ДИНАМОМЕТР

Полезная модель относится к области измерений силы и используется преимущественно при наладке и обслуживании железнодорожных стрелочных переводов, а именно для измерения усилия смыкания подвижных элементов рельсовых стрелочных переводов.
Известен динамометр (А.св. СССР № 1368668, МКИ G 01 L 1/04, Б. И. № 3, 1988 ), содержащий кольцевой упругий элемент с диаметрально расположенными силовводящими элементами и механический измеритель его деформации, расположенный внутри кольцевого упругого элемента.
Недостатками данного динамометра являются:
- неудобство расположения измерителя, шкала которого может наблюдаться только при взгляде вдоль оси кольца;
сравнительно большие размеры кольцевого упругого элемента, определяемые размещенным внутри кольца измерителем (индикатором), что не дает возможности разместить динамометр в зоне смыкания стрелочного перевода.
ДИНАМОМЕТР
МКИ G 01 L 1/04
Известно устройство для измерения усилий ( А.СВ. СССР № 555298, МКИ G 01 L 1/04 , Б.И. № 15, 1977 ), содержащее упругий элемент в виде кольца и закрепленные на нем основной и дополнительный механотроны, выходной сигнал которых пропорционален нагрузке, приложенной к диаметрально расположенным точкам кольца.
Недостатками данного устройства являются хрупкость и необходимость использования источника электропитания, а также сравнительная сложность схемы преобразования сигнала в удобную для отсчета нагрузки форму.
Известен динамометр (А.св. СССР № 1163166, МКИ G 01 L 1/04 , Б.И. № 23, 1985 ), содержащий корпус, упругий элемент и индикатор, причем упругий элемент выполнен в виде втулки, размещенной в корпусе между упором и толкателем, а индикатор закреплен на корпусе, причем его измерительный стержень проходит сквозь отверстие в средней части втулки толкателя. Индикатор служит для измерения перемещения толкателя, которое пропорционально приложенной к нему силе.
Данный динамометр наиболее близок к заявляемой полезной модели и выбран за прототип.
Он имеет следующие недостатки:
-индикатор размещен на оси действия измеряемой силы, что не позволяет разместить его между смыкающимися поверхностями;
-отсчетное устройство, как и у рассмотренных выше динамометров, расположено в неудобной зоне, невидимой при измерении силы смыкания элементов стрелочных переводов;
Целью создания полезной модели является улучшение эксплуатационных характеристик за счет достижения возможности размещения кольцевого упругого элемента между смыкающимися поверхностями, вынесения измерителя его деформации в удобную для наблюдения зону при одновременном обеспечении защиты динамометра от перегрузки, а рабочего - от травмирования смыкающимися элементами стрелочного перевода.
Поставленная цель достигается тем, что в динамометре, содержащим корпус, упругий элемент в виде кольца, механический измеритель его деформации, наконечники для передачи измеряемого усилия на упругий элемент, корпус выполнен в виде трубки, а упругий элемент и измеритель деформации закреплены на противоположных концах корпуса и связаны толкателем, расположенным по оси внутри трубки. Упругий элемент снабжен ограничителем деформации в виде стержня, установленного внутри кольца по оси действия измеряемой силы с зазором между его торцем и расположенным внутри кольца торцем наконечника. Наконечники выполнены сменными различной длины и размещены по диаметру упругого элемента перпендикулярно корпусу. Кроме того, дополнительно введено средство крепления на рельс в виде упругой скобы, шарнирно связанной с корпусом с возможностью их взаимной подвижки с последующей фиксацией.
Возможность размещения кольцевого упругого элемента между смыкающимися поверхностями стрелочного перевода достигается за счет установки наконечников по диаметру кольца перпендикулярно к корпусу, а также выполнением наконечников сменными разной длины. Вынесение измерителя деформации в зону, удобную для наблюдения, достигается выполнением корпуса в виде трубки, на противоположных концах которой закреплены упругий элемент и измеритель деформации.
а также выполнением последнего в виде рычажно-зубчатого мультипликатора. Защита динамометра от перефузки достигается снабжением упругого элемента офаничителем деформации в виде стержня, установленного внутри кольца по оси действия силы с зазором между его торцем и расположенным внутри кольца торцем наконечника. Дополнительное введение средства крепления на рельс, выполненного в виде упругой скобы, шарнирно связанной с корпусом с возможностью взаимной подвижки с последующей фиксацией, позволяет защитить рабочего от травмирования смыкающимися элементами стрелочного перевода.
Устройство поясняется следующими чертежами.
