SE508824C2 - Förfarande för komprimering av makadambädd med en kontinuerligt körbar spårbyggnadsmaskin - Google Patents

Description

30 35 AwAPATENT 508 824 2 kan spårläget upptecknas på ett indikerings- och registre- ringsinstrument. Vid förekomsten av restfel i spåret kan dessa elimineras under användning av riktdrivanordningen.

Detta kända referenssystem är i första hand inriktat på spårstoppmaskiner men sträcker sig för detta ändamål över båda maskinerna.

Dessutom är - enligt AT-PS 380 280 - känd även en kontinuerligt körbar spårbyggnadsmaskin med en ledbart utformad maskinram. Dess i arbetsriktningen främre del är utformad som spårstoppningsmaskin med en i förhållande till denna i längdriktningen förskjutbar verktygsram med stoppnings- och lyft-riktaggregat. Vid den bakre delen av maskinramen har anordnats två spårstabiliseringsaggregat, mellan vilka har anbragts en vid spåret styrd, i höjdled inställbar mäthjulsaxel med en höjd-mätvärdesgivare. Från den främre änden till den bakre änden på maskinramen sträcker sig en i förhållande till maskintvärriktningen vid mitten anbragt, spänd trådkorda till ett riktreferens- system. Till denna trådkorda hör en i området av stopp- ningsaggregatet anbragt pilhöjdmätavkännare, så att spårtvärförskjutningar kan kontrolleras genom spår-lyft- -riktaggregatet hos spårstoppningsmaskinen. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att för komprimering av makadambädden medelst horisontella tvär- vibrationer och vertikal belastning åstadkomma spårsänk- ningen samtidigt kan uppnås även en noggrann korrigering av spårhöjdläget. Förfarandet enligt uppfinningen består däri, att ärläget för spåret bestämmes före spårsänkningen och därav beräknas en ideal börhöjdlinje och att under en mot storleken på avvikelsen från spårärläget från börhöjd- linjen proportionell ändring av åtminstone en parameter ur följande grupp av parametrar: vertikal belastning, fram- körningshastighet och frekvens hos spårvibrationerna, spåret sänkes olika mycket. Därigenom kan för första gången en spårstabilisator - som hittills kommit till användning för likformig sänkning av ett omedelbart dess- förinnan medelst en stoppningsmaskin till korrekt läge i i AwAPATENT 10 15 20 25 30 35 508 824 3 bragt spår användas för korrigering av höjdlägesfel.

Därigenom styres i motsats till en stoppningsmaskin icke lyftkrafterna utan sänkningskrafterna, t.ex. via den vertikala belastningen proportionellt mot höjdlägesfel.

Denna spårlägeskorrektur kan genomföras kontinuerligt på ett speciellt fördelaktigt sätt.

En lämplig vidareutveckling av förfarandet består som skall statisk däri, att spåret i området av det spåravsnitt, bearbetas gemensamt, påverkas av genomsnittlig belastning resp. grundbelastning och att denna grund- belastning förändras proportionellt i beroende av avvi- kelserna mellan spàrets är- och börläge. Genom den ver- tikala belastningen resp. grundbelastningen, vilken ger den genomsnittligt önskade sänkningen resp. stabilise- ringsgraden, förutbestämmes regleromràdet. Vid fel (puck- lar eller fördjupningar) ökas resp. minskas den vertikala belastningen proportionellt. Följaktligen föreligger efter arbetsinsatsen av spårstabilisatorn ett i det önskade förhållandet till makadamkomprimeringen sänkt spår med exakt höjdläge.

I det följande skall uppfinningen beskrivas med hänvisning till ett flertal pà ritningen visade utförings- exempel.

Fig. 1 är en sidovy av en kontinuerligt körbar spår- byggnadsmaskin med stabilisationsaggregat för komprimering av makadambädden i ett spår, med ett nivelleringsreferens- system och en i arbetsriktningen efter stabilisations- aggregatet anbragt mäthjulsaxel. Fig. 2 visar schematiskt ett nivelleringsreferenssystem och fig. 3 är en schematisk skiss för en styrkrets i nivelleringsreferenssystemet.

