РЕГИСТРАТОР УСИЛИЯ НАЖАТИЯ ТОРМОЗНЫХ ШИН ВАГОННЫХ ЗАМЕДЛИТЕЛЕЙ

Полезная модель относится к измерительному оборудованию железнодорожного транспорта, в частности, к устройствам для измерения в эксплуатационных условиях усилий нажатия и интенсивности торможения вагонов вагонными замедлителями. Техническим результатом является создание контрольного устройства, предназначенного для измерения усилия нажатия тормозных шин вагонных замедлителей в диапазоне до 200 кН с повышенным классом дискретности, и, как следствие, точности измерения в широком диапазоне температур. Данное устройство реализовано с использованием новых конструктивных решений - наличие беспроводной связи пульта с измерителем в инфракрасном диапазоне частот, что обеспечивает технику безопасности при проведении измерений (персонал, производящий измерения находится на удалении от движущихся механизмов), а также не требует согласования в ГКРЧ.
Технический результат достигается за счет того, что устройство содержит: силопреобразующий блок (СПУ), включающий в себя чувствительный к нажатию элемент (тензодатчик), электронный модуль, инфракрасный передатчик и автономный элемент питания с таймером на выключение для экономии ресурса элемента питания; пульт оператора (ПО), включающий в себя инфракрасный приемник, электронный модуль с автоматической установкой нуля канала измерения силы, компенсацией температурных погрешностей измерений и функциями сравнения и расчета усредненного значения и блок памяти, что повышает достоверность измерений в широком диапазоне температур.
Известно устройство для измерения в эксплуатационных условиях усилий нажатия и интенсивности торможения вагонов вагонными замедлителями - гидравлический силомер (Патент №2434209 22.07.2010 г.). Гидравлический силомер содержит заполненный жидкостью корпус, в котором установлен с возможностью перемещения плунжер со штоком и манометр. Техническим результатом является повышение безопасности измерения усилия нажатия тормозных шин в замедлителях.
Недостатком данного технического решения является низкая точность измерения в температурном диапазоне: 323°К … 233°К (минус 40°С-плюс 50°С). Кроме того, не отвечает высоким требованиям к точности и чистоте поверхности зеркала цилиндра плунжера и к качеству материала уплотнителя. Индикатор давления установлен непосредственно на корпусе измерительного устройства, что противоречит требованиям по безопасности, охране труда и промышленной санитарии.
Известно устройство переносной измеритель усилий нажатия тормозных шин в вагонных замедлителях, патент №2442712 26.10.2010 г., выбранное в качестве прототипа. Устройство для определения усилий нажатия тормозных шин в вагонном замедлителе включает расположенный между тормозными шинами корпус, на котором смонтирован силоизмерительный датчик, и блок обработки сигналов с индикатором. Устройство для определения усилий нажатия тормозных шин также содержит блок задания нормируемого усилия сжатия и блок сравнения. Устройство обработки сигналов выполнено в виде микропроцессора с подключенным к нему блоком памяти. Силоизмерительный датчик выполнен в виде тензодатчика сжатия.
Технический результат изобретения заключается в повышении точности измерений усилия нажатия тормозных шин в вагонных замедлителях.
Недостатком данного технического решения является «плавающее» (незафиксированное) значение нуля перед началом измерений, а также невозможность отслеживания отрицательных значений, отличных от нуля. Другим недостатком, как и предыдущем техническом решении, является установка индикатора давления непосредственно на корпусе измерительного устройства, что противоречит требованиям по безопасности, охране труда и промышленной санитарии.
Регистратор усилия нажатия тормозных шин вагонных замедлителей состоит из силопреобразующего устройства (СПУ) и пульта оператора (ПО).
Внешний вид СПУ представлен на фиг.1.
СПУ представляет собой переносное устройство, состоящее из опорной площадки 1 с закрепленными на ней чувствительным к нажатию элементом 2 (тензодатчиком), электронным модулем 3, инфракрасным передатчиком 4 и источником питания 5 с кнопкой включения питания 6. Перемещение прибора осуществляется при помощи ручки 7.
Внешний вид пульта представлен на фиг.2.
ПО представляет собой переносной электронный блок с инфракрасным приемо-передатчиком 8, цифровым индикатором 9, панелью управления (кнопками) 10, элементами питания 11 и процессором 12 (внутри корпуса).
На фиг.3 и фиг.4 представлены структурные схемы силопреобразующего устройства (СПУ) и пульта оператора (ПО).
Принцип действия регистратора следующий: между шинами вагонного замедлителя, находящегося в отторможенном положении, перпендикулярно ходовым рельсам вручную устанавливают корпус СПУ 1. Включение питание СПУ осуществляется кнопкой 6. В момент включения питания преобразователь напряжения 13 подает необходимое питающее напряжение для работы устройства, происходит индикация работы устройства посредством мигания светодиода. Шины вагонного замедлителя воздействуют на чувствительный элемент СПУ 2, преобразующий усилие нажатия в аналоговый электрический сигнал, который затем и передается в электронный модуль 3. В электронном модуле 3 сигнал усиливается прецизионным усилителем, преобразуется в цифровую форму при помощи анлого-цифрового преобразователя и попадает в блок кодирования сигнала. Затем электрический сигнал при помощи блока инфракрасного передатчика 4 преобразуется в инфракрасное излучение и через излучатель (по инфракрасному каналу) передается на пульт оператора (ПО). По истечении 5-ти минутного интервала времени (от момента снижения силового воздействия ниже 10 кН) СПУ автоматически отключается преобразователем питания с таймером автовыключения 13.
В переносном ПО ИК приемо-передатчик 8 принимает и преобразует инфракрасный сигнал в электрический сигнал. Этот сигнал поступает на процессор 13, который осуществляет автоматическую установку нуля канала измерения силы, математическую обработку сигнала и расчет среднего измеренного значения и сравнение его с нормируемым, выводит его на цифровой индикатор 9 в виде цифр, по сигналу оператора при помощи функциональных кнопок панели управления 10 записывает его в блоке энергонезависимой памяти 14 (999 ячеек) или по специальной команде управляет работой приемо-передатчика ИК 8 сигнала для передачи информации на внешние вычислительные устройства (ПК). Записанные в блоке памяти данные могут храниться в течение нескольких лет, даже при отсутствии элементов питания. Питание ПО осуществляется от элементов питания 12.
По результатам измерений (в случае заниженной или завышенной величины усилия нажатия) осуществляется регулировка привода вагонного замедлителя.