ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДИАМЕТРА ЭТАЛОННОЙ КАНАВКИ КОЛЕСА ЛОКОМОТИВА
DEVICE TO MEASURE LOCOMOTIVE STANDARD WHEEL GUTTER DIAMETRE

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение в общем относится к области железнодорожного транспорта, а более конкретно к устройству для измерения диаметра эталонной канавки колеса локомотива.
Уровень техники
Состав обычно имеет один или более локомотивов, тянущих множество вагонов. Каждое транспортное средство в составе имеет множество стальных колес, катящихся по металлическому рельсу при движении поезда по путям. Должное взаимодействие между колесом и рельсом имеет первостепенную важность для безопасной, надежной, эффективной работы состава.
Рельс имеет нижний крепежный фланец, верхнюю головку рельса, которая контактирует с колесом транспортного средства, и фланец, соединяющий фланец и головку рельса. Колесо транспортного средства содержит ступицу, установленную на оси, диск, проходящий наружу от ступицы, и наружный обод, окружающий диск для контакта с рельсом. Обод содержит поверхность катания, образующую наружный диаметр, и она может быть плоской или сужающейся, и реборду, проходящую наружу от задней стороны поверхности катания. Поверхность катания катится по верхней поверхности головки рельса и несет на себе вертикальную нагрузку транспортного средства. Реборда проходит вдоль боковой стороны рельса и осуществляет с ней контакт, обеспечивая боковую опору, чтобы колесо могло следовать по головке рельса. Реборды выполнены только на одной стороне колеса с внутренней стороны рельса.
Колеса железнодорожного транспорта со временем изнашиваются ввиду их контакта с рельсом. Поверхность катания изнашивается в результате ее контакта с головкой рельса, в частности, когда колесо проскальзывает по рельсу при ускорении или торможении. Реборды колеса будут изнашиваться при их контакте с внутренней поверхностью головки рельса, особенно на кривых пути и на стрелках. Поэтому износ железнодорожного колеса необходимо контролировать и для уверенности в том, что габариты подвергаемого износу колеса соответствуют их последующему безопасному использованию.
Ранее габариты железнодорожных рельсов периодически измеряли механическим измерительным устройством, утвержденным Федеральной железнодорожной администрацией. В более позднее время механические измерительные устройства заменены на электронные измерительные устройства, обеспечивающие более точные и воспроизводимые измерения для определения надлежащего позиционирования на колесе, и для измерения таких габаритов рельса, как толщина обода, толщина реборда, высота реборды и расстояние от эталонной канавки (также называемой «указательной канавкой») локомотивного колеса. При использовании и механического, и электронного измерительного устройства главным нужным измерением для определения прочих габаритов железнодорожного колеса является диаметр эталонной канавки, т.к. он обычно используется как эталон при определении диаметра колеса, плюс двойное расстояние от эталонной канавки.
Сущность изобретения
Предложено измерительное устройство, определяющее положение эталонной канавки железнодорожного колеса. Измерительное устройство предназначено для измерения кольцевой эталонной канавки, выполненной посредством механической обработки на поверхности железнодорожного колеса и отстоящей радиально наружу от оси, на которой установлено колесо, на заданном расстоянии, указывающем диаметр колеса. Измерение выполняют на колесе, остающемся в соединении с осью. Измерительное устройство содержит удлиненный элемент, имеющий первый конец и второй конец, и обозначения на удлиненном элементе на его первом конце, указывающие длину вдоль удлиненного элемента. Также предусмотрен приставляемый элемент на втором конце удлиненного элемента. Приставляемый элемент служит для закрепления с возможностью отсоединения измерителя относительно оси вращения колесной оси: причем удлиненный элемент проходит радиально к его первому концу рядом с эталонной канавкой на колесе для обеспечения использования обозначения для определения диаметра эталонной канавки.
