RU2376559C1 - Weight measuring and diagnostics method of railway transport under rail base using weight rail plate - Google Patents
Weight measuring and diagnostics method of railway transport under rail base using weight rail plate Download PDFInfo
- Publication number
- RU2376559C1 RU2376559C1 RU2008119545/11A RU2008119545A RU2376559C1 RU 2376559 C1 RU2376559 C1 RU 2376559C1 RU 2008119545/11 A RU2008119545/11 A RU 2008119545/11A RU 2008119545 A RU2008119545 A RU 2008119545A RU 2376559 C1 RU2376559 C1 RU 2376559C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rail
- weight
- railway transport
- lining
- railway
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01G—WEIGHING
- G01G19/00—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
- G01G19/02—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for weighing wheeled or rolling bodies, e.g. vehicles
- G01G19/04—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for weighing wheeled or rolling bodies, e.g. vehicles for weighing railway vehicles
- G01G19/045—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for weighing wheeled or rolling bodies, e.g. vehicles for weighing railway vehicles for weighing railway vehicles in motion
- G01G19/047—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for weighing wheeled or rolling bodies, e.g. vehicles for weighing railway vehicles for weighing railway vehicles in motion using electrical weight-sensitive devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
Description
Область примененияApplication area
Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано в различных отраслях промышленности для весов в движении и статике, а также в качестве диагностического или контрольного оборудования для определения веса оси железнодорожного транспорта под подошвой рельса.The invention relates to weighing equipment and can be used in various industries for scales in motion and statics, as well as diagnostic or monitoring equipment for determining the weight of the axis of a railway transport under the sole of the rail.
Уровень техникиState of the art
Известен способ (заявка RU 96105860) определения веса вагона, содержащий прием сигнала отдатчика, пропорциональный воздействию на рельс силы от колесной пары, преобразование сигнала в напряжение и определение по этому напряжению массы взвешиваемой нагрузки на колесную пару с учетом электромеханической чувствительности датчика, отличающийся тем, что дополнительно устанавливают вспомогательные датчики в сечениях рельсового пути, в которых изгибающий момент и прогиб от воздействия колесной пары, находящейся в данный момент времени над основным датчиком, равен нулю, принимают от вспомогательного датчика мешающие сигналы от изгибающих моментов всех других колесных пар, не находящихся над основным датчиком, преобразовывают сигналы от основного и вспомогательного датчиков в среднеквадратические напряжения, осуществляют приведение мешающих изгибающих моментов к координате расположения колесной пары над основным датчиком, производят компенсацию воздействия на путь от колесных пар, не находящихся над основным датчиком, с использованием измеренных среднеквадратичных напряжений от основного и вспомогательного датчиков, и определяют массу взвешиваемой нагрузки с учетом электромеханических чувствительностей основного и вспомогательного датчиков.A known method (application RU 96105860) for determining the weight of a carriage, comprising receiving a signal from a wheel, proportional to the force exerted by the wheel pair, converting the signal to voltage and determining from this voltage the weight of the load on the wheel pair taking into account the electromechanical sensitivity of the sensor, characterized in that additionally install auxiliary sensors in sections of the track, in which the bending moment and deflection from the impact of the wheelset, located at a given time above the base equal to zero, interfering signals from bending moments of all other wheel pairs not located above the main sensor are received from the auxiliary sensor, converting signals from the main and auxiliary sensors to rms stresses, the interfering bending moments are brought to the coordinate of the location of the wheelset above the main sensor compensate for the impact on the path from wheelsets not located above the main sensor, using measured rms voltages lations from the main and auxiliary sensors, and determine the weight of the load to be weighed taking into account the electromechanical sensitivities of the main and auxiliary sensors.
Недостатки данного изобретения в том, что требуется установить несколько датчиков для определения веса одной оси железнодорожного вагона. Необходимо устанавливать датчики в сечение рельсового пути. Необходимо производить вычисление разницы в показаниях датчиков для определения веса оси. Сложность конструкции в установке для данного способа.The disadvantages of this invention is that it is necessary to install several sensors to determine the weight of one axis of a railway carriage. It is necessary to install sensors in the rail section. It is necessary to calculate the difference in the readings of the sensors to determine the weight of the axis. The complexity of the design in the installation for this method.
