Вагон-путеизмеритель для измерения положения пути в плане и ширины колеи

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциалистическивРеспублик пщ 753968 ФФпо делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения В. Н. Солофненко, А. С. Мочкин. Г. С. Волохов и В. Г. Тс гюсн Ленинградский ордена Ленина институт инженеров жслезнодорожного транспорта им. академика В. Н. ОбразцоваИзобретение относится к железнодорожному транспорту.Йзвестен вагон-путеизмеритель для измерения положения пути в плане и ширины колеи, содержащий кузов, опирающийся на ходовую тележку, измерительную систему, включающую в себя шарнирные четырехзвенники, несущие на нижних концах измерительные ролики, трособлочную систему, связывающую измерительные ролики с пружинами прижатия их к рельсам, и датчики линейных перемещений измерительных роликов, механически связанные с последними 1 .Недостатком этого вагона-путеизмерителя является то, что он не позволяет контролировать расстояния между рельсами (шаблон) и положение в пути в плане (рихтовку) трамвайных путей с желобчатыми рельсами и кривыми участками малых радиусов.Цель изобретения - повышение эффек-. тивности вагона-путеизмерителя для измерения положения пути в плане и ширины колеи.Для достижения этой цели шарнирные четырехзвенники измерительной .системы закреплены на рамах одноосных тележек,шарнирно прикрепленных к ходовой тележке и расположенных с обеих ее концов, причем измерительная система снабжена опорными роликами, закрепленными на нижних концах упомянутых четырехзвенников,профильными направляющими для опорных роликов, установленными на рамах одноосных тележек, и датчиками угловых перемещений ходовой тележки и одноосных тележек, а датчик угловых перемещений ходовой тележки связан с кузовом вагона. Причем 1 О шарниры, соединяющие ходовую и одноосные тележки, имеют две степени свободы.На фиг. 1 изображена кинематическдясхема вагона-путеизмерителя для измерения положения пути в плане и ширины колеи; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на ф г. 3 - 5общий вид вагона-путеизмерителя для измерения положения пути в плане и ширины колеи; на фиг. 4 - электрическая схема измерительной системы.Вагон-путеизмеритель для измерения положения пути в плдне и пзирины колеи содержит кузов 1, опирдющийся на ходовую тележку 2, две одноосные тележки 3. Одноосные тележки шдрнирно прикреплены к ходовой тележке и расположены с обеихи зо зз 4 О а,"т ЮАНЯ Р) ее концов. На рамах одноосных тележек закреплены шарнирные четырехзвенники 4 измерительной системы. Измерительная система состоит из шарнирных четырехзвенников 4 с измерительными роликами 5, Последние прижаты к рельсу 6 пружинами 7 через трособлочную систему 8. Для опускания в рабочее положение шарнирного четырехзвенника 4 на раме одноосной тележки закреплен пневмоцилиндр 9. Для заведения измерительных роликов 5 в желоб рельса предусмотрены закрепленные на раме профильные направляющие 10, с которыми контактируют опорные ролики 11, установленные на пальцах 12 нижних концов шарнирных четырехзвенников 4. Датчики измерительной системы снабжены механической связью, причем четыре датчика 13 линейных перемещений измерительных роликов 5 установлены на раме одноосной тележки (по два на каждой) и связаны с роликами, два датчика 14 угловых перемещений одноосных тележек 3 относительно ходовой тележки 2 связаны с рамами одноосных тележек и ходовой тележки, а датчик 15 углового перемещения ходовой тележки относительно кузова вагона 1 связан с рамами ходовой тележки и кузова вагона.Вагон-путеизмеритель работает следующим образом. При подаче воздуха в пневмоцилиндр 9 измерительный ролик 5 движется по траектории, определяемой профильной направляющей 1 О, по которой катится опорный ролик 11, что обеспечивает проход измерительного ролика над внутренней губкой рельса, опускание в желоб и прижатие к рабочей грани головки рельса. При дальнейшем перемещении измерительный ролик 5, опираясь о рабочую грань рельса, отводит опорный ролик 11 от профильной направляющей 10, обеспечивая себе тем самым свободу перемещения в горизонтальной плоскости, Горизонтальные линейные перемещения измерительного ролика 5 относительно рамы одиоосной тележки передаются трособлочной системой 8 датчику 13, Угловые перемещения одноосных тележек 3 относительно ходовой тележки 2 воспринимаются датчиками 14, а угловые перемещения