RU2129705C1 - Устройство для измерения массы движущихся объектов - Google Patents
Устройство для измерения массы движущихся объектов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2129705C1 RU2129705C1 RU97106454A RU97106454A RU2129705C1 RU 2129705 C1 RU2129705 C1 RU 2129705C1 RU 97106454 A RU97106454 A RU 97106454A RU 97106454 A RU97106454 A RU 97106454A RU 2129705 C1 RU2129705 C1 RU 2129705C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rail
- beams
- strain gauges
- strain
- measuring
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Measurement Of Force In General (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено для измерения массы железнодорожных вагонов в движении. Устройство смонтировано на рельсе и содержит расположенные с обеих сторон шейки рельса попарно в четырех вертикальных сечениях симметрично нейтральной линии рельса и середины промежутка между шпалами тензодатчики. Тензодатчики содержат упругий элемент, выполненный в виде двух одинаковых балок прямоугольного сечения, монолитно прикрепленных, например приваренных, симметрично с обеих сторон к шейке рельса в промежутке между шпалами. Тензорезисторы наклеены на верхней и нижней поверхностях балок, а нейтральные линии балок лежат в одной плоскости с нейтральной линией рельса. Технический результат заключается в повышении точности измерения. 3 ил.
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано преимущественно для поосного измерения массы железнодорожных вагонов в движении.
Известны тензометрические устройства для измерения массы железнодорожных вагонов в движении, использующие рельсы, на шейке которых установлены тензодатчики [1, 2].
Недостатком этих устройств является существенная зависимость выходного сигнала измерительного моста тензодатчиков от податливости шпал на грунте, которая имеет сезонные изменения, а также зависимость выходного сигнала от силового влияния соседнего колеса вагонной тележки, причем эти влияния неоднозначны.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству для измерения массы движущихся объектов является устройство [3], содержащее четыре пары тензодатчиков установленных на шейке рельса симметрично середине промежутка между шпалами и нейтральной линией рельса в четырех вертикальных сечениях, причем каждый из тензодатчиков выполнен в виде тонкостенной втулки, запрессованой своей средней частью в отверстие в шейке рельса, на выступающих частях которой навита тензопроволока.
В этом устройстве, теоретически, устранены влияния податливости грунта и соседнего колеса вагонной тележки, поскольку выходной сигнал пропорционален измеряемому по разности деформаций парных тензодатчиков в четырех вертикальных сечениях градиенту изгибающего момента и, следовательно, поперечной /перерезывающей/ силе, т.е. нагрузке колеса на рельс, когда оно прокатывается на участке измерения, и равно нулю, когда колесо находится вне участка измерения.
В действительности в этом устройстве выходной сигнал измерительного моста функционально зависит от градиента изгибающего момента весьма опосредованно, что приводит к существенной потере точности.
Деформация отверстий /периметра окружности в периметр эллипса/ весьма мала, а разность деформаций периметров отверстий пары тензодатчиков еще, как минимум, на один порядок меньше, поэтому на преобразование градиента изгибающего момента в выходной сигнал оказывают существенное влияние соизмеримые с деформацией шероховатости и неточности геометрии посадочных поверхностей тонкостенных втулок тензодатчиков и отверстий в шейке рельса, разброс фактических натягов в прессовых посадках, разброс фактических величин жесткости выступающих частей тонкостенных втулок. В результате коэффициенты преобразования градиента изгибающего момента в разность деформаций пар тензодатчиков оказываются различными и, следовательно, выходной сигнал оказывается неадекватным поперечной силе, что, в итоге, снова приводит к влиянию податливости грунта и силовому влиянию соседнего колеса вагонной тележки на выходной сигнал. Теоретические преимущества устройства пропадают, поскольку для их реализации требуется строгое равенство всех коэффициентов преобразования градиента изгибающего момента в разность изменений тензосопротивлений тензодатчиков, что, в силу вышеперечисленных причин, в этом устройстве не обеспечено.
Целью изобретения является повышение точности измерения массы движущихся объектов.