Известно устройство (патент RU 2115894), которое предназначено для определения осевых нагрузок вагонов. Весоизмерительное устройство содержит размещенный между торцами рельсов герметичный приемник нагрузки с тензометрическими датчиками. Приемник нагрузки размещен с зазором не более величины температурной компенсации и с превышением его плоскости над рабочей плоскостью рельсов = 1 мм. Элементы крепления приемника нагрузки к рельсам могут быть выполнены в виде зигзагообразных планок. Приемник нагрузки может быть размещен в местах разъединения рельсов. Приемник нагрузки может быть выполнен в виде цилиндрического корпуса, внутри которого два упругих элемента установлены с возможностью передачи на них деформации через конические элементы, связанные с корпусом, выполненные с противоположным направлением конусов. Упругие элементы могут быть разрезаны в продольном направлении на лепестки. При соединении выходных сигналов тензорезисторов с измерительно-информационным комплексом устройство позволяет получать весовые данные, приходящиеся на каждое колесо вагонов в процессе их движения. Устройство упрощает тарировку весов и повышает точность.A device is known (patent RU 2115894), which is designed to determine the axial loads of cars. The weighing device contains a sealed load receiver located between the ends of the rails with strain gauges. The load receiver is placed with a gap of not more than the value of temperature compensation and with an excess of its plane above the working plane of the rails = 1 mm. The fastening elements of the load receiver to the rails can be made in the form of zigzag planks. The load receiver can be placed in places of separation of the rails. The load receiver can be made in the form of a cylindrical body, inside which two elastic elements are installed with the possibility of transmitting deformations to them through conical elements connected with the body, made with the opposite direction of the cones. Elastic elements can be cut longitudinally into petals. When connecting the output signals of strain gauges with a measuring and information complex, the device allows you to obtain weight data per each wheel of the cars in the process of their movement. The device simplifies the calibration of scales and improves accuracy.
Недостатки данного изобретения в том, что устройство может быть размещено между стыками рельс. Устройство приемника нагрузки имеет дополнительные элементы приема нагрузки от колеса к тензометрическому датчику. Сложность конструкции в установке для данного устройства. Сложность фиксации колеса для статического определения веса оси. Известно изобретение (патент RU 2313069), в котором плоский датчик силы сжатия содержит нижнюю и верхнюю пластины, активный чувствительный элемент и дополнительно снабжен пассивным чувствительным элементом и герметичным корпусом. Узел встройки содержит подкладку, на которой размещен плоский датчик силы сжатия, и снабжен дополнительной накладкой с бортиками для фиксации датчика на подкладке под рельсом. Этот датчик предназначен для взвешивания рельсового транспорта только в движении и не может использоваться в статике.The disadvantages of this invention is that the device can be placed between the joints of the rails. The load receiver device has additional elements for receiving the load from the wheel to the strain gauge. The complexity of the installation in the installation for this device. The difficulty of fixing the wheel for the static determination of the weight of the axle. The invention is known (patent RU 2313069), in which a flat compression force sensor contains a lower and upper plate, an active sensing element and is additionally equipped with a passive sensing element and a sealed housing. The insertion unit contains a lining, on which a flat sensor of compression force is placed, and is equipped with an additional lining with sides for fixing the sensor on a lining under the rail. This sensor is designed for weighing rail vehicles only in motion and cannot be used in statics.
Недостатки данного датчика в том, что необходимо применять дополнительные узлы встройки для крепления, а именно нижняя и верхняя платины, дополнительная накладка для фиксации датчика с бортиками. Имеются сложности при его креплении к железнодорожной шпале и рельсу. Состоит из нескольких составных частей.The disadvantages of this sensor are that it is necessary to use additional attachment nodes for mounting, namely the lower and upper platinum, an additional pad for fixing the sensor with the sides. There are difficulties in attaching it to a railway sleeper and rail. Consists of several components.
