Способ автоматической браковки колес подвижного состава и устройство для его осуществления

(51) 4 В 6 К 9 ОПИСАНИ А ВТОРСКОМУ РЕТЕНИ ЕЛЬСТ ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Кузбасский политехнический институт (72) В. Д. Елмацов, И. Д. Богомолов, А. П. Абрамов, Л. А. Чубаров, А. Н. Дедов, Ю, П. Егоров и В. Н. Цюренко(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ БРАКОВКИ КОЛЕС ПОДВИЖНОГО СОСТАВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУ 1 Ш.С 1- ВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к 1 ельсовом) транспорту и может быть испо.ь.овдцо системах автоматического контроля технического состояния колес подвижного состава. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем определсция состояния подшипникового узла. Дформация измерительного звена преобразуется в электрический сигнал. Далее проходи г формирование сигнала сравнения путем разделения электрическоо сигнала на пложи- тельную и отрицательную части, измерение Изобретсние относится к рельсовому транспорту и может быть использовано в системах автоматического контроля технического состояния колес подвижного состава.Цель изобретения расширение функциональных возможностей путем определения состояния подшипникового узла.Нд фиг. 1 изображены силы, действук)- шие на рельсовую вставку при прока гывании по ней проверяемо о колеса (в момент входа колеса на рельсовук) вставку а и в момент схода о, а гдкже эпк)ры деформаций; на фи г. 2 - форма элект. рического сигнала, полученного в резу,ьтдте преобразования деформаций; ца фиг. 3 гдлительности положителнй (1,) и рштЕЛЬНОй (1) Чаетс И ЭЛСстрнЕСКоГ СИдЛд и определение их ) тцонс ци 5 /с= )Далее сигнал срдвцс ния пдастся и блок сравнения, где сравниваетс . дп)ггимым ЗНаЧЕНИЕМ (А. ) И ПРИНИМДс ГСЯ РС ПК НП о выбраковке коесд. Устройтв состои г из рельсовой вставки, выпиливой в ви;ц двутдвровой балки, устпонгсинай поперсл РЕЛЬСа И НЕПОДВИЖНО ЗДКРЕПЛ В)й И Нцжцс М строении рел сового нуги. Дд гики сопрс. тивления расположены н нижней части нок. ки двутавра нд ц,нскстях, псрпендик)лярн ы х н э и р а Вл е и и 10,и л е и и я 11 )) в с р 51 с м ы хк олес. Блок тензомс рич ско мост 1 включав г дтЧИ К 1 СОП(ОТИ и,ЕН 15 И сИ,цтс,Ь 1)Ы Хо, блока тензометрическго м с гд сос динс; входом регистрир юпс) с грйл вд, сотя цХ 1 ИбЛОК1);ЗдсЛЕНИЯ СИ 11,В цд Пс)- ложите.ьпук и трицдтельн) ю чд ти, счс 1- чикв длительногги положительнй и отрицательной чдстеи э,елтричсскцо сигнала. Блок сравнения соедип и брдтной связьо с блоком разделения сигналов и выходом соединен с вхдом исполнительного элемснтд. 2 с и. ф-лы, 5 ил. ЗаВИСИМС)етЬ ОГЦОПСНИЯ;ГП ,ЬШЦ тс й Ш,1- Я жнтЕЛЬНОй И ОтРИЬатЕЛЬЦОй ЧасС И ЭЛЕК; (;Ь рического сигнала о техническо состояния подшипникового узлы провсряс мого колеса; на фиг. 4 реьсовдя нлвкд,на фиг. 5 -- схема устройстваСпособ автоматической браковки колсс 3 ф ПОдВИжНОГО СОСтдд ВО Врсяя Лвпжс Ння ВКЛК- чает следующие операции. 