RU2478153C2 - Method to determine mechanical stresses in rail and device for its realisation - Google Patents
Method to determine mechanical stresses in rail and device for its realisation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2478153C2 RU2478153C2 RU2011119681/11A RU2011119681A RU2478153C2 RU 2478153 C2 RU2478153 C2 RU 2478153C2 RU 2011119681/11 A RU2011119681/11 A RU 2011119681/11A RU 2011119681 A RU2011119681 A RU 2011119681A RU 2478153 C2 RU2478153 C2 RU 2478153C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rail
- mechanical stresses
- diameters
- measured
- inputs
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к верхнему строению железнодорожного пути, а именно к устройствам для защиты верхнего строения пути от воздействия погодных условий.The invention relates to the upper structure of the railway track, and in particular to devices for protecting the upper structure of the track from the effects of weather conditions.
Известны измерительные устройства, например путеизмерительные вагоны, которые позволяют определять большое количество характеристик рельсов, в том числе и длинных плетей (Инструкция по расшифровке лент и оценке состояния рельсовой колеи по показаниям путеизмерительного вагона ЦНИИ-2 и мерам по обеспечению безопасности движения поездов. - ЦП-515 от 04.10.97. МПС РФ).Known measuring devices, such as track cars, which allow you to determine a large number of rail characteristics, including long lashes (Instructions for deciphering tapes and assessing the condition of the rail gauge according to the testimony of the Central Research Institute-2 and measures to ensure the safety of trains.) - 515 dated 10/04/97. Ministry of Railways of the Russian Federation).
Однако информация, получаемая от путеизмерительных вагонов, не содержит необходимых данных о механических напряжениях, которые возникают в рельсах при изменении погодных условий, в частности при изменении температуры рельсов.However, the information received from track gauge cars does not contain the necessary data on mechanical stresses that occur in the rails when weather conditions change, in particular when the temperature of the rails changes.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является способ, когда при реализации бесстыкового пути, применяют специальный способ укладки рельсовых плетей, который зависит от температуры рельсов и погодных условий в процессе их укладки (Технические указания по устройству, укладке, содержанию и ремонту бесстыкового пути. В ред. Указаний МПС от 23.11.2001 г., №С-1861у от 27.11.2001 г., №С-1881у).The closest in technical essence to the proposed technical solution is the method when, when implementing a welded jointless path, a special method of laying rail lashes is used, which depends on the temperature of the rails and weather conditions during their laying (Technical instructions for the device, laying, maintenance and repair of the jointless track As amended by the IPU Directives of 11/23/2001, No. C-1861u of 11/27/2001, No. C-1881).
Недостатком данного технического решения является отсутствие определения механических напряжений, возникающих в рельсовых плетях при их эксплуатации при различных погодных условиях.The disadvantage of this technical solution is the lack of determination of mechanical stresses arising in rail lashes during their operation in various weather conditions.
Целью изобретения является повышение надежности работы длинных рельсовых плетей путем контроля механических напряжений, возникающих в рельсовых плетях в зависимости от погодных условий.The aim of the invention is to increase the reliability of the long rail lashes by controlling the mechanical stresses arising in the rail lashes depending on weather conditions.
Указанная цель достигается тем, что в шейке рельса высверливают отверстие диаметром Dx и Dy, в которое введено приспособление для измерения изменений диаметров Dx и Dy в зависимости от внешних условий.This goal is achieved by the fact that a hole with a diameter of D x and D y is drilled into the neck of the rail, into which a device is inserted to measure changes in the diameters of D x and D y depending on external conditions.