Эта цель достигается в устройстве для измерения массы движущихся объектов, смонтированного на рельсе и содержащего, расположенные с обоих сторон шейки рельса попарно в четырех вертикальных сечениях симметрично нейтральной линии рельса и середины промежутка между шпалами тензодатчики, тензорезисторы которых включены в измерительный мост, тензодатчики содержат упругий элемент, выполненный в виде двух одинаковых балок прямоугольного сечения, монолитно прикрепленных, например приваренных, симметрично с обеих сторон к шейке рельса в промежутке между шпалами, а тензорезисторы наклеены на верхней и нижней поверхностях балок, при этом нейтральные линии балок лежат в одной плоскости с нейтральной линией рельса.
На фиг. 1 изображен пример устройства для измерения массы движущихся объектов; на фиг. 2 изображен разрез по А-А /см. фиг. 1/; на фиг. 3 изображен пример схемы соединений тензорезисторов.
Устройство для измерения массы движущихся объектов содержит четыре пары тензорезисторов 1. ..8 /фиг.1/, наклеенные на одинаковые по размерам прямоугольные балки 9 и 10 /фиг. 2/, всего 16 тензорезисторов. Балки 9 и 10 монолитно прикреплены, например приварены, симметрично с двух сторон к шейке рельса так, что нейтральные линии балок 9 и 10 лежат в одной плоскости с нейтральной линией рельса 11, расположенной на расстоянии C от подошвы рельса. Пары тензорезисторов 1. . .8 , наклеенные на верхней и нижней поверхностях двух балок 9 и 10 , расположены в вертикальных сечениях I...IV /фиг. 1/ симметрично середине промежутка между шпалами L на расстояниях a и l.
В сквозные отверстия в балках 9 и 10 и рельсе 11, расположенных вне зоны сечений I...IV, вставлены электризоляторы 12 , через которые пропущены соединительные провода, подключенные к тензорезисторам 1...8 согласно одной из возможных схем измерительных мостов /фиг. 3/, где индексы сопротивлений и совпадают с номерами тензорезисторов 1...8 /фиг.1/, причем все сопротивления относятся к тензорезисторам балки 9 /фиг. 2/, а сопротивления относятся к соответствующим тензорезисторам балки 10.
Совокупно балки 9 и 10 на рельсе 11 /фиг. 1/ с наклеенными тензорезисторами 1...8 /фиг. 1/ образуют первичный измерительный преобразователь устройства для измерения массы движущихся объектов.
Тензорезисторы, расположенные на диагоналях 1-4 и 2-3, включены во взаимопротивоположные плечи моста /фиг. 3/, поэтому выходной сигнал моста при наезде колеса вагона на участок измерения пропорционален градиенту изгибающего момента на длине a и, следовательно, пропорционален поперечной силе и нагрузке на рельс, а суммарное напряжение от двух мостов тензорезисторов 1. ..4 и 5...8 остается неизменным в силу симметрии расположения их и линейности эпюры изгибающего момента, независимо от точки приложения силы на участке измерения, причем приложение силы вне зоны участка измерений, т.е. от соседнего колеса, не приводит к изменению выходного сигнала, поскольку при этом сигналы с двух мостов взаимокомпенсируют друг друга.
Повышение точности преобразования градиента изгибающего момента в выходной сигнал и, следовательно, измерения массы движущегося объекта обусловлено постоянством коэффициентов преобразования его в сигнал за счет постоянства моментов сопротивления профилей сечений I...IV, монолитностью соединений балок 9 и 10 /фиг. 2/ с рельсом 11 и равенства с высокой точностью профилей балок 9 и 10 благодаря возможности совместной шлифовки их граней.
Источники информации
1. А. с. 742221, кл. B 61 K 9/12, Устройство для измерения давления на рельс.
1. А. с. 742221, кл. B 61 K 9/12, Устройство для измерения давления на рельс.
2. А.с. 1291827, кл. G 01 G 19/04. Грузоприемное устройство железнодорожных весов.
3. А.с. N 1372195, кл. G 01 G 19/04. Устройство для взвешивания движущихся объектов, заявл. 03.07.86, опубл. 07.02.88 Бюлл. N 5 - прототип.