Fig. 4 är en sidovy av en kontinuerligt körbar spàrbygg- nadsmaskin enligt ytterligare ett utföringsexempel med ett nivelleringsreferenssystem och två mäthjulsaxlar. Fig. 5 visar schematiskt nivelleringsreferenssystemet enligt fig. 4 och fig. 6 är en schematisk skiss för styrkretsen till nivelleringsreferenssystemet enligt fig. 4 och 5. Fig 7 visar ytterligare ett utföringsexempel på en kontinuerligt AwAPATENT 10 15 20 25 30 35 508 824 4 körbar spårbyggnadsmaskin i sidovy, varvid nivellerings- referenssystemet uppvisar tre mäthjulsaxlar. Fig. 8 åskåd- liggör schematiskt det i fig. 7 visade nivelleringsrefe- renssystemet och fig. 9 visar ytterligare en schematisk skiss för styrkretsen till det i fig. 7 och 8 visade nivelleringsreferenssystemet.

En i fig. l visad och vanligen som spårstabilisator benämnd spårbyggnadsmaskin 1 uppvisar en kraftigt dimen- sionerad maskinram 2, som vid ändarna medelst vridboggier 3 kan köras på ett av syllar 4 eller 5 bildat spår 6.

Energiförsörjningen till en drivanordning 7, en vibrator- drivanordning 8 och de ytterligare olika drivanordningarna sker medelst en central energistation 9. Vid den främre och bakre änden på maskinen 1 är en ljusisolerad kabin 10 anordnad på en svängram. För styrning av de olika driv- anordningarna och bearbetning av de olika mätsignalerna har anbragts en central styr-, räknar- och upptecknings- enhet ll. Mellan de båda boggierna 3 har anordnats två spårstabiliseringsaggregat 12 medelst isärföringsdriv- anordningar mot rälinsidorna till anliggning bringbara och med hjälp av vibratorer 13 i horisontella vibrationer försättbara rullverktyg 14. För pàförande av en statisk belastning mot stabiliseringsaggregaten 12 har anordnats två vertikala, med maskinramen 2 ledbart förbundna hyd- rauldrivanordningar 15. Ett nivelleringsreferenssystem 16 uppvisar som referensbas för varje räl 5 en spänd tråd- korda 17, till vilken hör en höjdmätvärdesgivare 18. Denna är förbunden med en i höjdled inställbar, vid maskinramen 2 lagrad och via en flänsrulle mot spåret 6 rullande mät- hjusaxel 19. Trådkordan resp. referensbasen 17 är fast- gjord vid främre och bakre ändpunkten vid en i höjdled inställbart i maskinramen 2 lagrad och vid boggiens 3 axellager stödande höjdmottagare 20. Medelst en pil 21 har maskinens 1 arbetsriktning antytts. Såsom visas med streckpunkterade linjer kan vid en fördelaktig utförings- variant även vara anordnad en andra mäthjulsaxel 22, så att maskinen l - under upplyftning av den andra mäthjuls- AwAPATENT i 10 15 20 25 30 35 508 824 5 axeln 19 fràn spåret 6 - även kan insättas i den andra arbetsriktningen.

Den i fig. 2 visade referensbasen 17 styrs av de båda vid änden anbragta höjdmottagarna 20 mot spåret 6, varvid de i det undre ändområdet anbragta, schematiskt antydda rullarna lämpligen motsvarar vridboggierna 3. Den medelst en i höjdled inställbart vid maskinramen 2 lagrade höjd- mottagare 23 och med mäthjulsaxeln 19 förbundna höjdmät- värdesgivaren 18 är utformad exempelvis som vridpotentio- meter och står formslutande i förbindelse med den spända trådkordan 17. Med A har betecknats den genomsnittligt önskade sänkningen av spåret 6 till börläget genom insat- sen av de båda spárstabiliseringsaggregaten 12. 1 resp. a motsvarar avståndet mellan den främre resp. vid mitten belägna höjdmottagaren 20 resp. 23 och den bakre höjdmot- tagaren 20. FA motsvarar den av spårstabiliseringsaggre- gatet 12 mot spåret 6 utövade, vertikala belastningen.

