RU42309U1

RU42309U1 - LOADING DEVICE FOR WEIGHING RAILWAY CARS

Info

Publication number: RU42309U1
Application number: RU2004117115/22U
Authority: RU
Inventors: В.А. Меньщиков; В.К. Акимов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Авитек-Плюс"
Priority date: 2004-06-07
Filing date: 2004-06-07
Publication date: 2004-11-27

Abstract

1. Грузоприемное устройство для взвешивания железнодорожных вагонов, содержащее раму и два балочных моста, опирающихся на узлы крепления весоизмерительных датчиков, каждый из которых выполнен из балки, фиксирующейся продольными и поперечными тягами, и поперечного бруса, соединяющегося с серединой балки другого моста, отличающееся тем, что в узлах крепления весоизмерительных датчиков расположены поперечные тяги, одна из осей шарниров которых прикреплена к балке и совмещена с ее осью качания, а продольные тяги выполнены в виде упоров и расположены по обе стороны от поперечных брусьев симметрично продольной и поперечной осям грузоприемного устройства.2. Грузоприемное устройство по п.1, отличающееся тем, что поперечные тяги и продольные упоры выполнены с возможностью регулирования в горизонтальной плоскости.1. A load receiving device for weighing railway cars, comprising a frame and two beam axles, supported by attachment points of load cells, each of which is made of a beam fixed by longitudinal and transverse rods, and a transverse beam connected to the middle of the beam of another bridge, characterized in that in the attachment points of the load cells there are transverse rods, one of the hinge axes of which is attached to the beam and combined with its swing axis, and the longitudinal rods are made in the form of stops and rails placed on both sides of the transverse bars symmetrically to the longitudinal and transverse axes of the load receptor. 2. The receiving device according to claim 1, characterized in that the transverse rods and longitudinal stops are made with the possibility of regulation in a horizontal plane.

Description

Устройство относится к производству средств измерения веса движущихся железнодорожных вагонов.The device relates to the production of measuring instruments for the weight of moving railway cars.

Известно устройство для взвешивания железнодорожных вагонов (авт. св. №606564, МПК G 01 G 19/04, приоритет 12.01.73, опубл. 05.05.78, БИ №17), содержащее весовую рельсовую секцию, образующую часть рельсовых путей, которое опирается на основание, снабженное весоизмерительными датчиками, нагружаемых при наезде железнодорожных вагонов. Основание выполнено в виде пары стальных балок, каждая из которых поддерживает концевые участки соответствующих рельсов, примыкающих к весовой рельсовой секции, причем балки могут опираться на шпалы или связываться поперечными стальными тягами.A device for weighing railway cars (ed. St. No. 606564, IPC G 01 G 19/04, priority 12.01.73, publ. 05.05.78, BI No. 17), containing a weight rail section forming part of the rail tracks, which is supported on a base equipped with load cells loaded during collision with railway cars. The base is made in the form of a pair of steel beams, each of which supports the end sections of the respective rails adjacent to the weight rail section, and the beams can be supported on sleepers or connected by transverse steel rods.

