Устройство для определения коэффициента сцепления колес с рельсами

(57) Использованиеройства для локо ено закреплен- по обе стороны о колеса и изои с центром нанаправляющиодпружиненная жуточного зубндикатором лиервое зубчатое ительно рамы. 2%40технический институт и А. А, Дьяконов етельство СССР К 13/ОО, 1988;ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЦЕПЛЕНИЯ КОЛЕС С: вспомогательные устмотивного транспорта. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Изобретение относится к вспомогательным устройствам для локомотивного транспорта, позволяющим оперативно и обоснованно назначать массу поезда,Известно устройство для определения коэффициента сцепления колес с рельсами, состоящее из рамы с ходовыми колесами, измерительного ролика, установленного в вертикальных пазах ползуна, который связан с горизонтальными направляющими рамы и с равноупругой балкой, защемленной другим концом в раме. Измерительный ролик состоит из двух стаканов с установленным между ними кольцевым постоянным магнитом, служащим для создания постоянного усилия прижатия измерительного ролика к рельсу. Кроме того, измерительный ролик соединен с рамой спиральными пружинами, предназначенными для создания тормозного момента.Все устройство устанавливается на контролируемой поверхности рельса на ходовых колесах. Для регистрации коэффициента сцепления свободный конец равноупругой балки соединен с индикатоСущность; устройство снабж ными на верхней части рамы от промежуточного зубчатог гнутыми по дуге окружност оси измерительного ролика ми, в которых установлена и относительно них ось проме чатого колеса, связанная с и нейных перемещений, а и колесо подпружинено относ ил м линейных перемещений, который такжекреплен на раме,Устройство работает следующим обраДля проведения измерений перемеща- Б ют вручную раму устройства по контролируемой поверхности рельса на ходовых колесах, При этом измерительный ролик, находящийся в контакте с рельсом вращается и закручивает спиральные пружины, тем самым увеличивает тормозное усилие, действующее на измерительный ролик, Магнит- С."1 ный поток, образуемый кольцевым Я постоянным магнитом, замыкается через: О, стаканы и контролируемую поверхность рельса, Это обеспечивает создание постоянных повеличине и во времени магнитных сил притяжения между контактирующими поверхностями измерительного родика и рельса,В момент, когда тормозное усилие, созданное спиральными пружинами, превышает силу сцепления измерительного ролика с рельсом, происходит проскальзывание их контактирующих поверхностей, 1772028что свидетельствует о возникновении масимальной силы сцепления. Эта сила через ползун, перемещающийся по направляющим, деформирует равнопругую балку. Величина этой деформации пропорциональна коэффициенту сцепления и регистрируется измерительным устройством, выполненным, например, в виде индикатора линейных перемещений.Недостатком данного устройства является трудоемкость проведения замеров, поскольку после каждого опыта необходимо вручную поднимать измерительный ролик, . ожидать при этом пока не раскрутится спиральная пружина и не прекратятся колебания самого измерительного ролика. Кроме того, за каждый опыт возможно установить только одно максимальное значение коэффициента сцепления. Все это приводит к ухудшению эксплуатационных характеристик устройства,Наиболее близким по технической сущности и результату является устройство для определения коэффициента сцепения колес с рельсами. Оно состоит из рамы с ходовыми колесами, измерительного ролика, установленного в вертикальных пазах ползуна, который связан с горизонтальными направляющими рамы и равноупругой балкой, за.щемленной другим концом. Ось измерительного ролика соединен с тормозными спиральными пружинами, другие концы которых защемлены. 1(роме того, на оси измерительного ролика закреплено зубчатое колесо, оси которых охватывает скоба, Скоба шарнирно закреплена на угловом рычаге, шарнирно связанном с рамой, на другом конце которого также шарнирно закреплен поводок с зубчатым сектором, ,взаимодействующим с зубчатым колесам и зубчатой шестерней с осью, расположенной в горизонтальных пазах, перемещающейся под действием пружин. Для регистрации коэффициента сцепления свободный конец балки соединен с индикатором линейных перемещений,Устройство работает следующим образом, Для проведения замеров раму на ходовых колесах перемещают по рельсу. Дри этом измерительный ролик, контактируемый с поверхностью рельса вращается и закручивает спиральные пружины, проворачивает зубчатые колесо и сектор, С такой же скоростью вращаются ходовые колеса с зубчатой шестерней,При закрчиванииспиральных пружин иторможении измерительного ролика скорость его вращения будет уменьшаться в сравнении со скоростью ходовых колес и зубчатой шестерни, Поскольку зубчатыйсектор одновременно контактирует с зубчатыми колесами и шестерней, то из-за разности скоростей его цнетр вращения будет обегать шестерню, поворачивая поводок,угловой рычаг и поднимая при этом скобу тым колесом и благодаря этому спиральные пружины раскручиваются, а измерительный ролик под действием сил тяжести возвращается в исходное положение. Во время подьема изменяется межосевое расстояние между зубчатыми колесом и шестерней. Посколькузубчатая шестерня расположена на одной оси с ходовыми колесами, опоры которых по направляющим могут перемещаться поддействием пружин, то изменение указанного межосевого расстояния автоматически компенсируется.После возвращения измерительного ролика на поверхность рельса измерения мо 20 25 гут многократно повторяться.