Den vertikala belastningen i området av stabilisa- tionsaggregatet 12 styres så, att skillnaden mellan bör- läget och det medelst höjdmätvärdesgivaren 18 mätta är- läget blir lika med noll. Därvid inställes den vertikala grundbelastningen så, att den önskade sänkningen A av spåret erhålles i genomsnitt. Om nu spåret i området av mäthjulsaxeln 19 - till följd av en puckel - är för högt, ökas proportionellt däremot belastningen FA, är spåret däremot för lågt, minskas i motsvarande grad belastningen FA. Denna effekt blir möjlig även genom styrning av frek- vensen, varvid den största spårsänkningen uppnås i frik- tionsområdet mellan 30 och 40 Herz. Även via inställning av arbetshastigheten blir det möjligt med en motsvarande påverkan av spårsänkningen. Eftersom mätsystemet förskju- tes i sitt främre omrâde i ett fortfarande med fel behäf- tat spår, antas att den främre höjdmottagaren 20 befinner sig i en med streckpunkterade linjer antydd puckel 24 på spåret. Detta leder till ett fel Fv hos den främre höjd- mottagaren 20. Som ytterligare följd förekommer givetvis även i området av den vid mitten belägna höjdmottagaren 23 AwAPATENT 10 15 20 25 30 35 508 824 6 en felaktig höjdbestämning fvA. Därvid sker i praktiken i området av mäthjulsaxeln 19 en motsvarande, med streckade linjer antydd sänkning 25 i förväg. Den felaktiga bestämningen kan noggrant beräknas med följande formel: fvA = Fv . a/1.

Vid en förutbestämd börlängdprofil hos spåret och genom höjdmätvärdesgivaren 18 mätta avvikelser hos är- längdprofilen kan felet Fv vid den främre bestämningen automatiskt beaktas genom ett motsvarande korrekturvärde fvA i den elektroniska nivelleringsstyrningen. Därvid får detta fel i området av den vid mitten belägna mäthjuls- axeln 19 icke något inflytande på höjdlägeskorrekturen.

Nämnda börlängdprofil hos spåret kan bestämmas t.ex. genom en mätning med själva maskinen 1. Därvid fordras följande förlopp: Mätning av ärhöjdläget hos spåret 6 inom ramen för en mätkörning av maskinen 1; Beräkning av börlägprofilen med ett lämpligt Computerprogram medelst räkneenheten ll; Stabilisering resp. sänkning av spåret 6 med spår- byggnadsmaskinen 1; Styrning av maskinen 1 genom avgivande av styr- och inställningssignaler till nivelleringsreferenssystemet 16 i motsvarighet till de bestämda avvikelserna av bör- längdhöjden från den mätta ärlängdhöjden.

Ytterligare en möjlighet består i erhållande av börgeometrin från den lokala järnvägsförvaltningen. I detta fall överlämnas data i listform eller på diskett till maskinbesättningen och inläses i räkneenheten ll. Det är även möjligt med en manuell mätning medelst maskinper- sonalen med t.ex. optiska instrument för stabiliseringen.

De beräknade korrekturvärdena inmatas av personalen under genombearbetningen eller även automatiskt.

Enligt den i fig. 3 visade, schematiska skissen be- stämmes kontinuerligt ärhöjdläget medelst höjdmätvär- desgivaren 18 och ett motsvarande mätvärde vidarematas till en differensförstärkare 26. Till denna ledes dessutom då AwAPATENT 10 15 20 25 30 35 508 824 7 via en ledning 27 det motsvarande korrekturvärdet A fvA.

Det under differentiering bildade bör-ärvärdet ledes därefter till ett adderingsorgan 28. Till detta hör även en inställbar potentiometer 29 för inställning av grundbe- lastningen för den motsvarande, önskade sänkningen A av spåret. Utgàngen från adderingsorganet 28 är förbunden med ett hydrauliskt inställningsorgan resp. en servoventil 30.

Med denna påverkas stabiliseringsaggregatets 12 hydrau- liska drivanordningar 15 proportionellt till de av adde- ringsorganet 28 avgivna mätvärdena. Genom den streckat antydda ledningen 31 har antytts återkopplingen resp. den slutna styrkretsen genom anbringandet av mäthjulsaxeln 19 på spåret 6.

Den i fig. 4 visade spårbyggnadsmaskinen 1 uppvisar förutom den vid mitten anbragta mäthjulsaxeln 19 ytter- ligare en mellan de båda spårstabiliseringsaggregaten 12 anordnad, med en höjdmottagare 32 och en höjdmätvärdes- givare 33 förbunden mäthjulsaxel 34.

Det i fig. 5 schematiskt visade nivelleringsreferens- systemet 16 har ett konstant förhållande mellan de båda höjdmätvärdesgivarna 18 och 33 som grundläge. Som konstant förhållande erhålles: fl/f2 = a/(a+b).Af2v = i . Aflv.

Fördelen hos detta system ligger däri att ett fel som j_= uppträder i området av den främre höjdmottagaren 20, ej förorsakar något fel i området av höjdmottagaren 32.

