condition of the absorbing apparatus of the car, the level of decrease in its efficiency and predict failure.

Description

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и предназначена для непрерывного диагностирования технического состояния поглощающего аппарата грузового вагона на ходу поезда.The utility model relates to railway transport and is intended for continuous diagnosis of the technical condition of the absorbing apparatus of a freight car while the train is running.

Известна полезная модель «Стенд для испытания и ремонта поглощающих аппаратов грузовых вагонов» (патент РФ 61033, опубликован 10.02.2007 г., авторы Свердлов В.Б., Иргер Г.Ю., Акмалов С.Г., Ступин Д.А., Пряников С.А.), содержащая пресс, гидростанцию, панель управления, контроллер, компьютер и принтер. Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является обеспечение качества ремонта поглощающих аппаратов грузовых вагонов, за счет возможности точной автоматизированной диагностики их технического состояния.A useful model is known “Stand for testing and repair of absorbing devices of freight cars” (RF patent 61033, published 02.10.2007, authors Sverdlov VB, Irger G.Yu., Akmalov SG, Stupin D.A. , Gingerbread S.A.), containing a press, a hydroelectric station, a control panel, a controller, a computer and a printer. The task the utility model is aimed at is to ensure the quality of repair of absorbing vehicles of freight cars, due to the possibility of accurate automated diagnosis of their technical condition.

Однако, данный стенд является производственным оборудованием, неспособным осуществлять непрерывное диагностирование технического состояния поглощающего аппарата на ходу поезда.However, this stand is a production equipment that is unable to continuously diagnose the technical condition of the absorbing apparatus while the train is running.

Известно изобретение «Способ технической диагностики и ремонта поглощающих аппаратов и его деталей» (патент РФ 2676914, опубликован 11.01.2019 г., авторы Болдырев А.П., Боровикова С.В., Гуров А.М., Ионов В.В., Ступин Д.А., Харыбин И.А.), суть которого заключается в том, что поглощающий аппарат доставляют на ремонтный участок, где проводят его дефектацию, разборку, ремонт и сборку, а также создают базу данных значений рабочих параметров. Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является разработка способа, который обеспечивает высокую эффективность и качество проведения технической диагностики и ремонта аппаратов в сборе, их сборочных единиц, деталей и последующей сортировки на пригодные к эксплуатации и подлежащие ремонту, их ремонта, сборки аппарата и проведение приемо-сдаточных испытаний отремонтированных аппаратов.The invention is known "Method for the technical diagnosis and repair of absorbing apparatus and its parts" (RF patent 2676914, published January 11, 2019, authors Boldyrev A.P., Borovikova S.V., Gurov A.M., Ionov V.V. , Stupin D.A., Kharybin I.A.), the essence of which is that the absorbing device is delivered to the repair site, where it is faulted, disassembled, repaired and assembled, and also a database of operating parameters is created. The task to which the utility model is directed is the development of a method that provides high efficiency and quality of technical diagnostics and repair of assembled devices, their assembly units, parts and subsequent sorting into serviceable and repairable, repairing, assembling apparatus and carrying out acceptance tests of the repaired devices.

Однако, данный способ предполагает диагностирование демонтированного поглощающего аппарата в производственном помещении, что не позволяет осуществлять непрерывное диагностирование технического состояния поглощающего аппарата на ходу поезда.However, this method involves the diagnosis of a dismantled absorbing apparatus in the production room, which does not allow for continuous diagnosis of the technical condition of the absorbing apparatus on the train.

Наиболее близкой к предлагаемому устройству является аппаратура диагностирования упряжного устройства грузовых вагонов (АДУ) (Свердлов В.П. Выбор диагностических признаков и разработка аппаратуры диагностирования упряжного устройства грузовых вагонов: автореф. дис. … кандидата технических наук: 05.22.07. - Екатеринбург, 1995. - 26 с.), содержащая датчик, устанавливаемый в межшпальный промежуток на путях в тех местах, где поезда идут в режиме тяги и предназначена для автоматизированного контроля технического состояния упряжного устройства вагона, в том числе поглощающего аппарата, входящего в его состав. Принцип работы АДУ основан на определении длины зон износа до металлического блеска на хвостовике автосцепки от трения о центрирующую балочку и на нижней полосе тягового хомута от трения о поддерживающую планку. Если длина изношенных поверхностей превышает заданное пороговое значение, то делается вывод, что в целом данное упряжное устройство неисправно.Closest to the proposed device is the equipment for diagnosing the draft device of freight cars (ADU) (Sverdlov V.P. Selection of diagnostic features and the development of equipment for diagnosing the draft device of freight cars: abstract of dissertation ... candidate of technical sciences: 05.22.07. - Yekaterinburg, 1995 . - 26 p.), Containing a sensor installed in the interspiration gap on the tracks in those places where the trains are in traction mode and is intended for automated monitoring of the technical condition of the carriage as well, including the absorbing device, being a part of. The principle of operation of the ADU is based on determining the length of the wear zones to the metallic sheen on the shank of the automatic coupler from friction against the centering beam and on the lower strip of the traction clamp from friction against the supporting bar. If the length of the worn surfaces exceeds a predetermined threshold value, it is concluded that in general this draft device is faulty.