Известно изобретение (патент RU 2289106), в котором измеряется нагрузка, передающаяся от колеса на рельс с помощью силоизмерительного преобразователя с тензорезисторами на клеевой основе, установленного на грузоприемное устройство. Преобразователь выполнен в виде двух кассет по две катушки в каждой. Кассеты, в свою очередь, помещены в корпус, установленный и закрепленный непосредственно на головке рельса без нарушения его целостности. Катушки попеременно выполняют роль активных или компенсационных плеч измерительного моста. При этом кассеты с катушками помещаются в пазы, размер которых соответствует размерам кассет и которые выполнены в корпусе параллельно опорной поверхности головки рельса на расстоянии, исключающем одновременное касание колесами обеих пар катушек. Технический результат заключается в обеспечении возможности взвешивания вагона как в статике, так и во время его перемещения, повышении точности взвешивания и установке весов на рельсы без нарушения их целостности. Недостатки данного устройства в том, что имеет сложную конструкцию, состоящую из нескольких узлов. Нагрузка от колеса передается непосредственно на измерительное устройство, что приводит к быстрому износу самого устройства.The invention is known (patent RU 2289106), in which the load transmitted from the wheel to the rail is measured using a force transducer with glue-based strain gauges mounted on a load receptor. The converter is made in the form of two cassettes with two coils in each. Cartridges, in turn, are placed in a housing mounted and fixed directly on the rail head without violating its integrity. The coils alternately play the role of the active or compensation arms of the measuring bridge. In this case, cassettes with coils are placed in grooves whose size corresponds to the dimensions of the cassettes and which are made in the housing parallel to the supporting surface of the rail head at a distance that excludes the simultaneous contact of the wheels of both pairs of coils. The technical result consists in providing the possibility of weighing the wagon both in static and during its movement, increasing the accuracy of weighing and installing the scales on the rails without violating their integrity. The disadvantages of this device is that it has a complex structure consisting of several nodes. The load from the wheel is transferred directly to the measuring device, which leads to rapid wear of the device itself.
Также недостатком является то, что в составе весов присутствуют металлоконструкции, что сказывается на их воздействии коррозии и малом сроке службы. Также недостатком является сложность демонтажа и переноса на другой участок железнодорожного полотна. Требуются длительные сроки и большие затраты. Известно решение по заявке WO 0203040 на весы для вагонов. Изобретение представляет собой сложную конструкцию, состоящую из большого количества элементов, а именно рельсовой подкладки, тензодатчика с элементами крепления рельсовой подкладки, нижним узлом крепления датчика. Тензодатчик и рельсовая подкладка существуют отдельно друг от друга и скреплены болтами, т.е. состоят из 2-х независимых деталей, в отличие от заявленного изобретения, где датчик и подкладка являются одним целым изделием.Also, the disadvantage is that the composition of the balance contains metal structures, which affects their corrosion effect and short service life. Another disadvantage is the difficulty of dismantling and transferring to another section of the railway track. Long lead times and high costs are required. A solution is known for WO 0203040 for rail scales. The invention is a complex structure consisting of a large number of elements, namely a rail lining, a load cell with fastening elements of the rail lining, the lower sensor mount. The load cell and the rail lining exist separately from each other and are bolted together, i.e. consist of 2 independent parts, in contrast to the claimed invention, where the sensor and the lining are one piece.
Для данной конструкции изготавливается специальная шпала с закладной деталью. В заявленном изобретении весовая рельсовая подкладка устанавливается на стандартно выпускаемую шпалу ШС-1 и имеет стандартные элементы рельсовых скреплений. В данной конструкции весов для определения момента наезда колеса применяется датчик, вмонтированный в шейку рельса (поз.11 на чертеже), а в заявленном изобретении эту функцию выполняет весовая рельсовая подкладка.For this design, a special tie is made with a embedded part. In the claimed invention, a weight rail lining is mounted on a standardly produced sleeper ШС-1 and has standard elements of rail fastenings. In this design of the scales, a sensor mounted in the neck of the rail (key 11 in the drawing) is used to determine the moment of collision of the wheel, and in the claimed invention this function is performed by the weight rail lining.
Также недостатком является то, что в составе весов присутствуют металлоконструкции, что сказывается на их воздействии коррозии и малом сроке службы.Also, the disadvantage is that the composition of the balance contains metal structures, which affects their corrosion effect and short service life.
Также недостатком является сложность демонтажа и переноса на другой участок железнодорожного полотна. Требуются длительные сроки и большие затраты.Another disadvantage is the difficulty of dismantling and transferring to another section of the railway track. Long lead times and high costs are required.