Недостатком данного устройства является жесткое соединение рельсов поперечной тягой, что может привести к возникновению дополнительных напряжений в местах соединения рельса с тягой при провале, т.е. просадке щебеночного фундамента одной из балок, что приведет к погрешностям измерения датчиков. Данное устройство не технологично при сборке.The disadvantage of this device is the rigid connection of the rails with transverse traction, which can lead to additional stresses at the joints of the rail with the traction in case of failure, i.e. subsidence of the crushed stone foundation of one of the beams, which will lead to measurement errors of the sensors. This device is not technologically advanced during assembly.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному устройству является грузоприемное устройство (ГУ) вагонных бесфундаментных весов типа ВВБ 000 "Минтек" (проспект и общий вид устройства фиг.1 прилагаются в приложении), содержащее раму 1 и установленных внутри ее двух мостов балочного типа 2. Каждый мост состоит из балки, опирающейся на два тензо-резисторных датчика 3, и поперечного бруса 4, вваренного в балку одним концом, а вторым концом соединяющегося со вторым балочным мостом. Поперечный брус первого моста параллелен поперечному брусу второго моста. Балочные мосты имеют продольные 5 и поперечные тяги 6 для фиксации мостов в поперечном и продольном направлениях. Каждый конец балки моста непосредственно закреплен шарнирно с рамой поперечной тягой 6, а каждая балка зафиксирована шарнирно одной продольной тягой 5.The closest in technical essence to the proposed device is a load-receiving device (GU) of carless foundationless scales of the VVB 000 Mintek type (the prospectus and general view of the device of FIG. 1 are attached), containing frame 1 and two beam axles 2 installed inside its two bridges. Each bridge consists of a beam supported by two strain gauge sensors 3, and a transverse beam 4, welded into the beam at one end and connected to the second beam bridge by the second end. The transverse beam of the first bridge is parallel to the transverse beam of the second bridge. Girder bridges have longitudinal 5 and transverse link 6 for fixing the bridges in the transverse and longitudinal directions. Each end of the bridge beam is directly pivotally mounted with the frame with a transverse link 6, and each beam is fixed pivotally with one longitudinal link 5.

Недостатком данного устройства является несовпадение крепления шарнира поперечных тяг балочного моста с осью качания балок моста, что The disadvantage of this device is the mismatch of the hinge of the transverse rods of the beam bridge with the swing axis of the beam of the bridge, which

может вызывать дополнительные вертикальные силы неравные на каждом из мостов (см. принципиальную схему ГУ на фиг.2). При динамическом взвешивании от колебания вагона в поперечном направлении от колесной пары передается усилие на оба моста. Сила давления на правый и левый мосты, учитывая конструкцию колес с ребордами, будут не одинаковыми. Разница усилий ΔР и, соответственно, составляющая от ΔР на датчики будет появляться то слева, то справа. Эти величины меняются на протяжении всего пути вагона по ГУ и не предсказуемы, поэтому погрешности в показаниях датчиков могут быть различного направления и значительными по величине, которые будут или складываться или вычитаться с вертикальной составляющей показания веса.may cause additional vertical forces unequal on each of the bridges (see the schematic diagram of the GU in figure 2). During dynamic weighing due to the oscillation of the car in the transverse direction, a force is transmitted from the wheelset to both axles. The pressure force on the right and left axles, given the design of the wheels with flanges, will not be the same. The difference in effort ΔР and, accordingly, the component from ΔР to the sensors will appear either on the left or on the right. These values vary throughout the entire wagon path along the GU and are not predictable, therefore, errors in the sensor readings can be of different directions and significant in magnitude, which will either add up or subtract from the vertical component of the weight indication.

В основу полезной модели положена задача создания грузоприемного устройства с повышенной точностью взвешивания железнодорожных вагонов в движении за счет уменьшения влияния боковых сил, передающихся от вагона через колесные пары на балочные мосты.The utility model is based on the task of creating a load-receiving device with increased accuracy of weighing railway cars in motion by reducing the influence of lateral forces transmitted from the car through wheel pairs to beam bridges.

Поставленная цель достигается устройством, содержащим раму и два балочных моста, опирающихся на узлы крепления весоизмерительных датчиков, каждый из которых выполнен из балки, фиксирующейся регулируемыми продольными упорами и поперечными тягами, и поперечного бруса, соединенного с серединой балки другого моста. В узлах крепления весоизмерительных датчиков расположены поперечные тяги, одна из осей шарниров которых прикреплена к балке и совмещена с осью качания балки моста, а продольные тяги выполнены в виде упоров, расположенных по обе стороны от поперечных брусьев симметрично продольной и поперечной осям грузоприемного устройства.This goal is achieved by a device containing a frame and two beam bridges, based on the attachment points of load cells, each of which is made of a beam fixed by adjustable longitudinal stops and transverse rods, and a transverse beam connected to the middle of the beam of another bridge. In the attachment points of the load cells, transverse rods are located, one of the hinge axes of which is attached to the beam and combined with the swing axis of the bridge beam, and the longitudinal rods are made in the form of stops located on both sides of the transverse bars symmetrically to the longitudinal and transverse axes of the load receiving device.

