УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛНОГО ПОПЕРЕЧНОГО ПРОФИЛЯ РЕЛЬСА И ЕГО ПОДУКЛОНКИ

Полезная модель относится к объектам железнодорожного транспорта, к устройствам технической диагностики рельсового пути и может быть использована для определения полного поперечного профиля рельса его подуклонки, что необходимо, например, для проведения шлифования рельсов.
Известны устройства аналогичного назначения, выполненные на базе лазерных датчиков, позволяющих регистрировать сложные дефекты при большом угле сканирования.
9
15
15
5
35
15
5
35
02
02
14
02
00
14
02
00
Известны также электромеханические профилографы, используемые в эксплуатации на железнодорожном транспорте (Патент RU №2116214, МКИ: В16К/, G01B/, опубликованный 27.07.1998 г., Патенты RU №2195524 МКИ: E01B/ G01B/, E01B/, опубликованный 10.02.1999 г., Патент RU №2204803, МКИ: G01B/ G01B/, E01B/, опубликованный 17.08.2001 г. Патент на ПМ №57887, зарегистрированный в Реестре полезных моделей 27 октября 2006 г.)
7
35
00
00
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для определения профиля головки рельса по патенту на полезную модель №61407 (заявка №2006138722 от 02.11.2006 г., МПК: G01B/, .E01B/)
При всех достоинствах известного устройства следует отметить недостатки, связанные с тем, что его измерительные элементы имеют возможность качения только вдоль рабочей поверхности головки рельса и лишь вдоль одной из ее боковых поверхностей.
Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данной полезной модели, является расширение функциональных возможностей устройства за счет доступа его измерительных элементов к участкам полного поперечного профиля рельса, а также за счет определения подуклонки рельса.
Поставленный технический результат достигается тем, что устройство определения полного поперечного профиля рельса и его подуклонки, содержащее блок фиксации механизмов к головке рельса, блок автономного электропитания, измерительный блок, включающий в себя датчики угловых перемещений, связанных между собой шарнирно-рычажным механизмом с подвижным наконечником, на конце которого установлен подшипник с возможностью скольжения по исследуемой поверхности рельса, дополнительно содержит продольную плиту с основанием, к которому закреплены постоянные магниты, обеспечивающие крепление продольной плиты, ортогонально ориентированной относительно продольной оси симметрии головки исследуемого рельса, при этом измерительный блок включает в себя две пары датчиков угловых перемещений и два шарнирно-рычажных механизма с подвижными наконечниками, на концах которых установлены подшипники, шарнирно-рычажные механизмы установлены к боковым сторонам продольной плиты, причем каждый из датчиков одной пары установлен связанным через соответствующий шарнирно-рычажный механизм и закреплен к соответствующему концу боковой стороны продольной плиты, а каждый из датчиков угловых перемещений другой пары установлен в соответствующем шарнирно-рычажном соединении, а к средней части продольной плиты закреплена рейка с длиной, превышающей расстояние между рельсами колеи, в качестве же вычислительного блока использован карманный персональный компьютер.
Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данной полезной модели, является расширение функциональных возможностей устройства за счет доступа его измерительных элементов к участкам полного поперечного профиля рельса, а также за счет определения подуклонки рельса.
Поставленный технический результат достигается тем, что устройство определения полного поперечного профиля рельса и его подуклонки, содержащее блок фиксации механизмов к головке рельса, блок автономного электропитания, измерительный блок, включающий в себя датчики угловых перемещений, связанных между собой шарнирно-рычажным механизмом с подвижным наконечником, на конце которого установлен подшипник с возможностью скольжения по исследуемой поверхности рельса, дополнительно содержит продольную плиту с основанием, к которому закреплены постоянные магниты, обеспечивающие крепление продольной плиты, ортогонально ориентированной относительно продольной оси симметрии головки исследуемого рельса, при этом измерительный блок включает в себя две пары датчиков угловых перемещений и два шарнирно-рычажных механизма с подвижными наконечниками, на концах которых установлены подшипники, шарнирно-рычажные механизмы установлены к боковым сторонам продольной плиты, причем каждый из датчиков одной пары установлен связанным через соответствующий шарнирно-рычажный механизм и закреплен к соответствующему концу боковой стороны продольной плиты, а каждый из датчиков угловых перемещений другой пары установлен в соответствующем шарнирно-рычажном соединении, а к средней части продольной плиты закреплена рейка с длиной, превышающей расстояние между рельсами колеи, в качестве же вычислительного блока использован карманный персональный компьютер.