На фиг. 1 показано устройство динамометра.
На фиг .2 - вид по стрелке А с фиг. 1.
На фиг. 3 показана установка динамометра для измерения переводного усилия остряка стрелочного перевода.
На фиг. 4 - установка динамометра для измерения переводного усилия сердечника стрелочного перевода.
Динамометр содержит упругий элемент 1 в виде кольца, к которому прикреплены наконечники 2 и 3 для передачи измеряемого усилия, корпус 4, толкатель 5 и ограничитель 6. Ограничитель 6 выполнен в виде стержня, установленного внутри кольца 1 по оси действия измеряемой силы, причем между торцем ограничителя 6 и расположенным внутри кольца 1 торцем наконечника 3 имеется зазор а, несколько превышающий рабочий диапазон деформации кольца при измерении. Корпус 4 выполнен в виде трубки. На противопожном упругому элементу 1 конце корпуса 4 закреплен измеритель деформации, выполненный в виде рычажно-зубчатого мультипликатора, включающий в себя основание 7, на котором
установлен рычаг 8 на оси 9 и механизм индикатора 10. В качестве последнего может быть применен , например, механизм по ГОСТ 1883373. На выходной оси механизма 10 ( фиг. 2 ) установлена стрелка 11, а на основании 7 под стрелкой - шкала 12. Упругий элемент 1 и измеритель деформации связаны толкателем 5, расположенным по оси внутри корпуса 4. Корпус 4 с упругим элементом 1 и измерителем деформации подвешен на шарнире 13, установленном на упругой скобе 14 (фиг. 3 ). Шарнир 13 расположен, например, в прорези 15 скобы 14 с возможностью фиксации винтом 16. Наконечник 3 выполнен сменным ( фиг. 4 ) для обеспечения возможности измерения усилий как на стрелках , так и на крестовине рельсового пути.
Динамометр работает следующим образом.
Корпус динамометра 4 с упругим элементом 1 и измерителем деформации с помощью упругой скобы 14 устанавливается на головке рельса ( фиг. 3 и 4 ). При этом, в зависимости от того, выполняется измерение на стрелочном переводе ( фиг. 3 ) или на крестовине ( фиг. 4 ), наконечник 3 выбирается длинным или коротким. После установки наконечник 3 оказывается прижатым к боковой поверхности рельса за счет силы тяжести, опрокидывающей динамометр вокруг оси шарнира 13 до достижения контакта наконечника с рельсом.
Для измерения усилия стрелочный перевод приводится в действие, в результате чего остряк 17 ( фиг. 3 ) или сердечник 18 ( фиг. 4 ) входят в контакт с наконечником 2. Поскольку эти элементы стрелочного перевода имеют значительную массу, то в момент вхождения в контакт с наконечником 2 за счет сил их инерции возникает перефузка динамометра, и его кольцевой упругий элемент 1 деформируется, выбирая зазор а между торцем наконечника 3 и торцем ограничителя 6, который и воспринимает динамическую нафузку.
После достижения элементами стрелочного перевода статического равновесия на наконечники продолжает действовать сила, развиваемая приводом перевода, которая и подлежит измерению. Эта сила вызывает деформацию кольцевого упругого элемента 1, пропорциональную ее величине. При этом кольцо принимает эллиптическую форму, сокращаясь вдоль линии действия силы и расширяясь в перпендикулярном направлении, что вызывает смещение толкателя 5, поворот рычага 8 на оси 9 и передачу перемещения на механизм 10, стрелка 11 которого смещается по шкале 12. Величина этого смещения пропорциональна деформации кольца и, следовательно, величине измеряемой силы.
При установке динамометра на рельсы различных типоразмеров шарнир 13 смещается по прорези 15с последующей фиксацией винтом 16. Это позволяет расположить наконечники в зоне нейтральной оси рельсов различных типоразмеров и с различной степенью износа.
Размещение кольцевого упругого элемента 1 и измерителя деформации на противоположных концах корпуса 4, а также наличие рычага 8 позволяет вынести шкалу 12 динамометра в зону, удобную для наблюдения с внешней стороны рельсового пути. Крепление корпуса 4 на головке рельса с помощью упругой скобы 14, позволяет рабочему осуществить установку устройства также с внешней стороны рельсового пути, причем не опуская руки ниже рельса. Оба эти обстоятельства позволяют обеспечить безопастность и удобство установки динамометра , наблюдения за его показаниями и снятия динамометра после окончания измерений.
Опытный образец заявляемой конструкции динамометра разработан и изготовлен ТОО  МИКРОМЕХ.