Грузоприемное устройство состоит из рамы, внутри которой устанавливаются два моста балочного типа. Каждый мост опирается на два узла крепления весоизмерительных датчиков и состоит из балки, поперечного бруса, жестко соединенного с серединой балки одним концом, а другим концом шарнирно прикрепленного к середине балки другого моста. При этом каждый балочный мост имеет три точки опоры, объединяя две точки соединения датчиков, лежащих на концах балки, и третью точку опоры, лежащую на середине второй балки. Соединение при помощи поперечных брусьев, параллельных между собой, не позволяет мостам отклоняться от вертикального положения и The load-receiving device consists of a frame, inside of which two beam-type bridges are installed. Each bridge is supported by two attachment points of load cells and consists of a beam, a transverse beam rigidly connected to the middle of the beam at one end and the other end pivotally attached to the middle of the beam of the other bridge. Moreover, each beam bridge has three support points, combining two connection points of the sensors lying at the ends of the beam, and a third support point lying in the middle of the second beam. The connection with the help of transverse bars parallel to each other does not allow the bridges to deviate from the vertical position and

делает возможным передачу усилий от силы давления колесных пар, распределяя их между двумя парами датчиков ГУ. Такое соединение балочных мостов позволяет также скомпенсировать действие поперечных сил от колесных пар при движении вагона, т.к. они попарно равны и противоположны по направлению (см. фиг.3)makes it possible to transfer forces from the pressure force of the wheel pairs, distributing them between two pairs of PG sensors. This connection of the beam axles also allows you to compensate for the transverse forces from the wheelsets during the movement of the car, because they are pairwise equal and opposite in direction (see figure 3)

Поперечные тяги, расположенные в узлах крепления весоизмерительных датчиков, фиксируют и выставляют датчик сжатия строго вертикально в плоскости перпендикулярной направлению движения для восприятия вертикальной составляющей нагрузки, и служат, одновременно, для крепления балок к раме. При этом ось вращения шарнира поперечных тяг совпадает с осью качания балки моста.The transverse rods located in the attachment points of the load cells fix and place the compression transducer strictly vertically in the plane perpendicular to the direction of movement to perceive the vertical component of the load, and serve, simultaneously, to attach the beams to the frame. In this case, the axis of rotation of the hinge of the transverse rods coincides with the axis of swing of the bridge beam.

Ограничение перемещения несущей балки в направлении движения, т.е. в продольном направлении, выполняют упоры, выполненные в виде цилиндрических пальцев. Расположены упоры в средней части балочных мостов по обе стороны от поперечных брусьев симметрично продольной и поперечной осям ГУ. Конструкция упоров позволяет выставлять пальцы параллельно движению, а опорные поверхности перпендикулярно направлению движения. Такая фиксация балочных мостов в продольном направлении и их симметричное размещение в ГУ относительно продольной и поперечной оси уменьшает воздействие от температурных расширений при перепаде температур, что снижает до минимума вероятность заклинивания упоров и появления паразитных составляющих, влияющих на показания весоизмерительных датчиков. Выполнение продольных тяг в виде упоров с минимальными зазорами позволяет компенсировать продольную составляющую от приложения силы инерции вагона при неравномерном движении.Restriction of the movement of the carrier beam in the direction of movement, i.e. in the longitudinal direction, perform stops made in the form of cylindrical fingers. The stops are located in the middle of the beam bridges on both sides of the transverse bars symmetrically to the longitudinal and transverse axes of the GU. The design of the stops allows you to set your fingers parallel to the movement, and the supporting surfaces perpendicular to the direction of movement. Such fixation of the beam bridges in the longitudinal direction and their symmetrical placement in the GU relative to the longitudinal and transverse axis reduces the effect of thermal expansion during temperature differences, which minimizes the likelihood of jamming of stops and the appearance of spurious components that affect the readings of load cells. The execution of longitudinal rods in the form of stops with minimal gaps allows you to compensate for the longitudinal component from the application of the inertia of the car during uneven movement.