На фиг.1 представлен общий вид устройства, соответствующий расположению наконечников измерительных блоков на верхней части головки исследуемого рельса;
на фиг.2 представлен общий вид устройства, соответствующий расположению наконечников измерительных блоков на верхний части подошвы исследуемого рельса;
на фиг.3 представлена продольная плита устройства, к которой крепятся основные элементы устройства;
на фиг.4, 5 представлены кинематические схемы устройства;
на фиг.6 представлены постоянные магниты, установленные на основание 2 фиг.4.5;
на фиг.7 представлены постоянные магниты, установленные на головке исследуемого рельса;
на фиг.8 представлен вид по А фиг.9;
на фиг.10 представлен вид устройства с рейкой.
Устройство определения полного поперечного профиля рельса и его подуклонки содержит продольную плиту 1 (фиг.1, 2, 3) с основанием 2 (фиг.4, 5), к которому закреплены постоянные магниты 3, 4, 5, 6 (фиг.6, 7), обеспечивающие крепление продольной плиты 1, ортогонально ориентированной относительно оси симметрии головки 7 исследуемого рельса.
На концах каждой из боковых сторон продольной плиты 1 (фиг.4, 5) установлены по два датчика угловых перемещений 8, 9, 10, 11 (фиг.1, 2), соединенных между собой с помощью двух шарнирно-рычажных механизмов 12 и 13. Каждая пара датчиков угловых перемещений 8, 9 и 10, 11 связана с соответствующим шарнирно-рычажным механизмом 12 и 13, снабженным наконечником 14 и 15 соответственно (фиг.3, 4). На концах наконечников 14 и 15 установлены подшипники 16 и 17 соответственное возможностью скольжения по исследуемой поверхности рельса в пределах его полного поперечного профиля, по разные стороны от его шейки 18.
К средней части продольной плиты 1 закреплена рейка 19 (фиг.8, 9) с длиной, превышающей расстояние между рельсами колеи и устанавливаемая между соседними рельсами с различными возвышениями друг относительно друга.
Работает устройство определения полного поперечного профиля рельса и его подуклонки следующим образом.
В исходном положении шарнирно-рычажные механизмы 12, 13 с подвижными наконечниками 14, 15 и подшипниками 16, 17 устанавливаются так, что наконечники 14, 15 измерительных блоков располагаются на верхней части подошвы исследуемого рельса (см. фиг.2). С этой позиции начинается обход поверхностей исследуемого рельса. При этом предварительно производится калибровка углов измерительных датчиков угловых перемещений 8, 9, 10, 11 отдельно для левой и отдельно для правой части устройства по меткам оборота на каждый из датчиков угловых перемещений.
После включения блока автономного электропитания 20 (фиг 9) оказываются задействованными микропроцессор 21, модуль беспроводной связи 22 и карманный персональный компьютер (на фиг 9 не показан). Указанные блоки управляют системой сбора и обработки данных, получаемых в процессе измерения углов L1, L2 (фиг.10) между шарнирно-рычажными механизмами 12, 13 (фиг.1, 2) и основанием 2 (фиг.1, 2). Каждый из датчиков угловых перемещений 8, 9, 10, 11 (фиг.1, 2) имеет специфические метки данных (одну метку на оборот), при прохождении которой формируется соответствующий бит данных, показывающий о прохождении метки.
Датчики угловых перемещений 8, 9, 10, 11 (фиг.1, 2) с шарнирно-рычажными механизмами 13, 14 и наконечниками. 14, 15 с подшипниками 16, 17 (фиг.1, 2) устанавливаются при прохождении по профилю рельса таким образом, что все четыре оборотных метки были полностью пройдены. В результате, при определении подуклонки рельса получается повернутым на
некоторый угол полный профиль рельса С, показанный на фиг.10. Угол поворота полученного профиля С физически определяется взаимным расположением правого и левого рельсов. Таким образом, определив по рейке 23 (фиг.9, 10) ширину колеи F исследуемого рельса, можно найти и величину подуклонки рельса Н=F*sin(С) (фиг.10).