Недостатком данного устройства являются плохие эксплуатационные характеристики, поскольку для определения 30 коэффициента сцепления необходимо произвести большое число повторений, при этом ожидать пока поднимется и опустится на рельс измерительный ролик, раскрутятся спиральные пружины, что неизбежно при 35 водит к увеличению времени проведения замеров, дополнительному износу контактируемых поверхностей за счет ударов при возвращении измерительного ролика на рельс, Большое число повторений вызвано случайным распределением коэффициента сцепления, главным образом зависящего от поверхностных загрязнений и влаги. Кроме того, вызвано погрешностями измерений, возникающих из-за возможных перекосов измерительного ролика во время движения оси по направляющим.Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик.Зто достигается тем, что в известном устройстве для определения коэффициента сцепления колес с рельсами, содержащем раму, установленные на ней для опирания на рельс ходовые колеса и измерительный ролик с соосной ему шестерней, смонтированное на раме с возможностью продольного перемещения зубчатое колесо, установленное с возможностью зацепления с последним и с указанной шестерней с возможностью опирания своей осью на раму промежуточное зубчатое колеСкоба поднимается свободно до полного закручивания спиральных пружин, далее приподнимает ось измерительного ролика, выводя его из контакта с контактируемой 10 поверхностью рельса, В этот момент зубчатый сектор выходит из зацепления с зубчаиБ 10 20 30 40 45 50 55 со и связанный с рамой индикатор линейных перемещений, она дополнительноснабжено закрепленными на верхней частрамы па абе стороны от промежуточногазубчатого колеса и изогнутыми по дуге окружности с центром на оси измерительногоролика направляющими, в которых установлена подпружиненная относительно нихось промежуточного зубчатого колеса, связанная с индикатором линейных перемещений, а первое зубчатое колесоподпружинено относительно рамы,На фиг, 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - то же, вид сверху.Предлагаемое устройство состоит израмы 1 с ходовыми колесами 2 и измерительного ролика 3, на оси которого закреплена зубчатое приводное колесо 4,Приводное колесо 4 взаимодействует с промежуточным колесом 5, установленным вкруговых направляющих 6 рамы 1, пружину7, предназначенную для восприятия реакции в опоре промежуточного колеса 5. Спротивоположной стороны промежуточное 2колесо Б взаимодействует с тормозным колесом 8, вращающимся вокруг своей эси вползунах 9, которые связаны с горизонтальными направляющими 10 рамы 1 и пружинами 11, служащими для компенсациизазоров в зубчатом зацеплении между промежуточным колесом 5 и тормозным колесом 8, На тормозном колесе 8 установленстопор, состоящий из колодок 12 и рычагов13, предназначенный для создания сопротивления движению измерительного ролика 3,Все устройство устанавливается нарельс 14 на ходовых колесах 2 и измерительном ролике 3, Для регистрации коэффициента сцепления на раме 1 шарнирнозакреплен рычаг индикатора перемещений15, который связан с осью промежуточногоколеса 5 и свободным концом опирается наленту 16 осциллографа.Устройство работает следующим образом.Перед проведением замеров перемещают раму 1 вдоль рельса 14 на ходовыхколесах 2 и измерительном ролике 3, Приэтом измерительный ролик 3 прижимаетсяк исследуемой поверхности за счет силытяжести устройства и вращает приводноеколесо 4, промежуточное колесо 5 и тормозное. колесо 8.Для выполнения замеров прикладыва-.ем усилие к рычагам 13 возмокно вручную),которые прижимают колодки 12 с двух сторон тормозного колеса 8 и останавливаютего вращение, на продолжаем движение рамы 1 вдоль рельса 14, Поскольку тормозное колесо 8 через промежуточное колесо 5 взаимодействует с приводным колесом 4, то будет останавливаться вращение вокруг оси измерительного ролика 3. Во время стопорения начнут увеличиваться силы в зацеплении зубчатых пар колес 4 и 5, колес 5 и 8, а следовательно, увеличится реакция в опоре промежуточного колеса 5, Причем реакция в опоре будет практически равна удвоеннойокружной силе в зацеплении, За счет этого ось колеса 5 переместится по направляющим 6 и вызовет деформацию пружин 7.Перемещение промежуточного колеса Б по направляющим 6 приведет к появлениюзазоров в зацеплении с колесом 8, что должно компенсироваться за счет смещения оси вращения тормозного колеса 8 в полэунах 9 по направляющим 10 пад действием пружин 11.Па деформации пружин 7 с помощью рычага 15 и движущейся ленты 16 осциллографа можно судить о силе сцепления измерительного ролика 3 с рельсом 14, и о коэффициенте сцепления.Таким образом, меняя уровень нагружения рычагов 13, продолжая при этом движение рамы 1, возможно проиэьодить любое число замеров коэффициента сцепления с одной установки устройства на рельсе 14,снизив за счет этого время на подготовку и проведение измерений на 15 - 20;4, а следовательно, улучшить эксплуатационные характеристики.Применение подобных устройств позволяет обоснованно установить массу поезда с учетом степени загрязнения рельсового пути, а так же контролировать нагаузку на локомотив.Формула изобретения Устройство для определения коэффициента сцепления колес с рельсами, содержащее раму установленные на ней для опирания на рельсы ходовые колеса и измерительный ролик с соосной ему шестерней, смонтированное на раме с возможностью продольного перемещения зубчатое колесо, установленное с возможностью зацепления с последним и с указанной шестерней и с возможностью опирания своей осью на раму промежуточное зубчатое колесо и связанный с рамой индикатор линейных перемещений, отл и ч а ю щееся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик, оно снабжено закрепленными на верхней части рамы по обе стороны от промежуточного зубчатого колеса и изогнутыми по дуге окружности с центром на оси измерительного ролика направляющими, в которых установлена подпружиненная от1772026 нейных перемещений, а первое зубчатое колесо подпружинено относительно рамы,б 7 Составитель В.ГутаревичРедактор Т.Горячева Техред М,Моргентал Корректор С.Пекар каз 3808 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 нно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Произво носительно них ось промежуточного зубчатого колеса, связанная с индикатором ли 8ь ФЗ Л