Сущность изобретения по п.1 заключается в том, что после укладки рельсовой плети в шейках рельса просверливают отверстие конической формы, измеряют его диаметры Dx и Dy по двум взаимно перпендикулярным осям x и y, осуществляют вычитание измеренных данных в соответствии с выражением ΔD=Dx-Dy, выполняют измерение температуры в отверстии шейки рельса, определяют по полученным данным механические напряжения в рельсовой плети и передают их на пункт диагностики, а сущность изобретения по п.2 заключается в том, что в устройство для определения механических напряжений вводят приспособление для измерения диаметров Dx и Dy, имеющего форму, в которую до упора вводят диск, плоскость которого параллельна плоскости шейки рельса, по сторонам последнего закреплены первый и второй тензодатчики, расположенные по двум взаимно перпендикулярным осям x и y соответственно, а на внутренней поверхности приспособления расположен датчик температуры, причем выходы первого и второго тензодатчиков и датчика температуры через узел герметизации соединены с входами первого, второго и третьего усилителей соответственно, выходами подключенных к входам первого, второго и третьего аналого-цифровых преобразователей, выходы которых соединены с входами микропроцессора, выходом подключенного к входу радиомодема, передающего информацию на пункт диагностики.The essence of the invention according to
На фиг.1 показано расположение отверстия 1 в шейке рельса 2, а на фиг.2 приведен разрез по А-А рельса 2 с установленным в указанное отверстие приспособлением 3, для измерения диаметров Dx и Dy. На фиг.3 приведен чертеж приспособления 3 для измерения указанных диаметров, которое состоит из диска 4, по обоим сторонам которого взаимно перпендикулярно по осям x и y закреплены первый 5 и второй 6 тензодатчики, а на внутренней стороне приспособления 3 установлен датчик температуры 7. Выводы 8 от тензодатчиков 5 и 6, а также от датчика температуры через узел герметизации 9 выходят наружу приспособления 3 и соединяются с последующими функциональными узлами схемы устройства для определения механических напряжений в рельсовой плети, показанной на фиг.4, где условно показаны разрезы по В-В и С-С приспособления 3.Figure 1 shows the location of the
В схеме устройства для определения механических напряжений фиг.4 выход первого 5 тензодатчика соединен с входом первого 10 усилителя, выход второго 6 тензодатчика подключен к входу 11 второго усилителя, а выход датчика температуры 7 соединен с входом 12 третьего усилителя. Выходы первого 10, второго 11 и третьего 12 усилителей через первый 13, второй 14 и третий 15 аналого-цифровые преобразователи подключены к входам микропроцессора 16, выход которого соединен к входу радиомодема 17, передающего по радиоканалу 18 полученную информацию на пункт диагностики.In the diagram of the device for determining mechanical stresses of FIG. 4, the output of the first 5 load cell is connected to the input of the first 10 amplifier, the output of the second 6 load cell is connected to the
На фиг.5 и 6 показано изменение диаметров Dx и Dy отверстия 1 в шейке рельса 2 при воздействии, например, температуры рельса 2. При номинальной температуре рельса диаметры отверстий равны Dx1 и Dy1, при увеличении или уменьшении температуры рельса они изменятся до величин Dx2 и Dy2 или Dx3 и Dy3.Figures 5 and 6 show the change in the diameters D x and D y of the hole 1 in the neck of the
Способ и устройство для определения механических напряжений в рельсовой плети работают следующим образом.A method and apparatus for determining mechanical stresses in a rail lash work as follows.
Приспособление 3 повторяет изменения формы отверстия 1, которые возникают в результате температурных воздействий на рельс, что приводит к изменению механических напряжений в рельсовой плети.The
При расчетном значении механических напряжений в рельсе 2, которые имеют место при укладке рельсовой плети, геометрические размеры отверстия 1 по осям x и y в шейке рельса 2 равны: Dx1 и Dy1, где Dx1=Dy1.When the calculated value of the mechanical stresses in the
При изменении температуры механические напряжения в рельсе 2 приводят к изменению его длины, при этом геометрические размеры отверстия 1 в шейке рельса 2 изменяются и приобретают следующие значения: Dx1<Dx2, Dy1>Dy2 (фиг.5, 6).When the temperature changes, mechanical stresses in the
Очевидно, что полученные при последующем определении разности параметров Dx1 и Dx2 однозначно определяют напряженное состояние рельса 2 при воздействии на него температурных факторов.Obviously, the differences between the parameters D x1 and D x2 obtained during the subsequent determination uniquely determine the stress state of