Из уровня техники известен патент RU 2313069 на устройство для взвешивания движущегося рельсового транспорта. Изобретение направлено на упрощение устройства для взвешивания рельсового транспорта в движении при повышении его скорости при взвешивании. Этот результат обеспечивается за счет того, что устройство содержит участок железнодорожного пути без стыков, включающий рельсы и шпалы, лежащие на грунте длиной L. На каждой шпале участка под рельсы установлены по два плоских датчика силы сжатия, каждый с узлом встройки. Длина L участка железнодорожного пути определяется по формуле L=Lry+0,45V, м, где Lry - длина грузоприемного устройства, м; V - скорость движения рельсового транспорта, м/с. Плоский датчик силы сжатия содержит нижнюю и верхнюю пластины, активный чувствительный элемент и дополнительно снабжен пассивным чувствительным элементом и герметичным корпусом. Узел встройки содержит подкладку, на которой размещен плоский датчик силы сжатия, и снабжен дополнительной накладкой с бортиками для фиксации датчика на подкладке под рельсом.The prior art patent RU 2313069 for a device for weighing a moving rail transport. The invention is aimed at simplifying a device for weighing a rail vehicle in motion while increasing its speed during weighing. This result is achieved due to the fact that the device contains a section of the railway track without joints, including rails and sleepers lying on the ground with a length of L. On each track of the section under the rails, two flat compressive force sensors are installed, each with an in-line assembly. The length L of the railway section is determined by the formula L = L ry + 0.45V, m, where L ry is the length of the cargo receiving device, m; V is the speed of rail transport, m / s. The flat compression force sensor comprises a lower and upper plate, an active sensing element and is additionally equipped with a passive sensing element and a sealed housing. The insertion unit contains a lining, on which a flat sensor of compression force is placed, and is equipped with an additional lining with sides for fixing the sensor on a lining under the rail.
Недостатки данного устройства в том, что необходимо применять дополнительные узлы встройки для крепления, а именно нижняя и верхняя платины, дополнительная накладка для фиксации датчика с бортиками. Имеются сложности при его креплении к железнодорожной шпале и рельсу. Состоит из нескольких составных частей. Применяется только для взвешивания в движении. Данное устройство не позволяет применять его для статического взвешивания и диагностики нагрузки на ось (колесо) в статическом режиме. Данное устройство не выполняет одновременно функции датчика и крепления рельса к шпале.The disadvantages of this device are that it is necessary to use additional attachment nodes for mounting, namely the lower and upper platinum, an additional pad for fixing the sensor with the sides. There are difficulties in attaching it to a railway sleeper and rail. Consists of several components. It is used only for weighing in motion. This device does not allow its use for static weighing and diagnostics of axle (wheel) loads in static mode. This device does not simultaneously perform the functions of a sensor and fastening the rail to the railroad tie.
Также недостатком является то, что в составе весов присутствуют металлоконструкции, что сказывается на их воздействии коррозии и малом сроке службы. Также недостатком является сложность демонтажа и переноса на другой участок железнодорожного полотна.Also, the disadvantage is that the composition of the balance contains metal structures, which affects their corrosion effect and short service life. Another disadvantage is the difficulty of dismantling and transferring to another section of the railway track.
Требуются длительные сроки и большие затраты.Long lead times and high costs are required.
Наиболее близким аналогом является патент GB 2364124 на весы для вагонов. Измерительное устройство (прибор) весов содержит рельсовую подкладку, внутри которой на прямой контакт с рельсом вставлен тензодатчик, функцией которого является определение веса вагонов в движении и статике.The closest analogue is patent GB 2364124 for scales for cars. The measuring device (device) of the scales contains a rail lining, inside which a strain gauge is inserted into direct contact with the rail, the function of which is to determine the weight of cars in motion and statics.
Недостатком конструкции весов является то, что внутри рельсовой подкладки вставлен датчик, который при прямом контакте с рельсом имеет и контакт с внешней средой, в результате чего подвергается коррозии. Следовательно, датчики будут требовать частой замены или ремонта.A disadvantage of the design of the balance is that a sensor is inserted inside the rail lining, which, when in direct contact with the rail, also has contact with the external environment, as a result of which it corrodes. Consequently, the sensors will require frequent replacement or repair.
Кроме того, процесс установки датчика внутри рельсовой подкладки технологически сложен и требует контроля со стороны специалистов. Это все делает стоимость монтажа рельсовых весов дороже.In addition, the installation process of the sensor inside the rail lining is technologically complicated and requires monitoring by specialists. This all makes the cost of installing rail scales more expensive.
Также недостатком является сложность демонтажа и переноса на другой участок железнодорожного полотна. Требуются длительные сроки и большие затраты.Another disadvantage is the difficulty of dismantling and transferring to another section of the railway track. Long lead times and high costs are required.
Технический результат данного изобретения состоит в упрощении измерения веса и диагностики железнодорожного транспорта на участке железнодорожного пути, исключающее промежуточные детали и приспособления при передаче усилий на измерительный элемент, в повышении точности и применении стандартных креплений для железобетонных шпал и рельсов.The technical result of this invention is to simplify the measurement of weight and diagnostics of railway transport on a section of a railway track, eliminating intermediate parts and devices when transferring forces to a measuring element, to increase accuracy and use standard fasteners for reinforced concrete sleepers and rails.