Продольные упоры выставляются регулировкой строго в горизонтальной плоскости и параллельно направлению движению, и поперечные тяги конструктивно выполнены строго горизонтально, что позволяет компенсировать действие от этих сил без появления вертикальных составляющих. Это позволит свести погрешности к минимуму, а значит повысить точность измерения датчиками веса при движении вагона через ГУ.The longitudinal stops are set by adjustment strictly in the horizontal plane and parallel to the direction of movement, and the transverse rods are structurally strictly horizontal, which makes it possible to compensate for the action of these forces without the appearance of vertical components. This will reduce errors to a minimum, and therefore increase the accuracy of measurement by weight sensors when the car moves through the PG.

На фиг.1 изображено грузоприемное устройство вагонных бесфундаменных весов типа ВВБ (прототип), общий вид;Figure 1 shows the load-receiving device of carless foundationless scales of the VVB type (prototype), general view;

на фиг.2 изображена принципиальная схема взаимодействия сил, действующих на балочные мосты грузоприемного устройства вагонных весов бесфундаментных типа ВВБ (прототип);figure 2 shows a schematic diagram of the interaction of forces acting on the beam bridges of the load-receiving device of wagon scales of foundationless type VVB (prototype);

на фиг.3 изображена принципиальная схема взаимодействия сил, действующих на балочные мосты весов предложенного грузоприемного устройства;figure 3 shows a schematic diagram of the interaction of forces acting on the beam bridges of the weights of the proposed load-receiving device;

на фиг.4 изображено грузоприемное устройство, общий вид;figure 4 shows the receiving device, General view;

на фиг.5 показан узел крепления весоизмерительных датчиков и концов балок, встроенный в ГУ, вид спереди;figure 5 shows the attachment point of the load cells and the ends of the beams, built-in GU, front view;

на фиг.6 показан вид фиксации балок мостов в продольном направлении.figure 6 shows a view of the fixing of the beam beams in the longitudinal direction.

Данное устройство фиг.4 содержит раму 1 и установленных внутри ее два моста балочного типа 2. Каждый мост опирается на два узла крепления 3 со встроенными весоизмерительными датчиками сжатия и поперечными тягами 4. Каждый балочный мост содержит поперечный брус 5, который жестко закреплен в средней части балки и шарнирно прикреплен к параллельной балке второго моста. Поперечный брус 5 дает третью точку опоры моста и, соединяясь со вторым балочным мостом, служит для передачи усилий с одного балочного моста на другой. Конструкция второго балочного моста аналогична первому балочному мосту. Поперечные брусья первого и второго балочных мостов параллельны между собой и предназначены для устранения отклонения от вертикального положения балок и компенсации поперечных усилий. Балки двух мостов имеют продольные упоры 6 и поперечные тяги 4 для фиксации балочных мостов в этих направлениях.This device of FIG. 4 contains a frame 1 and two beam-type bridges installed inside it. Each bridge is supported by two attachment points 3 with integrated load-sensing compression sensors and transverse links 4. Each beam bridge contains a transverse beam 5, which is rigidly fixed in the middle part beams and pivotally attached to the parallel beam of the second bridge. The transverse beam 5 gives the third fulcrum of the bridge and, connecting with the second beam bridge, serves to transfer forces from one beam bridge to another. The design of the second beam bridge is similar to the first beam bridge. The transverse bars of the first and second beam bridges are parallel to each other and are designed to eliminate deviations from the vertical position of the beams and compensate for lateral forces. The beams of two bridges have longitudinal stops 6 and transverse rods 4 for fixing the beam bridges in these directions.

