Patent RU-104313-U1 (RU)
Title: Устройство для измерения сил трения между колесом и рельсом
IPC: G01M17/08
Filed: 2010-08-20
Granted: 2011-05-10
Abstract: Полезная модель относится к рельсовым транспортным средствам, в частности к устройствам для определения сил трения и коэффициента трения между колесом и рельсом. Устройство для измерения сил трения между колесом и рельсом содержит рельсовую тележку, на которой смонтированы блок преобразования электрических сигналов, система измерения силы трения с упругим элементом и либо тензодатчиками, либо индуктивным датчиком линейных перемещений с чувствительным элементом, а также регулируемый нагружатель с кронштейном и тарированной пружиной для прижатия к рельсу индентора, имитирующий давление колеса транспортного средства на рельс, и механизм подвода индентора к рельсу, выполненный в виде отжимного рычага с тросом, который через шток связан с П-образной рамкой и индентором. При этом индентор выполнен в форме ролика, жестко закрепленного посередине П-образной рамки на валу, установленном в подшипниках качения в ветвях П-образной рамки, имеющей возможность линейного перемещения в полой гильзе регулируемого нагружателя и непосредственно взаимодействующей с его тарированной пружиной, а через шток и трос с отжимным рычагом механизма подвода ролика к рельсу. Система измерения силы трения содержит два храповых механизма с одинаковым числом зубцов, наклоненных в противоположных направлениях, храповое колесо одного из которых расположено на валу на отдельном подшипнике качения в непосредственной близости с одной стороны ролика и входит в контакт своими зубцами с первой собачкой, расположенной и подпружиненной на боковой поверхности ролика, а храповое колесо другого храпового механизма - жестко закреплено на конце вала за пределами П-образной рамки с другой стороны ролика и через подпружиненную вторую собачку, расположенную на первой внешней боковой поверхности П-образной рамки, и дополнительный трос связана со вторым отжимным рычагом механизма подвода ролика к рельсу, причем первый храповой механизм через жестко расположенный на его храповом колесе рычаг и установленную на нем вращающуюся опору взаимодействует с упругим элементом, измеряющим силу трения, причем расстояние от точки касания с упругим элементом вращающейся опоры до оси вращения рычага равно расстоянию от оси вращения ролика до точки касания его с поверхностью рельса, а на второй внешней боковой поверхности П-образной рамки имеется упор, взаимодействующий с чувствительным элементом датчика для измерения износа ролика или индентора. Кроме этого, устройство для измерения силы трения содержит индуктивный датчик линейных перемещений, чувствительный элемент которого расположен непосредственно напротив точки касания вращающейся опоры рычага храпового колеса с упругим элементом по другую сторону этого упругого элемента. При этом образующая поверхности касания ролика с рельсом выполнена в форме полуокружности с радиусом закругления равным радиусу шариков, используемых для проведения испытания смазочных материалов на стандартизированных установках трения, например, четырехшариковой машине трения. Задачей заявляемой полезной модели является повышение точности и достоверности результатов испытаний за счет использования с одной стороны прецизионной системы измерения силы трения, в которой упругий элемент деформируется таким образом, что точка его контакта с действующей на него силой будет всегда находиться на одном и том же радиусе, причем равном радиусу взаимодействия поверхности касания измерительного ролика с рельсом и, следовательно, непосредственно равна силе трения, а, с другой, - обеспечения в любой момент измерений на любом участке рельса возможности контакта первоначальной, т.е. неизношенной, поверхности трения ролика посредством его проворота относительно оси вращения на некоторый угол, определяемый количеством зубцов на храповом колесе системы измерения силы трения, а также контроля и учета изнашивания поверхностей трения ролика непосредственно в процессе испытаний.