Реализация изобретенияThe implementation of the invention
Заявленный технический результат достигается за счет того, что способ измерения веса и диагностики железнодорожного транспорта, характеризующийся использованием рельсовой подкладки, отличается тем, что измерение усилия, приложенного осью колеса железнодорожного транспорта на рельс, производят непосредственно рельсовой подкладкой, одновременно выполняющей функции тензодатчика и крепления рельса, которую устанавливают не менее чем на одной железобетонной шпале или на закладных деталях железобетонного основания для поосного измерения железнодорожного транспорта в движении или статическом режиме. Под площадкой рельсовой подкладки, на которую передается усилие от подошвы рельса, устанавливают концентраторы напряжений с наклеенными тензорезисторами и термокомпенсаторами, соединенными в мостовую схему. Линейно-пропорциональный электрический сигнал, полученный от усилия, приложенного на площадку рельсовой подкладки, передают на весовой контроллер, а с него на компьютер, где производят измерения. Передачу электрического сигнала на весовой контроллер и/или на компьютер осуществляют по проводам или беспроводным способом.The claimed technical result is achieved due to the fact that the method of measuring weight and diagnostics of railway transport, characterized by the use of a rail lining, is characterized in that the measurement of the force applied by the axis of the wheel of the railway transport on the rail is carried out directly by the rail lining, simultaneously performing the functions of a load cell and rail fastening, which is installed on at least one reinforced concrete sleepers or on embedded parts of a reinforced concrete base for axial measurement tions of rail transport in motion or static mode. Under the platform of the rail lining, to which the force is transmitted from the sole of the rail, voltage concentrators are installed with glued strain gages and thermal compensators connected to the bridge circuit. The linearly proportional electrical signal received from the force exerted on the rail pad is transmitted to the weight controller, and from it to the computer where measurements are made. The transmission of the electrical signal to the weight controller and / or to the computer is carried out by wire or wirelessly.
Поставленные задачи решаются с помощью способа определения веса оси железнодорожного транспорта с применением весовой рельсовой подкладки, устанавливаемой на стандартно выпускаемых железобетонных шпалах и рельсах, а также на закладных деталях, устанавливаемых на железобетонное основание.The tasks are solved using the method of determining the weight of the axis of the railway transport using a weight rail lining installed on standard manufactured reinforced concrete sleepers and rails, as well as on embedded parts installed on a reinforced concrete base.
Производят измерение веса осей железнодорожного транспорта непосредственно под подошвой (опорой) рельса на одной или нескольких железнодорожных шпалах, или на закладных деталях железобетонного основания с применением весовой рельсовой подкладки, одновременно выполняющей функцию тензодатчика и крепления рельса, с последующей обработкой в приборах и контроллерах, предназначенных для воспроизведения результатов веса или диагностики.The weight of the axles of the railway transport is measured directly below the sole (support) of the rail on one or more railway sleepers, or on embedded parts of the reinforced concrete base using a weight rail lining, simultaneously serving as a load cell and rail fastening, with subsequent processing in devices and controllers designed for reproducing weight results or diagnostics.
При этом весовые рельсовые подкладки устанавливаются по 2 штуки на шпалу или на закладные детали железобетонного основания, что дает возможность поосного определения веса или диагностики железнодорожного транспорта по каждой ее стороне, а в случае установки весовых рельсовых подкладок подряд дает возможность определения веса и диагностики одной оси или группы осей железнодорожного транспорта.In this case, weight rail linings are installed in pieces of 2 on a railroad tie or on embedded parts of a reinforced concrete base, which makes it possible to axially determine the weight or diagnose railway transport on each side of it, and if weight rail linings are installed in a row, it makes it possible to determine the weight and diagnose one axis or groups of axles of railway transport.
Способ поясняется прилагаемыми чертежами.The method is illustrated by the accompanying drawings.
Фиг.1 показывает установку весовой рельсовой подкладки на железнодорожную шпалу и крепления рельса к нему, где 1 - весовая рельсовая подкладка, 2 - железобетонная шпала, 3 - рельс, 4 - стандартные элементы рельсовых скреплений, 5 - колесо ж/д вагона.Figure 1 shows the installation of the weight rail lining on the railway sleepers and fastening the rail to it, where 1 is the weight rail lining, 2 - concrete sleepers, 3 - rail, 4 - standard elements of rail fasteners, 5 - the wheel of the railway carriage.
На фиг.2 показано место расстановки весовых рельсовых подкладок, встроенных в железнодорожный путь, где вид а - весовая рельсовая подкладка установлена на одну железобетонную шпалу, вид б - весовые рельсовые подкладки установлены на 2 и более железобетонные шпалы.Figure 2 shows the location of the weight rail linings embedded in the railway, where view a - weight rail lining is installed on one reinforced concrete sleepers, view b - weight rail linings are installed on 2 or more reinforced concrete sleepers.