Приспособление 3 для измерения линейных размеров, которое показано на фиг.2 и 3, имеет конусную форму, что необходимо для его надежного закрепления в отверстие 1 шейки рельса 2, при этом для более надежного закрепления в отверстии 1 со стороны меньшего диаметра на приспособлении устанавливают гайку.The
Измерение изменяющихся параметров Dx и Dy (фиг.5, 6) осуществляется первым 5 и вторым 6 тензодатчиками, которые показаны на фиг.3 на диске 4. Первый 5 из них располагается по оси х системы координат, второй 6 - по оси у. Увеличение (уменьшение) диаметра Dx и Dy обусловливает увеличение (уменьшение) сопротивления тензодатчика 5 и 6.The measurement of the changing parameters D x and D y (Figs. 5, 6) is carried out by the first 5 and second 6 load cells, which are shown in Fig. 3 on
Измерение сопротивления тензодатчика 5 и усиление его сигнала осуществляется первым 10 усилителем, второго 6 - вторым 11 усилителем. Выходной сигнал датчика температуры 7 усиливается третьим 12 усилителем. Показания термодатчика через соответствующий алгоритм также определяет механические напряжения в рельсовой плети, то есть тензодатчики и термодатчик дублируют друг друга, что повышает надежность определения механических напряжений в рельсовой плети.The measurement of the resistance of the
Преобразование полученных усилителями сигналов из аналогового вида в логический осуществляется первым 13, вторым 14 и третьим 15 аналоговыми аналого-цифровыми преобразователями. Их выходы передают информацию на соответствующие входы микропроцессора 16, который осуществляет логические операции, осуществляющие сравнение поступающих на его входы сигналов и последующее кодирование в вид, необходимый для передачи информации по радиоканалу 18 через модем 17 в соответствующий центр диагностики. Следовательно, изменения диаметров Dx и Dy отверстия 1 преобразуются в электрические сигналы.The conversion of signals received by amplifiers from analog to logic is carried out by the first 13, second 14 and third 15 analog analog-to-digital converters. Their outputs transmit information to the corresponding inputs of the
Способ и устройство определения механических напряжений в рельсовой плети позволяют преобразовывать механические напряжения в электрические сигналы, которые определяют механические напряжения в рельсовой плети при воздействии на нее погодных факторов, возникающих в процессе эксплуатации железнодорожного пути, контролировать их на пункте диагностики, тем самым предупредить «выброс» пути, что обеспечивает безопасность движения поездов.The method and device for determining mechanical stresses in a rail lash allow you to convert mechanical stresses into electrical signals that determine the mechanical stresses in a rail lash when exposed to weather factors that arise during the operation of the railway track, control them at the diagnostic point, thereby preventing “outburst” tracks, which ensures the safety of train traffic.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011119681/11A RU2478153C2 (en) | 2011-05-16 | 2011-05-16 | Method to determine mechanical stresses in rail and device for its realisation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011119681/11A RU2478153C2 (en) | 2011-05-16 | 2011-05-16 | Method to determine mechanical stresses in rail and device for its realisation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011119681A RU2011119681A (en) | 2012-11-27 |
RU2478153C2 true RU2478153C2 (en) | 2013-03-27 |
Family
ID=49151512
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011119681/11A RU2478153C2 (en) | 2011-05-16 | 2011-05-16 | Method to determine mechanical stresses in rail and device for its realisation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2478153C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2687852C1 (en) * | 2018-07-10 | 2019-05-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) | Method of detecting distribution of continuous railway lengths |
RU2718839C1 (en) * | 2019-09-02 | 2020-04-14 | Акционерное общество «Научно-производственный центр «Промэлектроника» | Method of railway traffic safety provision |
DE102019006774A1 (en) * | 2019-09-27 | 2021-04-01 | Deutsche Bahn Ag | Measurement arrangement and measurement method for determining a rail temperature as well as information method for informing a user about the rail temperature |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU742221A1 (en) * | 1978-04-20 | 1980-06-25 | Уральское Отделение Всесоюзного Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательского Института Железнодорожного Транспорта | Apparatus for measuring pressure of wheel upon rail |
