Устройство для определения положения железнодорожного пути в плане и профиле на его горизонтальных прямолинейных участках

(71) Ленинградский институт инженеровжелезнодорожного транспортаим. акад. В.Н.Образцова(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯПОЛОЖЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ ВПЛАНЕ И ПРОФИЛЕ НА ЕГО ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ПРЯМОЛИНЕЙНЫХ УЧАСТКАХ, содержащее самоходное шасси, на раме которого смонтированы датчик пройденногопути, датчики для измерения положенияпути в плане и профиле, сумматор ирегистрирующие блоки, о т л и ч а -ю .щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено преобразователями сигналов датчиков в злектрические напряжения, включеннымимежду указанными датчиками и сумматором, к которому последовательно присоединены преобразователь Лапласа,преобразователь напряжений, инвертор Лапласа и диференцирующий блок,а выход последнего и выход инвертораЛапласа подключены к соответствую-.щему регистрирующему блоку.Изобретение относится к железнодо"рожной йзмерительной технике, в част-ности к устройствам для определенияположения железнодорожного пути вплане и профиле на его горизонтальных прямолинейных участках,Цель изобретения - повышение точности определения положения железнодорожного пути в плане и профиле.На фиг.1 показана, блОк-схемаустройства; на,фиг.2 ,.охема работыустройства; на фиг.3 - схема к определению влияния колебаний шасси наизмерение положения, нуги.Устройство для определения положения железнодорожного пути в планен профиле на его горизонтальных прямолинейных участках содержит шасси 1,на котором смонтированы датчик 2пройденного пути и датчики 3 для измерения положения рельсовых нитей,в плане или профиле определяемогорасстоянием 1 н(х) в нескольких ееточках от шасси 1, которое являетсябазой отсчета. В качестве датчика 3могут быть использованы фотодатчикк,электромагнитные датчики и механические контактные датчики существу-ющих путеизмерительных устройств.Выходы датчиков 3 подключены к входам преобразователей 4 указанныхрасстояний 2(х) в электрическиенапряжения Щ , выходы которых электрически соединены с сумматором 5для преобразования напряжений пропорционально Функции стрелы рельсовой нити в промежуточных точках измерения, Выход сумматора 5 подключен к входу преобразователя б Лапласа, который соединен с преобразователем 7 напряжений. Выход преобразователя 7 соединен с входом инвертора 8 Лапласа, выходы которого соединены с входами регистрирующегоблока 9 и диффереицирующего блока10. Выход блока 10 подключен квходу регистрирующего блока 11,который имеет цифровую или графическую регистрацию характеристик положения пути в плане и профиле.1Устройство работает следующимобразом.При перемещении по контролируемому участкч пути базы отсчета - шас-си 1 датчики 3 измеряют расстояниянескольких точек, чаще всего трех,рельсовой нити от базы отсчета,находят три ординаты 21(х), 1(х)505 и 1(х) рельсовой нити относительно подвижной базы отсчета - шасси(см. фиг.2 и 3), в функции пройденного пути Х. Последний измеряютдатчиком 2 пройденного пути одним из известных способов, Далее (фиг.) преобразователи 4 преобразуют указанные величины ординат в напряжения 1 = 1 сР; (х) (здесь и далее скоэФФициент преобразования механических величин в электрической цепи). Напряжение О подают в сумматор 5 и преобразуют пропорционально функции стрелы рельсовой нити в средних точках измерения в соответствии с соотношением11 = И(х)=1 сГ (х)-(а+Ь) ЕаЕ (х) Ф + ЬЕ(х)Ц (1) где а - расстояние между первым ивторым датчиками для измерении положения пути в плане или прОфиле;Ь- расстояние между вторым итретьим датчиками для измерения положения пути в плане или профиле;РР,Е- расстояния от рельсовойнити до базы измерения-шасси в зонахустановки на нем датчиков для из"мерения положения в пути в плане или ЗОпрофиле (Фиг.2) .Далее напряжение О с выхода сумматора 5, пропорциональное значениюизмеряемой стрелы 2(х) рельсовойнити, подают на вход преобразователя 6 Лапласа, где получают его интегральное отображение по Лапласу11 = Г(з)Е в соответствии с соотношениемЕ(з) Р(з) е -(а+Ъ) " аР(з) е +4 О +ф(з) (2)где Ч 5) - изображение искомой функции положения рельсовой нити;8 - комплексная переменнаяфункции Лапласа,45 После этого напряжение 111с выхода преобразователя Лапласаподают на вход преобразователя 7 напряжения, где это напряженце преобразуют в напряжение 11 . У(з)1 с,50 пропорциональное изображению Функции Р(з) положения рельсовой нитив соответствии с соотношениемР(з)щГ(з) е пз -(а+Ь) (ае(а ++Ь)Г (3)Далее напряжение 11 с выхода преобразователя 7 подают на вход инвертора 8 Лапласа, где его преобразуютпропорционально функции истинного положения Р(х) рельсовой нити в неподвижной системе координат Бэ = Р(х)13 в соответствии с обратным преобразованием Лапласа. Затем напряжение 11 - с выхода инвертора ЛапЕэласа подают на вход блока 1 О, где его преобразуют, например, пропорционально крутизне отвода рельсовой нити в неподвижной системе координат Р (х)0- Р (х)1 с. Напряжения О- и Ю- с вЬходов блоков инвертора и дифференцирующего блока, прозпорциональные функциям истинного положения Р(рс) рельсовой нити и крутизны Р (х) отвода, подают на 1211371 4входы регистрирующих блоков 9 и 11, Р,х) = 11 ./1 с и Р (х) = 0 /Ц, гдеЕз4эти величйны фиксируются ( регистрируются в числовом или графическомвиде. По найденным положению Р(х)рельсовой нити и крутизне Р х)ее отвода совершенно точно рассчиты.вают величины стрел й(х) и все другие параметры, необходимые для оценки и состояния пути. Устройство обеспечивает повышениеточности определения положения железнодорожного пути в плане и профиле на его горизонтальных прямолинейных участках.1211371 Заказ 617/35 Тирак 515 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5