Однако, данная аппаратура представляет собой напольное постовое оборудование, неспособное осуществлять непрерывное диагностирование технического состояния поглощающего аппарата на ходу поезда, а основным критерием выявления неисправности упряжного устройства грузового вагона является косвенный, что не обеспечивает максимальную достоверность контроля именно поглощающего аппарата.However, this equipment is an outdoor equipment that is unable to continuously diagnose the technical condition of the absorbing device while the train is running, and the main criterion for detecting a malfunction of the freight car’s draft device is indirect, which does not provide the maximum reliability of the control of the absorbing device.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является обеспечение непрерывного диагностирования технического состояния поглощающего аппарата грузового вагона на ходу поезда.The task to which the claimed utility model is directed is to ensure continuous diagnosis of the technical condition of the absorbing apparatus of a freight car while the train is running.

Поставленная цель достигается тем, что устройство контроля технического состояния поглощающего аппарата грузового вагона на ходу поезда, состоящее из основного блока и выносных датчиков на кабеле, отличающееся тем, что оно размещается непосредственно на вагоне и осуществляет контроль поглощающего аппарата на протяжении всего пути следования поезда с возможностью беспроводной передачи накапливаемой информации, а в качестве измерительных датчиков, используются тензорезисторы, установленные на хребтовой балке рамы вагона, изменяющие свое электрическое сопротивление, которое регистрируется в основном блоке бортового устройства, для контроля повышенных динамических нагрузок, вызванных снижением эффективности работы поглощающего аппарата или его неисправностью, при этом поступив на вход основного блока, измеряемый сигнал усиливается и оцифровывается в модуле аналого-цифрового преобразователя, после чего обрабатывается микроконтроллерной платой.This goal is achieved in that the device for monitoring the technical condition of the absorbing apparatus of the freight car on the train, consisting of a main unit and remote sensors on the cable, characterized in that it is placed directly on the car and monitors the absorbing apparatus throughout the entire route of the train with the possibility wireless transmission of accumulated information, and as measuring sensors, strain gauges are used mounted on the spinal beam of the car frame, changing its electrical resistance, which is recorded in the main unit of the on-board device, to control increased dynamic loads caused by a decrease in the efficiency of the absorbing device or its malfunction, while entering the input of the main unit, the measured signal is amplified and digitized in the analog-to-digital converter module, after which processed by microcontroller board.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется описанием со ссылкой на иллюстрацию, где на фиг. 1 обозначена схема, описывающая расположения элементов предлагаемого устройства на грузовом вагоне и принцип его работы.The essence of the proposed technical solution is illustrated by the description with reference to the illustration, where in FIG. 1 is a diagram describing the location of the elements of the proposed device on a freight car and the principle of its operation.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При трогании поезда, в процессе его движения, а также при торможении, в составе возникают продольные динамические силы, для снижения которых в конструкции каждого вагона предусмотрен поглощающий аппарат 3, расположенный внутри хребтовой балки 2 (фиг. 1). Таким образом, продольная сжимающая сила, обозначенная как F_нач, передаваемая от хвостовика автосцепки 1 воздействует на подвижную часть поглощающего аппарата 3, который переходя в сжатое состояние часть этой силы, обозначенной как F, передает на задний упор 5, что вызывает его микродеформацию совместно с тензорезисторами 4, вследствие этого изменяющими свое электрическое сопротивление, которое регистрируется в основном блоке 6 бортового устройства.When starting the train, during its movement, as well as during braking, longitudinal dynamic forces arise in the train, to reduce which an absorber 3 is located in the structure of each car, located inside the spinal beam 2 (Fig. 1). Thus, the longitudinal compressive force, denoted as F _beg , transmitted from the shank of the automatic coupler 1 acts on the moving part of the absorbing apparatus 3, which, when it is in a compressed state, transfers part of this force, denoted as F, to the rear stop 5, which causes it to deform together strain gauges 4, as a result of this change their electrical resistance, which is recorded in the main unit 6 of the on-board device.

Поступив на вход основного блока 6, измеряемый сигнал усиливается и оцифровывается в модуле аналого-цифрового преобразователя, после чего обрабатывается микроконтроллерной платой. Полученный результат может быть передан через модуль беспроводной передачи данных, например, на локомотив и далее на удаленный сервер.Having arrived at the input of the main unit 6, the measured signal is amplified and digitized in the analog-to-digital converter module, after which it is processed by a microcontroller board. The result can be transmitted through a wireless data transmission module, for example, to a locomotive and then to a remote server.

Выбор электроснабжения предполагаемого бортового устройства проводился на основе имеющихся стандартных индивидуальных источниках питания (батареи-аккумуляторы, батареи, малогабаритные генераторы), которые позволили остановится на устройстве электропитания подробно описанного в патенте РФ 181774 от 26.07.2018 г., авторы Матяш Ю.И., Гаджиев И.А., Ададуров А.С., Григоришин К.Е.The choice of power supply for the proposed on-board device was carried out on the basis of available standard individual power sources (battery-accumulators, batteries, small-sized generators), which allowed stopping at the power supply device described in detail in RF patent 181774 dated July 26, 2018, by Matyash Yu.I., Gadzhiev I.A., Adadurov A.S., Grigorishin K.E.

Claims

A device for monitoring the technical condition of the absorbing apparatus of a freight car on the train, consisting of a main unit and remote sensors on the cable, characterized in that it is arranged to be placed directly on the car and monitors the absorbing apparatus throughout the train traveling with the possibility of wireless transmission of the accumulated information, and as measuring sensors are used strain gauges mounted on the spinal beam of the car frame, changing their electric some resistance, which is recorded in the main unit of the on-board device, to control the increased dynamic loads caused by a decrease in the efficiency of the absorbing apparatus or its malfunction, at the same time, upon entering the input of the main unit, the measured signal is amplified and digitized in the analog-to-digital converter module, after which processed by microcontroller board.