На фиг.3 представлен внешний вид и устройство рельсовой подкладки, где 6 - место установки рельса, 7 - концентраторы, 8 - места крепления к железобетонной шпале.Figure 3 presents the appearance and device of the rail lining, where 6 is the installation site of the rail, 7 are the hubs, 8 are the attachment points to the reinforced concrete sleepers.
На фиг.4 - структурная схема весов, где 9 - весовой контроллер, 10 - компьютер.Figure 4 - structural diagram of the scales, where 9 is a weight controller, 10 is a computer.
Данный способ позволяет производить построение весов или весовых систем, вести диагностирование каждой оси железнодорожного транспорта (балансировку), производить развески осей тепловозов, электровозов и др. железнодорожного транспорта.This method allows the construction of weights or weighing systems, to diagnose each axis of the railway transport (balancing), to weigh the axles of diesel locomotives, electric locomotives and other railway vehicles.
Данный способ позволяет измерять как одну ось железнодорожного транспорта, так и все оси одной единицы железнодорожного транспорта одновременно в движении или статическом режиме.This method allows you to measure both one axis of the railway transport, and all the axes of one unit of the railway transport simultaneously in motion or static mode.
Способ позволяет не вносить большие изменения в устройство железнодорожного полотна и поэтому позволяет использовать стандартные крепления для железобетонных шпал и рельсов.The method allows you to not make big changes to the device of the railway track and therefore allows the use of standard fasteners for reinforced concrete sleepers and rails.
Поскольку измерение усилия, приложенного осью колеса железнодорожного транспорта на рельс, производят непосредственно рельсовой подкладкой, одновременно выполняющей функцию тензодатчика и крепления рельса, это значительно упрощает процесс крепления рельсовой прокладки, измерения веса и диагностики железнодорожного транспорта на участке железнодорожного пути, т.к. исключаются промежуточные детали и приспособления при передаче усилий на измерительный элемент, за счет которых растет погрешность в измерениях, что, в свою очередь, также позволяет повысить точность измерений.Since the measurement of the force exerted by the axis of the wheel of the railway transport on the rail is carried out directly by the rail lining, which simultaneously functions as a load cell and rail fastening, this greatly simplifies the process of fastening the rail strip, measuring weight and diagnosing railway transport on a railway section, as intermediate parts and devices are excluded when transferring forces to the measuring element, due to which the error in the measurements increases, which, in turn, also allows to increase the accuracy of measurements.
Предлагаемый способ прост и удобен для применения его на любых участках железнодорожного пути. Данный способ можно применять для определения веса и диагностики любого железнодорожного транспорта. Данный способ можно применять для разных систем контроля и измерения.The proposed method is simple and convenient for applying it to any sections of the railway track. This method can be used to determine the weight and diagnosis of any railway transport. This method can be used for various monitoring and measurement systems.
Весовая рельсовая подкладка (далее - ВРП) совмещает в себе измерительный модуль и элемент крепления рельса к железобетонной шпале. Верхняя часть ВРП выполнена в виде железнодорожной подкладки и по размерам совместима со стандартно выпускаемой. Крепление рельса и железобетонной шпалы к ВРП также применяется стандартное, с заменой болтов крепления подкладки к железобетонной шпале, увеличенные в длине. Это увеличение, как правило, составляет величину порядка 40 мм. Кроме того, ВРП становится и выше по высоте относительно железнодорожной подкладки примерно на 70 мм. ВРП работает на основе тензометрии. Тензорезисторы наклеены на силовоспринимающие элементы концентраторов внутри ВРП и соединены по мостовой схеме с учетом элементов термокомпенсации.The weight rail lining (hereinafter - GRP) combines a measuring module and an element for attaching the rail to a concrete sleeper. The upper part of the GRP is made in the form of a railway lining and is compatible in size with a standard one. The fastening of the rail and reinforced concrete sleepers to the GRP is also applied standard, with the replacement of bolts for fastening the lining to the reinforced concrete sleepers, increased in length. This increase, as a rule, is about 40 mm. In addition, GRP becomes approximately 70 mm higher in relation to the railway lining. GRP works on the basis of tensometry. Strain gages are glued to the power-sensing elements of the concentrators inside the GRP and connected by a bridge circuit taking into account the elements of thermal compensation.