На концах каждой балки моста установлены узлы крепления весоизмерительных датчиков фиг.5, где закрепляются также и концы балок в поперечном направлении регулируемой тягой 4. Узел крепления состоит из платформы 7, верхнего 8 и нижнего подшипника 9, между которыми устанавливается датчик 10, регулируемый поперечной тягой 4, шарнирно соединенной с платформой и верхним подшипником. Нижний подшипник жестко устанавливается в гнездо платформы и фиксирует положение нижней опоры датчика. Верхний подшипник опирается на сферическую поверхность верхней опоры датчика и через регулируемые тяги шарнирно соединен с платформой. Регулируемые поперечные тяги предназначены для установки датчика в вертикальное положение и для крепления балок, продольная ось качания которых совпадает с осью шарнирного At the ends of each beam of the bridge, the attachment points of the load cells of Fig. 5 are installed, where the ends of the beams are also fixed in the transverse direction by an adjustable rod 4. The attachment site consists of a platform 7, an upper 8 and a lower bearing 9, between which a sensor 10, adjustable by a transverse rod, is installed 4 pivotally connected to the platform and the upper bearing. The lower bearing is rigidly mounted in the platform seat and fixes the position of the lower sensor support. The upper bearing rests on the spherical surface of the upper sensor support and is pivotally connected to the platform through adjustable rods. Adjustable lateral rods are designed to install the sensor in a vertical position and for mounting beams, the longitudinal axis of swing of which coincides with the axis of the articulated

крепления регулируемых поперечных тяг. Датчики, расположенные на концах каждой балки, зафиксированы в точке касания их верхней поверхности в верхнем подшипнике узла крепления регулируемой тягой 4. Верхняя поверхность датчиков сжатия становится неподвижной опорой, т.е. точкой, воспринимающей усилия в вертикальном направлении от движущегося вагона. Устройство работает следующим образом.fastening of adjustable cross rods. The sensors located at the ends of each beam are fixed at the point of contact of their upper surface in the upper bearing of the attachment point with an adjustable rod 4. The upper surface of the compression sensors becomes a fixed support, i.e. point perceiving forces in a vertical direction from a moving car. The device operates as follows.

При прохождении железнодорожного вагона по ГУ усилие веса передается через балочные мосты и их соединение в виде двух параллельных поперечных брусьев на две пары датчиков сжатия, расположенных на концах балок, которые воспринимают только вертикальную нагрузку. Соединение при помощи двух параллельных поперечных брусьев позволяет избежать появления зазора между балкой и весоизмерительными датчиками, расположенными на ее концах, а также позволяет плавно распределить нагрузку между датчиками одного моста и двух балочных мостов в целом.When a railway carriage passes through the GU, the weight force is transmitted through the beam bridges and their connection in the form of two parallel transverse bars to two pairs of compression sensors located at the ends of the beams that only absorb vertical load. The connection using two parallel transverse bars avoids the appearance of a gap between the beam and load cells located at its ends, and also allows you to smoothly distribute the load between the sensors of one bridge and two beam bridges as a whole.

При неровности рельсового пути и неравномерности движения вагона возникают поперечные и продольные нагрузки, действующие на мостовые балки, что может оказывать негативное влияние на показания весоизмерительных датчиков.If the track is uneven and the carriage is uneven, lateral and longitudinal loads occur, acting on the bridge beams, which can negatively affect the readings of the load cells.