Claims (1)
- Устройство для измерения массы движущихся объектов, смонтированное на рельсе и содержащее расположенные с обеих сторон шейки рельса попарно в четырех вертикальных сечениях симметрично нейтральной линии рельса и середины промежутка между шпалами тензодатчики, тензорезисторы которых включены в измерительный мост, отличающееся тем, что тензодатчики содержат упругий элемент, выполненный в виде двух одинаковых балок прямоугольного сечения, монолитно прикрепленных, например приваренных, симметрично с обеих сторон к шейке рельса в промежутке между шпалами, а тензорезисторы наклеены на верхней и нижней поверхностях балок, при этом нейтральные линии балок лежат в одной плоскости с нейтральной линией рельса.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97106454A RU2129705C1 (ru) | 1997-04-17 | 1997-04-17 | Устройство для измерения массы движущихся объектов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97106454A RU2129705C1 (ru) | 1997-04-17 | 1997-04-17 | Устройство для измерения массы движущихся объектов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU97106454A RU97106454A (ru) | 1999-03-27 |
RU2129705C1 true RU2129705C1 (ru) | 1999-04-27 |
Family
ID=20192215
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97106454A RU2129705C1 (ru) | 1997-04-17 | 1997-04-17 | Устройство для измерения массы движущихся объектов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2129705C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2478153C2 (ru) * | 2011-05-16 | 2013-03-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) | Способ определения механических напряжений в рельсовой плети и устройство для его осуществления |
RU2685741C1 (ru) * | 2018-08-14 | 2019-04-23 | Общество с ограниченной ответственностью "СТАТЕРА" | Весы рельсовые тензометрические |
-
1997
- 1997-04-17 RU RU97106454A patent/RU2129705C1/ru active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2478153C2 (ru) * | 2011-05-16 | 2013-03-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) | Способ определения механических напряжений в рельсовой плети и устройство для его осуществления |
RU2685741C1 (ru) * | 2018-08-14 | 2019-04-23 | Общество с ограниченной ответственностью "СТАТЕРА" | Весы рельсовые тензометрические |
WO2020036512A1 (ru) * | 2018-08-14 | 2020-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью "СТАТЕРА" | Весы рельсовые тензометрические |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5265481A (en) | Force sensor systems especially for determining dynamically the axle load, speed, wheelbase and gross weight of vehicles | |
US10416032B2 (en) | Optical fiber detection device with steel rail as elastomer and railway overload and unbalanced load detection system | |
JPH04315015A (ja) | 特に車両の軸荷重、速度、軸距および総重量を動力学的に決定する力センサー装置 | |
CN105043518B (zh) | 一种动静态双输出轨道衡 | |
CN105806203B (zh) | 一种三维相对位移传感器 | |
IT1246916B (it) | Dispositivo di misura e procedimento di misura in un mezzo di sollevamento,in particolare in una fune di sollevamento sotto carico per dispositivi di sollevamento | |
CN210014864U (zh) | 一种用于铁道车辆超偏载检测的钢轨轨头式应力传感器 | |
RU2129705C1 (ru) | Устройство для измерения массы движущихся объектов | |
CN208282973U (zh) | 高精度转臂式测力构架的垂向载荷力系测试结构 | |
RU2376559C1 (ru) | Способ измерения веса и диагностики железнодорожного транспорта под подошвой рельса с применением весовой рельсовой подкладки | |
CN101858802A (zh) | 卡环式力传感器 | |
RU2376560C1 (ru) | Весы для взвешивания подвижных железнодорожных объектов в движении и статике с применением рельсовой подкладки | |
CN2378258Y (zh) | 一种铁路车轮扁疤信号采集装置 | |
RU2720188C1 (ru) | Способ измерения боковых сил, действующих от колеса на рельс, и устройство для его осуществления | |
US4834199A (en) | Weight sensing apparatus | |
CN208350250U (zh) | 高精度转臂式测力构架的横向载荷力系测试结构 | |
AU1981500A (en) | Weighing device for rail vehicles | |
EP0324218B2 (en) | Weight sensing apparatus | |
CN110608821A (zh) | 转臂式测力构架的垂向载荷力系测试结构及其制作方法 | |
GB1346652A (ru) | ||
GB1346448A (en) | Mobile machine for measuring the twist of a railway track | |
GB1346449A (en) | Mobile machine for determining the gauge of a railway track | |
CN217304220U (zh) | 一种铁路轨道压力传感器 | |
SU1015318A1 (ru) | Многокомпонентный динамометр | |
CN2182991Y (zh) | 特种合金钢轨轨道称重传感装置 |