Сама же ВРП представляет собой единую цельную конструкцию, тензорезисторы которой изолированы от внешней среды корпусом ВРП.The GRP itself is a single integral design, the strain gauges of which are isolated from the external environment by the GRP housing.
ВРП работает следующим образом.GRP works as follows.
Усилие от подошвы рельса передается на площадку (6), размер которой примерно 140×150 мм, под которой находятся концентраторы (7) напряжений с наклеенными тензорезисторами и термокомпенсаторами, соединенными в мостовую схему. Усилие, приложенное на площадку (6), преобразуется в линейно-пропорциональный электрический сигнал, который по проводам или беспроводной связи передается на весовой контроллер (9), а с него на компьютер (10), где производятся измерения. Если передача сигнала на весовой контроллер, а с него на компьютер осуществляется беспроводным способом, то ВРП и/или весовой контроллер содержат устройство беспроводной связи.The force from the bottom of the rail is transmitted to a platform (6), the size of which is approximately 140 × 150 mm, under which there are stress concentrators (7) with glued strain gages and temperature compensators connected to a bridge circuit. The force applied to the platform (6) is converted into a linearly proportional electrical signal, which is transmitted via wires or wireless to the weight controller (9), and from it to the computer (10), where measurements are made. If the signal is transmitted to the weight controller, and from it to the computer, is carried out wirelessly, then the GRP and / or weight controller contain a wireless communication device.
Простота установки ВРП позволяет установить ее на существующий путь в короткие сроки. ВРП способна работать в жестких условиях эксплуатации (запыленность, влажность, температурные перепады), поскольку все ее измерительные элементы и электроника расположены внутри корпуса и изолированы от внешней среды.The ease of installing GRP allows you to install it on an existing path in a short time. GRP is able to work in harsh operating conditions (dust, humidity, temperature extremes), since all its measuring elements and electronics are located inside the housing and isolated from the external environment.
Железнодорожные весы могут быть реализованы в виде набора ВРП на участке взвешивания. В месте установки весов на стандартных железобетонных шпалах типа ШС-1 производят замену существующих подкладок крепления рельсов на ВРП (1) (см. фиг.1) в комплекте с закладными болтами (4) крепления к шпале (2). Длина закладного болта увеличена предпочтительно на 40 мм. Также ВРП (1) можно устанавливать на закладную деталь, заливаемую в бетонное основание весов. Усилие, приложенное колесом (5) к рельсу (3) при помощи ВРП (1), преобразуется в электрический сигнал. Обработанный весовым контроллером (9) сигнал поступает в компьютер (10) (фиг.4).Railway scales can be implemented as a set of GRP in the weighing area. At the place of installation of the scales on standard reinforced concrete sleepers of the ШС-1 type, the existing rail fastening linings are replaced on the GRP (1) (see Fig. 1) complete with embedded bolts (4) for fastening to the rail (2). The length of the insertion bolt is preferably increased by 40 mm. Also, GRP (1) can be installed on the embedded part poured into the concrete base of the balance. The force applied by the wheel (5) to the rail (3) with the help of GRP (1) is converted into an electrical signal. The signal processed by the weight controller (9) enters the computer (10) (Fig. 4).
Одним из преимуществ предлагаемых весов является полное отсутствие металлоконструкций в составе весов.One of the advantages of the proposed scales is the complete absence of metal structures in the composition of the balance.
Дополнительным положительным моментом является то, что весы могут быть демонтированы и перенесены на другой участок железнодорожного полотна в короткий срок с минимальными затратами.An additional positive point is that the scales can be dismantled and transferred to another section of the railway track in a short time with minimal cost.
Погрешность ВРП по результатам проведенных испытаний соответствует классу С3 и составляет 0,01%. Данные результатов испытания позволяют применять ВРП для коммерческого взвешивания и диагностики.The GRP error according to the results of the tests corresponds to class C3 and amounts to 0.01%. These test results allow the use of GRP for commercial weighing and diagnostics.
Испытание ВРП проводилось на аттестованной силоизмерительной машине, с приложением статической нагрузки. Результаты испытаний приведены в Таблице 1.The GRP test was carried out on a certified force measuring machine, with the application of a static load. The test results are shown in Table 1.