Для устранения перемещения мостовых балок в продольном направлении балки фиксируются относительно неподвижной рамы регулируемыми продольными упорами 6 фиг.6. Они регулируются при помощи стаканов с резьбой и прокладками. Вертикальная составляющая может появиться при установке опорных поверхностей не перпендикулярно продольной силе Р. Конструкция упоров позволяет выставлять упорные пальцы параллельно движению, а опорные поверхности перпендикулярно направлению движению. Это позволяет минимизировать появления вертикальных составляющих от продольных сил, т.е. передать силу веса на четыре датчика без искажения. Расположение продольных упоров в средней части балочных мостов по обе стороны от поперечных брусьев, т.е. симметрично продольной и поперечной оси ГУ, позволяет уменьшить влияние от температурных расширений, возникающие в балках.To eliminate the movement of the bridge beams in the longitudinal direction, the beams are fixed relative to the fixed frame with adjustable longitudinal stops 6 of Fig.6. They are adjustable with threaded cups and gaskets. The vertical component may appear when installing the supporting surfaces not perpendicular to the longitudinal force R. The design of the stops allows the thrust fingers to be set parallel to the movement, and the supporting surfaces perpendicular to the direction of movement. This minimizes the appearance of vertical components from longitudinal forces, i.e. transmit weight to four sensors without distortion. The location of the longitudinal stops in the middle of the beam bridges on both sides of the transverse bars, i.e. symmetrically to the longitudinal and transverse axis of the GU, it allows to reduce the effect of thermal expansions arising in the beams.

Узлы крепления датчиков фиг.5 обеспечивают вертикальное положение весоизмерительных датчиков и одновременно фиксируют их от перемещения в The attachment points of the sensors of figure 5 provide a vertical position of the load cells and at the same time fix them from moving in

горизонтальном направлении концов балок каждого моста. Регулируемые поперечные тяги расположены горизонтально, поэтому поперечная составляющая от возникающих боковых усилий при движении вагона по измерительному рельсу направлена вдоль этих тяг. Усилия, возникающие в них, не влияют на вертикальную составляющую измеряемого веса вагона. Сосредоточение в узле крепления воздействия вертикальной и поперечной составляющей от силы веса и сил инерции вагона, когда ось качания мостовой балки совпадает с одной осью шарнира соединения поперечной тяги к балке, позволяет избежать погрешности в этом направлении, а значит и повысить точность измерения веса вагона.the horizontal direction of the ends of the beams of each bridge. Adjustable transverse rods are arranged horizontally, therefore the transverse component from the arising lateral forces when the car moves along the measuring rail is directed along these rods. The forces arising in them do not affect the vertical component of the measured weight of the car. The concentration of the effects of the vertical and transverse components on the weight and inertia forces of the car when the swing axis of the bridge beam coincides with one axis of the hinge connecting the transverse thrust to the beam, avoids errors in this direction, and therefore improves the accuracy of measuring the weight of the car.

Крепление концов балок поперечными тягами, расположенными в узлах крепления весоизмерительных датчиков, и выполнение продольной фиксации балок в виде упоров, расположенных симметрично продольной и поперечной оси ГУ, позволяют уменьшить вертикальную составляющую от действия инерционных сил в этих направлениях в достаточной степени для того, чтобы обеспечить высокую точность определения веса вагона.Fastening the ends of the beams by transverse rods located in the attachment points of the load cells, and performing longitudinal fixation of the beams in the form of stops located symmetrically to the longitudinal and transverse axis of the control gear, can reduce the vertical component from the action of inertial forces in these directions sufficiently to ensure high the accuracy of determining the weight of the car.

Claims

1. A load receiving device for weighing railway cars, comprising a frame and two beam axles, supported by attachment points of load cells, each of which is made of a beam fixed by longitudinal and transverse rods, and a transverse beam connected to the middle of the beam of another bridge, characterized in that in the attachment points of the load cells there are transverse rods, one of the hinge axes of which is attached to the beam and combined with its swing axis, and the longitudinal rods are made in the form of stops and rails located on both sides of the transverse bars symmetrically to the longitudinal and transverse axes of the load receptor.

2. The receiving device according to claim 1, characterized in that the transverse rods and longitudinal stops are made with the possibility of regulation in the horizontal plane.