ходовой тележки 2 относительно рамы кузова вагона 1 - датчиками 15. Контроль изменения ширины колеи осуществляется алгебраическим суммированием показаний двух датчиков 13, расположенных на раме одноосной тележки и связанных с измерительными роликами 5, контактирующими с разноименными рельсовыми нитями. Положение рельсовой нити в плане оценивается по характеру изменения величины тангенса угла,. образованного хордой, проведенной через точки контакта, с рельсом двух измерительных роликов 5, расположенных на одной рельсовой нити, и продольной осью ходовой тележки 2. Величина тангенса определяется алгебраичес 5 10 15 гю ким суммированием показаний датчиков 13- 15 мо разработанному алгоритму.В принятой схеме (см. фиг. 2) измеряется тангенс угла /3, образованного касательной к рельсовой нити Р - Р и продольной осью кузова вагона М - М. Касательная Р - Р заменена параллельной ей секущей М - М (часть секущей - мнимая хорда), проведенной через точки контакта с рельсом двух измерительных роликов, расположенных на одной рельсовой нити. Измерение основано на следующих принципах.При заклиненном положении ходовой тележки в колле 1 дФ = (да.Однако в действительности положение тележки в колее неопределенно в связи с наличием свободного зазора (разностью ширины рельсовой и колесной колеи). Для компенсации неопределенности положения тележки применены датчики линейных перемещений измерительных роликов и угловых перемещений одноосных тележек. При этом алгоритм измерения представляется для первой нити (на фиг. 2 - наружная) в виде:(дФ,= - (х, - х з) - С а( а, - аа) +С зао, (1) где ССИС масштабные множители;Х 1,Хз -линейные перемещения измерительных роликов;40 - угол поворота тележки относительно кузова;(1,й-углы поворота одноосных тележек относительной ходовой тележки.Для второй нити алгоритм аналогичен с заменой х, и х на х и х.Указанный выше арф принят в качестве параметра, характеризующего положение пути в плане, потому что это значительно упрощает схему обработки сигналов датчиков. Принципиально этот параметр не отличается от принятого в настоящее время параметра - стрелы (Ьт) при стандартной хорде (й), так как они связаны функциональной зависимостью: где а 0 - база вагона,Нормативные значения арф рассчитываются в соответствии с формулой (2) по нормативным значениЯм 11 ст.Линейные и угловые перемещения в устройстве для контроля положения рельсовых нитей в плане снимаются в виде электрических сигналов (например, с помощью индуктивных датчиков 1 - 6, фиг. 4), которые после преобразования по схеме фиг. 4 поступают на регистрирующее устройство (РУ) (например, стандартный самописец Н - 327) или устройство автоматической рас шифровки и оценки состояния пути в бал 753968лах (АУОП). Протяжка ленты в РУ осуществляется синхронно с перемещением вагона с определенным масштабом.Формула изобретения1. Вагон-путеизмеритель для измерения положения пути в плане и ширины колеи, содержащий кузов, опирающийся на ходовую тележку, измерительную систему, включающую в себя шарнирные четырехзвенники, несущие на нижних концах измерительные ролики, трособлочную систему, связывающую измерительные ролики с пружинами прижатия их к рельсам, и датчики линейных перемещений измерительных роликов, механически связанные с последними, отличающийся тем, что, с целью повышения его эффективности, шарнирные четырехзвенники измерительной системы закреплены на рамах одноосных тележек, шарнирно прикрепленных к ходовой тележке и расположенных с обеих ее концов, причем измерительная система снабжена опорными роликами, закрепленными на нижних концах упомянутых четырехзвенников, профильныминаправляющими для опорных роликов, установленными на рамах одноосных тележек,и датчиками угловых перемещений ходовойтележки и одноосных тележек, а датчик угловых перемещений ходовой тележки связанс кузовом вагона.2. Вагон-путеизмеритель по и. 1, отличающийся тем, что шарниры, соединяющиеходовую и одноосные тележки имеют двестепени свободы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Домбровский Н. Г. и др. Строительныеи путевые машины. М Транспорт, 1967,с. 465 - 466.753968 Щи Корректор Н.Подписноемитета СССРоткрытийая наб., д. 4/5у и Проектная 4 113035, МФилиал ППГ Редактор Н. АхмедоваЗаказ 4865/25ЦНИИП Составитель Н.Терре К 1 ЦуфриТираж 612И Государственного кделам изобретений иосква, Ж - 35, РаушсПатент, г. Ужгород КонотопГригорук