11 ри прлдтывднии проверяемого колеса по измерительному звену филсирустся деформдпияпоследнегначение,еформ пни измс рительного звена зависит от величины и ндпрдвления сил, действукнпих нд и.мерите)ьИ, ,1 Я+,)СИ С И СИ.)Ь СОР(- ни)(ни д),) женин) колеса Р). Величина с илы)ф) )звисит в основном От )С ХН С, Ю 0 СО. ЯНИЯ ПОДШИЦЦИКОВО УЛс ( (Яльц велицинд илы Р, тсм знз)ц гсл,цс й се Воздейс гв)ц ца измерительнос .(с ц 0 и величину его дс формации. Деформ)цця )лх)ср гег)ьно)0 лн ц) Ирсобр;лус - с я В у,(КТрИЧ(.(.КИИ СИГ 1)с 3,1 (фИГ. 2) ),с)- ,1(С НРОХО;Т фОРМИРОВДЦИС СИГИ)(,1; СР;Н- цсция путем рдлделения элек 1 рицсс к 00 ИЦ)1.)с 1 Нс) ЦО,ОЖИ ГС, ЬЦУ Н) И ОТРИ)с 1С,) Ь ЦХ Н) 1 сСТ 1, И (ЫСРСИЯ;)ИТЕ.)ЬНОСТ) НОГ 10- ж и с,1 ЬНОи () 1 Отр Втс л ьно 3 ()1 сс- с Й г)сктрс)сско)0 . Нгцд,;3 и 0 рс,с,)с)11)я Их ОНИЦ)СЦИ 51 (ТХ=)(ф)Г. )5 с СИГ. )с,с 1 В НЕ 1 И я 6 С 1 ЕТС 5 )ТНО ц)С 1 ИС,Г)3 ГСГ)1) - ОС ГС Й ЦО.)ОЖИ Г(Х 1 НОИ И ОТРИ Цс) Г,ЦОИ с)с ГС И, сК К)1 К,.)ц)С,)ЬНО. Гц Лс)НИ Я,1)и 33 с и, 3 ь3 Г. От г)х)31(ск)ОСЯЦ 1 ОДЦИЦЦ) КОВ)Г У Л,1 с 1, с П Н).С 13)С3 С С И ),СТ ЦС)СТ 051 ННО 3)РИ ,)Н 6; с 3 )С)3 я КО)(с) ИО ИС- ,)СС 1,, ; ;), СЕ . 11 сГ С)сВ 1)С 1153 130 ,1 СЯ , 1) р)В 31 СНИЯ, Гдс Ср 1 ВНИ- ,1; с 51 с 1)с с ) ц н)Оц (.м (У,. 3 и цри);,С) С 5) ), Л Н)1 р,КОВКС К 0.1 ссс) 0с. ,53) . с 3,.с1С) (. 0 1 ) с 3 с) В-0 Ы с 1 1 И. С К) Й б рК) В КК 0 Г) С с ц 0;Вс+ 1 0 Г 0 С 0 Сс В 1 Ц 0 В Р ) Х 1 Я . 1 И Ж (.И Я С ( ) ТО И Т И Л Р( Г Ь .ВОН ВСс)ВКИ 1, ВЫ ИО(113 СН НО И 15 Вц.С,(ВХ; В)сс ЦЛОС КОС 1 Ях, ЦЕРЦСИДИ )СС. )ЯР), )Н(Цс) Н,1(Н ЦН) ДНИ ЖСНИЯ 1)РОВСР 5)С) )х КО- ,1(с 15,0(,5 )силметрического мос)д клн 3 с)С Т .(с) Г Ч и К и С 0 и Р О Г и ил) . Н и Я и с с И Л 13- Гсль. ВыхОд бг)ок 3 ) Гнлом(три)(ск(0 мо.- Тс СОЕДИЦСН С ВХОДОМ РСИ.ТРИ РХ Н)Ц 0 Х (Т- роиствд 4, сост 05 ц 1 х из Олька; рд 3- ;С,1(.Н 1351 .ГНДГ 10 В 3 Д Ц 0.10 ЖИТХ 1 Ь 1 Х Н 0 Г. РИ)ДГСЛЬНХН )С 113, Сс)СЦИКО)( ДЛИ ГЕ,)ЬНОС)И ИО,ожите,1 ьноЙ Б и отри 1 дтсх 1 ьцоЙ 7 чдстеи Э,)С)С)Р с)С(КО)0 СиНс 1,1 Д, О.Окс 8 ВЫ 1(Х С 351 С 11 с 15 )1, КО М 1 с 3 Р с 3 О Р с, ); С О ЕД 1 Н С 13)Р с 1 13 О Й СВЯЗЬН) С ОГК(Г с) Рс)Л,(Л)11 И 51 С 1 11 с,10 В 1 1)ХО,ОЧ СОЕДИЦС и С ХОДОХ) ИСаГ 113 ЕГ)ЬНО-О ул)СХ)С 1 тс) 1. 1 Вс 1 ВрОВО(. . (.Ч(.Н И. р(Х 1 ЬСО 130 И ВСТс)ВКИ 1, НСцодВИЖНО )скрС 115)С 33)ОИ В ЦЖНСХ 1 СТРО.ЦИ )С,ЬСОВОГО ИСТИ, ЦРЦНЯТО ил сибрдсксций пол уц ция явно ырд,+,сц Г 0 Л 13)11 О 1( Р .Гс)(.3 0И Г Н с 1, Д, . 11.Х 1- ности по,нж)ге,)ьнои и Отрицдте,)ьци ч;)с 1 си КОТОРО)0 Лс)ВИСЯ Г 0СХ)31)с)ССКО) 0 СОС Г 053 Ц И Я цодци ц ц и к(ного улл д колеса. Д;гци к 2 ОЦ РО )В,)СН 151 РД.ЦО, ОЖ3 Ы У 0(.Ц 013;1 Н И 53 НОЖКИ ДВУ )ДВР;1 Нс) )Г)ОСКОСТЯХ, )СРЦС НЛЦ- кулярных цдцрдв,)сцин);п)ижеция ирои( ряе- М Ы Х К 0,1(.