Бортовое устройство мониторинга технического состояния поглощающего аппарата грузового вагона

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и предназначена для непрерывного диагностирования технического состояния поглощающего аппарата грузового вагона на ходу поезда.
Известна полезная модель «Стенд для испытания и ремонта поглощающих аппаратов грузовых вагонов» (патент РФ 61033, опубликован 10.02.2007 г., авторы Свердлов В.Б., Иргер Г.Ю., Акмалов С.Г., Ступин Д.А., Пряников С.А.), содержащая пресс, гидростанцию, панель управления, контроллер, компьютер и принтер. Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является обеспечение качества ремонта поглощающих аппаратов грузовых вагонов, за счет возможности точной автоматизированной диагностики их технического состояния.
Однако, данный стенд является производственным оборудованием, неспособным осуществлять непрерывное диагностирование технического состояния поглощающего аппарата на ходу поезда.
Известно изобретение «Способ технической диагностики и ремонта поглощающих аппаратов и его деталей» (патент РФ 2676914, опубликован 11.01.2019 г., авторы Болдырев А.П., Боровикова С.В., Гуров А.М., Ионов В.В., Ступин Д.А., Харыбин И.А.), суть которого заключается в том, что поглощающий аппарат доставляют на ремонтный участок, где проводят его дефектацию, разборку, ремонт и сборку, а также создают базу данных значений рабочих параметров. Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является разработка способа, который обеспечивает высокую эффективность и качество проведения технической диагностики и ремонта аппаратов в сборе, их сборочных единиц, деталей и последующей сортировки на пригодные к эксплуатации и подлежащие ремонту, их ремонта, сборки аппарата и проведение приемо-сдаточных испытаний отремонтированных аппаратов.
Однако, данный способ предполагает диагностирование демонтированного поглощающего аппарата в производственном помещении, что не позволяет осуществлять непрерывное диагностирование технического состояния поглощающего аппарата на ходу поезда.
Наиболее близкой к предлагаемому устройству является аппаратура диагностирования упряжного устройства грузовых вагонов (АДУ) (Свердлов В.П. Выбор диагностических признаков и разработка аппаратуры диагностирования упряжного устройства грузовых вагонов: автореф. дис. … кандидата технических наук: 05.22.07. - Екатеринбург, 1995. - 26 с.), содержащая датчик, устанавливаемый в межшпальный промежуток на путях в тех местах, где поезда идут в режиме тяги и предназначена для автоматизированного контроля технического состояния упряжного устройства вагона, в том числе поглощающего аппарата, входящего в его состав. Принцип работы АДУ основан на определении длины зон износа до металлического блеска на хвостовике автосцепки от трения о центрирующую балочку и на нижней полосе тягового хомута от трения о поддерживающую планку. Если длина изношенных поверхностей превышает заданное пороговое значение, то делается вывод, что в целом данное упряжное устройство неисправно.
Однако, данная аппаратура представляет собой напольное постовое оборудование, неспособное осуществлять непрерывное диагностирование технического состояния поглощающего аппарата на ходу поезда, а основным критерием выявления неисправности упряжного устройства грузового вагона является косвенный, что не обеспечивает максимальную достоверность контроля именно поглощающего аппарата.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является обеспечение непрерывного диагностирования технического состояния поглощающего аппарата грузового вагона на ходу поезда.
Поставленная цель достигается тем, что устройство контроля технического состояния поглощающего аппарата грузового вагона на ходу поезда, состоящее из основного блока и выносных датчиков на кабеле, отличающееся тем, что оно размещается непосредственно на вагоне и осуществляет контроль поглощающего аппарата на протяжении всего пути следования поезда с возможностью беспроводной передачи накапливаемой информации, а в качестве измерительных датчиков, используются тензорезисторы, установленные на хребтовой балке рамы вагона, изменяющие свое электрическое сопротивление, которое регистрируется в основном блоке бортового устройства, для контроля повышенных динамических нагрузок, вызванных снижением эффективности работы поглощающего аппарата или его неисправностью, при этом поступив на вход основного блока, измеряемый сигнал усиливается и оцифровывается в модуле аналого-цифрового преобразователя, после чего обрабатывается микроконтроллерной платой.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется описанием со ссылкой на иллюстрацию, где на фиг. 1 обозначена схема, описывающая расположения элементов предлагаемого устройства на грузовом вагоне и принцип его работы.
Устройство работает следующим образом.
нач
При трогании поезда, в процессе его движения, а также при торможении, в составе возникают продольные динамические силы, для снижения которых в конструкции каждого вагона предусмотрен поглощающий аппарат 3, расположенный внутри хребтовой балки 2 (фиг. 1). Таким образом, продольная сжимающая сила, обозначенная как F, передаваемая от хвостовика автосцепки 1 воздействует на подвижную часть поглощающего аппарата 3, который переходя в сжатое состояние часть этой силы, обозначенной как F, передает на задний упор 5, что вызывает его микродеформацию совместно с тензорезисторами 4, вследствие этого изменяющими свое электрическое сопротивление, которое регистрируется в основном блоке 6 бортового устройства.
Поступив на вход основного блока 6, измеряемый сигнал усиливается и оцифровывается в модуле аналого-цифрового преобразователя, после чего обрабатывается микроконтроллерной платой. Полученный результат может быть передан через модуль беспроводной передачи данных, например, на локомотив и далее на удаленный сервер.
Выбор электроснабжения предполагаемого бортового устройства проводился на основе имеющихся стандартных индивидуальных источниках питания (батареи-аккумуляторы, батареи, малогабаритные генераторы), которые позволили остановится на устройстве электропитания подробно описанного в патенте РФ 181774 от 26.07.2018 г., авторы Матяш Ю.И., Гаджиев И.А., Ададуров А.С., Григоришин К.Е.