Claims (4)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008119545/11A RU2376559C1 (en) | 2008-05-20 | 2008-05-20 | Weight measuring and diagnostics method of railway transport under rail base using weight rail plate |
| PCT/RU2008/000726 WO2009142531A1 (en) | 2008-05-20 | 2008-11-27 | Method for weighting and diagnosing railway rolling stock under a rail base by means of a weighting rail plate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008119545/11A RU2376559C1 (en) | 2008-05-20 | 2008-05-20 | Weight measuring and diagnostics method of railway transport under rail base using weight rail plate |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2376559C1 true RU2376559C1 (en) | 2009-12-20 |
Family
ID=41340321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008119545/11A RU2376559C1 (en) | 2008-05-20 | 2008-05-20 | Weight measuring and diagnostics method of railway transport under rail base using weight rail plate |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2376559C1 (en) |
| WO (1) | WO2009142531A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2561245C2 (en) * | 2013-12-26 | 2015-08-27 | Алексей Николаевич Давиденко | Car scales |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103674204A (en) * | 2013-12-18 | 2014-03-26 | 苏州瑞尔维电子科技有限公司 | Track weighing platform |
| CN113739891B (en) * | 2021-08-30 | 2024-01-26 | 西北铁道电子股份有限公司 | Sensor assembly for dynamic weighing of train and weighing method |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4023745A1 (en) * | 1990-07-26 | 1992-01-30 | Pfister Gmbh | THRESHOLD TO SUPPORT RAILWAY RAILS |
| SE470341B (en) * | 1992-06-12 | 1994-01-24 | Lundman Ulf Pad Lastceller Ab | Device for weighing a railway vehicle, in particular a freight wagon |
| EP1100707A1 (en) * | 1999-05-28 | 2001-05-23 | Digi Sens AG | Device for monitoring railway vehicle wheels |
| GB2364124B (en) * | 2000-05-10 | 2004-03-31 | Serco Railtest Ltd | Load measuring |
| DE10031092A1 (en) * | 2000-06-30 | 2002-01-10 | Schenck Process Gmbh | Weighing device for rail vehicles |
| RU2313069C1 (en) * | 2006-02-16 | 2007-12-20 | Юрий Сергеевич Турковский | Arrangement for weighing moving railway transport |
-
2008
- 2008-05-20 RU RU2008119545/11A patent/RU2376559C1/en not_active IP Right Cessation
- 2008-11-27 WO PCT/RU2008/000726 patent/WO2009142531A1/en active Application Filing
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2561245C2 (en) * | 2013-12-26 | 2015-08-27 | Алексей Николаевич Давиденко | Car scales |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2009142531A1 (en) | 2009-11-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101592518B (en) | High-precision microvibration measuring system | |
| CN104260752B (en) | The integrated test facility and device of wheel rail force | |
| CN110057514A (en) | A kind of Vehicle-Bridge Coupling System model and method for bridge structural damage identification test | |
| CN108168668A (en) | Container vehicle bare weight loads in mixture intelligent detection device | |
| CN201707261U (en) | Combined multifunctional flat plate load-bearing tester | |
| RU2376559C1 (en) | Weight measuring and diagnostics method of railway transport under rail base using weight rail plate | |
| RU2376560C1 (en) | Weighs for weighing movable railway objects in motion and statics by using rail plate | |
| CN210293411U (en) | High-speed dynamic axle load scale | |
| CN210014864U (en) | Steel rail head type stress sensor for detecting over-unbalance loading of railway vehicle | |
| RU76711U1 (en) | SCALES FOR WEIGHING MOBILE RAILWAY OBJECTS IN MOTION AND STATICS WITH THE APPLICATION OF THE RAIL LINING | |
| CN102877385B (en) | Measurement method of jointless track steel rail zero-stress rail temperature of a measurement device | |
| RU2376561C1 (en) | Rail plate | |
| CN113758550A (en) | Semitrailer vehicle-mounted weighing device based on intermediary strain measurement | |
| CN201072357Y (en) | Axes measuring dynamic automatic electric light track weighbridge | |
| US4657096A (en) | Load bar weighing system | |
| RU76446U1 (en) | WEIGHT RAIL | |
| CN204944642U (en) | A kind of rail weighing device | |
| CN109029665B (en) | Pillow type rail Heng Chenchong sensor | |
| CN202048970U (en) | Multifunctional combined foundation-pit-free continuous rail weighing device | |
| RU2313069C1 (en) | Arrangement for weighing moving railway transport | |
| RU2263288C2 (en) | Platform balance for weighing vehicles | |
| RU81318U1 (en) | SCALES FOR WEIGHING IN MOTION AND STATICS WITH THE USE OF WEIGHT MODULES | |
| RU206048U1 (en) | Weighing device for railway rolling stock | |
| RU113578U1 (en) | SCALES FOR WHEEL WEIGHTING OF RAILWAY OBJECTS | |
| CN2378258Y (en) | Railway wheel flat scar signal collecting device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200521 |