С, Т)1 К К)3 К В Э ГОМ М.С ГС ВОЛ)3 И- к;)нт ц;)ибольц)цс деформации. В к; нстнс и , ИО, И 1)тс,ьно ГО Ор )1 нс) 10 ыожсОы 1 ь ЦО 11.ОВ)Ц 1 )НУКОВ 1 Г)и СВСТСДЯ СИ Н 1,)ц лапин или устройство, наносящее метку на кузов транспортного средства над выбра- КОВДНЫ М КОЛ)СОМ1 рс дг)д Где мы Й . ц Ос 06 а Втоматическойбраковки колес подвижного состава во время движения был апробирован в лабораторных условиях. РО рельсовому пути прокдтывдлдсь тележка, у которой имитировалось различное техцицеское состояние подцицциковых уз.ОВ к 0,(.с Вилть д 0 голной 10 остановки (блокировки) кол(с. В рельсоВый путь устанавливалось измерительное зв(цо (рельсовая вставка Деформация цл.нерительнОГО звсн 1 фиксцрОВалдсь и цреобРазовь)валсОь в электРицеский си 1)ал (фиг. 2) Далее э,ектрический сип)дл разделялся на положительную и отрицательную чзсти, измерялис ь длительности положительной и ОтРЦ ЦД тСЛ Ьной с) ДСТСй И ОЦРЕДЕЛЯЛОСЬ ИХ 03 031)с)1)сц .5 двисимость отношения длительностей положительной и отрицательной частей 20 э, )с ктрц ческого си гнал а от технического состояния подшипниковоп улла колеса (вели- чинь) силы Р (фиг) воздействия колеса нд )змеритсхь)30 е звено) представлешфи). ,5. 1 з фиг 5 видно, цто с хххд- Ц 1 С 1) с ТСХ Н И)ЕСКОГО (.0(ТОЯ НИ Я ЦОД 313)кОВО)0 узла колеса Отношение 3 К=-3)итс,ьцсгсй положительной и О рцшс,ь)нй цдстей э.)екгрицского сигна,1 сМ(3 Цс)С с СЯ 3;ОХОДИГ ДО .НДЧ(Н ИЯ Кс ,. с. 01 о)цсция, цри коОром олесо 30 0 нкиров" цо (ц рд)дс "и) Выбрд" нд криВО 3 ( )3 с 1 ОС)30 Вс) Н ИИ ЭК 1 СРИ МЕНТДЛ ЬНЫХ ИСС,1 С.Оцд 13 И И ) Зд 1 С 1)ИС с,103)СТ 3 МО ОТНОЦ(НИЕ (НИЖС К 010 РОГО ЭКСЦГ 1 Х)ТаСИЯ КОЛЕС 1) ИС,с 000 рдЛН 1 И с НОВЬ)цСННОГО ИЗ- нос;1 пол цицникОВО 0 х ,)д и резкс)го роста 35 с Оцротц ВС 1(ни Я дви,+ с 3 Я к 051(сс)1, .ГО ВВОдиг и В блок сра Вн3 51 и с ним срд Вни Вали дйс 1 ви,с,)ьцые зц;(цция Отношений (К).х 0.(3,с Йств)т(.х 1 ьц 0. знзч(.нис Отношения (К) игнал сравнения бь)л равен или 40( )це;03)хстихо 0 К)Кл , то принима- ,1 сь рсцс,)и 0 Вьнрдковкс колссд, а если мсньцц Кс.К., т 0 црицимдлось решение об ИС ЦРс)ИНОМ ,0.ТОЯНИЦ КО,)(С ДУстроство цри эох) работает следукниимОбрдзом 1 ри рохож,еии колеса по рель сов 1 Вставке 1 посл.дцяя деформируется.Д формация фиксирусся датчиками 2 соцр 0 ицлсния и В блоке 5 тензометрицеско 0 мос 1 д цреобрдлуегся В электрический СЦ)(Г).;)ЛСКТРИЕСКй СИГНаЛ ЦОДаЕтСЯ В РЕ-цсгрирун)це( устроисгво 4, д именно в 50 блок 5 р.)дсг)ея сигналов ( БРС), де раз;ел 5 слся д положительную и отрицательнун) шсги. Положительная и отрицатевьная части элкгрическоо сигнала поступают в счечики длительности положительной 3:,. ) 6 и ОтрицдсльН)й (СД -) 7 с;с тс)3 1 эх(с ренн)е длительности )юложительцой ц Огрицдтсльцой частей передаются В блок 8 ьц)де.