SU1291827A1 (en) * | 1984-12-03 | 1987-02-23 | Одесский Политехнический Институт | Cargo-hoisting device of railway scales |
AU610113B2 (en) * | 1988-01-15 | 1991-05-16 | George Barry Bolland | Weight sensing apparatus |
RU2085417C1 (en) * | 1994-11-04 | 1997-07-27 | Дальневосточная государственная академия путей сообщения | Device for checking railway vehicle wheel force |
RU2129705C1 (en) * | 1997-04-17 | 1999-04-27 | Ивановский Олег Валерьевич | Gear measuring mass of moving object |
RU66809U1 (en) * | 2007-05-16 | 2007-09-27 | Анатолий Владимирович Дубина | WEIGHTING SYSTEM |
-
2011
- 2011-05-16 RU RU2011119681/11A patent/RU2478153C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU742221A1 (en) * | 1978-04-20 | 1980-06-25 | Уральское Отделение Всесоюзного Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательского Института Железнодорожного Транспорта | Apparatus for measuring pressure of wheel upon rail |
SU1291827A1 (en) * | 1984-12-03 | 1987-02-23 | Одесский Политехнический Институт | Cargo-hoisting device of railway scales |
AU610113B2 (en) * | 1988-01-15 | 1991-05-16 | George Barry Bolland | Weight sensing apparatus |
RU2085417C1 (en) * | 1994-11-04 | 1997-07-27 | Дальневосточная государственная академия путей сообщения | Device for checking railway vehicle wheel force |
RU2129705C1 (en) * | 1997-04-17 | 1999-04-27 | Ивановский Олег Валерьевич | Gear measuring mass of moving object |
RU66809U1 (en) * | 2007-05-16 | 2007-09-27 | Анатолий Владимирович Дубина | WEIGHTING SYSTEM |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2687852C1 (en) * | 2018-07-10 | 2019-05-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) | Method of detecting distribution of continuous railway lengths |
RU2718839C1 (en) * | 2019-09-02 | 2020-04-14 | Акционерное общество «Научно-производственный центр «Промэлектроника» | Method of railway traffic safety provision |
DE102019006774A1 (en) * | 2019-09-27 | 2021-04-01 | Deutsche Bahn Ag | Measurement arrangement and measurement method for determining a rail temperature as well as information method for informing a user about the rail temperature |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011119681A (en) | 2012-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10081379B2 (en) | Broken rail detection system for communications-based train control | |
Askarinejad et al. | Field measurement of wheel—rail impact force at insulated rail joint | |
RU2478153C2 (en) | Method to determine mechanical stresses in rail and device for its realisation | |
JP2015034452A (en) | Rail breakage detection device | |
JP5681512B2 (en) | Rail break detection device | |
CN101377433A (en) | Method for measuring vehicle weight based on steel rail deformation / stress parameters | |
CN107532960A (en) | A kind of wheel track vertical force ground Total continuity measuring method and system | |
RU2659365C1 (en) | Method of evaluating stress-strain state of a track | |
Peng et al. | Wayside wheel-rail vertical contact force continuous detecting method and its application | |
KR20150007182A (en) | Device for measuring weight of freight car | |
Goodman et al. | Advanced diagnostics and anomaly detection for railroad safety applications: Using a wireless, IoT-enabled measurement system | |
PL228453B1 (en) | Method and the system for simultaneous measurements of Y and Q forces acting on a railway rail and for determination of the Y/Q forces ratio | |
KR102133631B1 (en) | Smart Sleeper with function of Damage Evaluation for Railway Line | |
RU2671796C1 (en) | System of distributed control of railway for high-speed movement | |
CN103123303A (en) | Quantifying and online monitoring method of bridge girder safe reliability | |
CN104359603B (en) | Wheel track moves vertical force continuous test method | |
Bracciali et al. | New sensor for lateral & vertical wheel-rail forces measurements | |
RU2708693C1 (en) | Device and method for detecting defects of wheels of railway vehicles in motion | |
RU2457135C2 (en) | Rail haulage safety monitoring device | |
RU2578005C1 (en) | Post integrated control of axle box defects of units and wheels of moving cars | |
CN105730471A (en) | Device for monitoring relative relationship between wheels of tread-variable beam-transporting vehicle and steel rails | |
Sundaram et al. | Condition assessment of a prestressed concrete girder and slab bridge for increased axle loadings | |
Tam et al. | Fibre Bragg grating sensors for smart railway monitoring | |
Bižić et al. | Methodologies of experimental determination of wheel-rail contact forces | |
Velha et al. | Monitoring large railways infrastructures using hybrid FBG/Raman sensor systems |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170517 |