Vid den i fig. 6 visade, schematiska skissen har för- utom den i fig. 3 visade givaren även en höjdmätvärdes- givare 33, en differensförstärkare 35 och en förstärkare 36. Via ledningen 27 tas automatiskt hänsyn till korrek- Fv.a/l. Efter differensbildandet med mätvärdena från höjdmätvärdesgivaren 33 förstärkes turnormalvärdet Aflv = mätsignalerna i förstärkaren 36 med värdet i och ledes som börvärde vidare till differentialförstärkaren 26.

Denna är via sin andra ingång förbunden med höjdmätvärdes- givaren 18. Vid utgången från differentialförstärkaren 26 bildas ett bör-ärvärde, som adderas till den på potentio- metern 29 inställbara grundbelastningen.

AwAPATENT 10 15 20 25 30 35 508 824 8 Vid den i fig. 7 visade spárbyggnadsmaskinen 1 använ- des samtidigt tre mäthjulsaxlar 19, 22 och 34, varvid den extra mäthjulsaxeln 22 i arbetsriktningen är anbragt fram- för spårstabiliseringsaggregaten 12. Denna mäthjulsaxel 22 är via en i höjdled inställbart vid maskinramen 2 lagrad höjdmottagare 37 förbunden med en höjdmätvärdesgivare 38.

Såsom framgår framför allt av fig. 8 definieras medelst de båda yttre höjdmätvärdesgivarna 18 och 38 en av trådkordorna resp. referensbasen 17 förkroppsligad, rät linje, på vilken den vid mitten anbragta höjdmätvärdes- givaren 33 måste vara belägen. Därigenom kompenseras auto- matiskt fel vid den främre och vid den bakre mottagaren (Fv resp. Fh). Börlängdhöjden fA vid den vid mitten an- bragta höjdmätvärdesgivaren 33 beräknas av: fA = (f3.c+f4.b)/(b+c). f3 motsvarar därvid längdpilhöjden vid den bakre höjdmätvärdesgivaren 18 och f4 vid den främre höjdmätvär- desgivaren 38. Med F har betecknats ärfelet vid felaktig sänkning i förväg av spåret; fist anger ärspårlägesfelet.

Styres maskinen 1 medelst börlängdhöjd- och korrektur- värdet, kompenseras de vid höjdmätvärdesgivaren 13 före- fintliga felen.

Såsom framgår av den i fig. 9 visade, schematiska skissen, matas ärhöjdläget genom höjdmätvärdesgivaren 33 till differensförstärkaren 26. I en förstärkare 39 för- stärkes det vid höjdmätvärdesgivaren 18 avgivna värdet F3 med faktorn c/b+c och ledes till adderingsorganet 42. I differensförstärkaren 41 bildas skillnaden mellan det genom ledningen 27 inmatade korrekturvärdet och det vid höjdmätvärdesgivaren 38 uttagna mätvärdet och vidareföres till en förstärkare 40. Det med faktorn b/b+c förstärkta mätvärdet ledes vidare till adderingsorganet 42 och matas slutligen som börvärde till differensförstärkaren 26. I denna bildas bör-ärvärdet och adderas i adderingsorganet 28 till den i potentiometern 29 valbart inställbara grundbelastningen. Som ytterligare följd styres hydraul- drivanordningarna 15 hos stabiliseringsaggregatet 12 på det redan i fig. 3 beskrivna sättet.

Claims (2)

AwAPATENT 10 15 20 25 30 35 508 824 9 P A T E N T K R A V

1. Förfarande för att vid en kontinuerligt körbar spårbyggnadsmaskin för komprimering av makadambädden i spår kontinuerligt sänka spåret till ett börhöjdläge, varvid spåret försättes i horisontella svängningar och påföres en vertikal, statisk belastning, tills spår- sänkningen nått börläget, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att spårets ärläge bestämmes före spårsänk- ningen och därav beräknas den ideala börhöjdlinjen och att medelst en mot storleken på avvikelsen av spårärläget från börhöjdslinjen proportionell ändring av åtmistone en para- meter i följande grupp av parametrar: vertikal belastnig, framkörningshastighet och frekvens hos spårvibrationerna, spåret sänkes olika mycket.

2. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e- t e c k n a t d ä r a v, att spåret i området av hela det spàravsnitt, som skall bearbetas, påverkas av en genomsnittlig statistisk belastning resp. grundbelastning och att denna grundbelastning förändras i beroende av avvikelserna mellan spårets är- och börläge.