и ция сиги:ла, где опреде(с 51 их О 1 НО 31(нис ( Ь =)) ).ГО Отно 1491760Форау.гсг идс 1 гг нгог 5шение является сигналом сравнения. Сигнал сравнения вводится в компаратор 9, где сравнивается с заранее установленным допустимым значением К". Если сигнал сравнения К)Кло, ггрингмается решение о выбраковке колеса и из компаратора 9 сравнения подается команда на исполнительный элемент 10, который наносит метку на кузов транспортного средства над выбракованным колесом. Если К(К. , то принимается решение об исправном состоянии колеса и команда на исполнительный элемент 10 не поступает. После принятия решения о выбраковке и его выполнении из компаратора 9 по обратной связи в блок 5 разделения сигналов подается сигнал о сбросе информации. После этого устройство готово к диагностике следуюгцего колеса. Ь рлейтаяприбрг г,102 . Пэтх устройство может цдлежно рдбот,ть црц прохожлнии грзцсщртцых срслств с лк- бй корост,ю. Предлагаемые сносб ц устройств л,я его реализации позволют, не грерывдя технологического процесса, производить автоматическую выбраковку дефектных колес плвижного состава, го значительно повысиг производительность транспортных средств, эффективность технического обслуживания иГремонта цодвижцо сстава и 6 зонаность движения 1. Способ автоматической браковки колес подвижного состава, включающий формирование сигнала, прпорциональнго дзвлеццн 5 10 15 20 25 30 35 колеса на ре.ьс, цз измерите.гьцм участкее при прокатывании по нему проверяемого колеса, сравнение го с лоцустцмой величиной и при превышсццц сигнала цдл допустимой величиной ф рмцрвдцце сцгндла о неисправности колеса, от,ггг гцнггрийе.г тем, что, с целью рдсгццрецця функциональной возможности путемпрелленц состояния подшипниковго уэлд, цгцзл, пропорциональный давлению, разл.кт цд сигналы положительной и отрцц;тельнй полярности, определяют их ллцтельцосгц, д допустимой величиной срдвццвггкэгтцошсцце лл ител ьностей.2. Устройство ллл; и г и;тинекц р- ковки колес подвижного отдва, солржашее блок выделения сигнала, выполиццый на установленных из рс льевй цг и вкс рельсового и улз гч и к; х сцри в, ц ц, сослиненцых и, мтБЙхх;1; тор, выход которогс свздц с и и цг. ным элементом, от.шанще. гг гм,цсльго ра.ширсци 5 фх ггкцгц,гггы,мк ностей путем определения ся ц;шипникового хзла, оно снабжено 6,кохрелеления Ллцгельцости сигнал;, счтчцк;,и длительности си цдла, блокм ргз, лцц сигнала, один из вхлов которог с,циси с датчиками сопртцвлнця, а вых;г, с входами одногс и другого счетчиков длительности сигцд:гд. выхл кдждог цз к- торых соединен с входм блока вылленц сигнала, выход которого солицеи с вх,гм компаратора, д рельсовая вставка выплццз в виде установленной пореклцц цз рельсов рельсового пути ц цплвцжг здкреплснной днутдврвой одлкц, и литчк сопротивления рзсположены у ццжц и ис й ки двутавровой балки.