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления изобретения предложено измерительное устройство, определяющее положение эталонной канавки железнодорожного колеса. Измерительное устройство предназначено для измерения кольцевой эталонной канавки, выполненной посредством механической обработки на поверхности железнодорожного колеса и отстоящей радиально наружу от оси, на которой установлено колесо, на заданном расстоянии, указывающем диаметр колеса. Измерение выполняют на колесе, остающемся в соединении с осью, которая, в свою очередь, соединена с железнодорожным транспортным средством. Измерительное устройство содержит удлиненный элемент, имеющий первый конец и второй конец, и сквозное отверстие в удлиненном элементе, через которое можно видеть кольцевую эталонную канавку. Также предусмотрен приставляемый элемент на втором конце удлиненного элемента. Приставляемый элемент служит для закрепления с возможностью отсоединения измерительного устройства относительно оси вращения колесной оси, причем удлиненный элемент проходит радиально к его первому концу рядом с эталонной канавкой на колесе для обеспечения использования обозначения для определения диаметра эталонной канавки.
Краткое описание чертежей
Признаки и преимущества изобретения поясняются в приводимом ниже подробном описании изобретения, с обращением к прилагаемым чертежам, на которых:
Фиг.1 - представляет собой пример варианта осуществления измерительного устройства для измерения диаметра эталонной канавки колеса локомотива;
Фиг.2 - представляет собой пример варианта осуществления измерительного устройства, используемого с колесом локомотива;
Фиг.3 - представляет собой пример варианта осуществления измерительного устройства, установленного между опорой и ступицей колеса;
Фиг.4 - представляет собой пример варианта осуществления окна на измерительном устройстве, используемом для определения диаметра эталонной канавки.
Подробное описание изобретения
Несмотря на то, что и электронное, и механическое измерительные устройства используются для измерения различных габаритов железнодорожного колеса, но при вычислении и/или определении различных габаритов колеса самыми важными данными является диаметр эталонной канавки. Диаметр эталонной канавки и расстояние от нее используются для определения диаметра колеса. В настоящее время диаметр эталонной канавки измеряют такими устройствами, как ленточное измерительное устройство. Но известный уровень техники не гарантирует получение точного измерения, поскольку снять измерение диаметра эталонной канавки трудно по причине, отчасти, наличия оборудования или механических деталей вокруг колеса, из-за чего вокруг колеса и оси имеется ограниченное пространство, и размеры многих возможных исходных точек на оси колеса являются непостоянными.
На Фиг.1 показан пример варианта осуществления устройства 10 для измерения диаметра эталонной канавки колеса локомотива, или измерителя. Ручка 12 образована на одном конце измерительного устройства 10. Размер ручки 12 соответствует кисти руки взрослого человека, чтобы держать измерительное устройство 10 и работать с ним согласно его назначению. Непосредственно после ручки 12 расположено окно, или отверстие, 14. На измерительном устройстве 10 нанесены указатели 16, направленные к краю окна 14, либо они проходят в окно 14. Указатели 16 выполнены как направляющие, обращенные к эталонной канавке 40 данного колеса 32, на котором установлено измеряющее устройство 10 для определения диаметра эталонной канавки. Несмотря на то, что описано окно с указателями, специалистам в данной области техники будет очевидно, что указатели, или обозначения, можно выполнить на средней части, согласно приводимому ниже подробному описанию. Причем настоящее изобретение можно также осуществить и без упомянутой ручки.
Под окном 14 расположена средняя часть, или удлиненный элемент, 18 длиной около полутора футов. В предпочтительном варианте осуществления эта часть 18 расположена на заданном расстоянии, но специалисту в данной области техники будет очевидно, что можно также использовать и регулируемую среднюю часть. На конце средней части 18 расположена двурогая вилка 22 или приставляемый элемент. Внутренний край 24 двурогой вилки 22 имеет круглую форму, при этом длина рогов 25 вилки проходит далее длины полукруга. То есть, хотя двурогая вилка 22 выглядит как имеющая форму полукруга, но длина рогов 25 превышает длину, требуемую для образования полукруга. Внутренний диаметр двурогой вилки 22 имеет протяженность, соответствующую охвату ею оси 34.
Согласно Фиг.2 двурогая вилка 22 измерительного устройства 10 установлена между опорой 30 шейки оси и передней стороной колеса 32. Поскольку между двумя рогами 25 имеется расстояние, поэтому измерительное устройство 10 не сможет попасть на опору 30 шейки оси, и измерительное устройство 10 не сможет попасть на радиус обточки 33 оси или ступицы 35 колеса. Вместо этого, благодаря конфигурации двурогой вилки 22, измерительное устройство 10 принудительно помещает себя точно на оси 34. Поскольку оборудование на и вокруг колесной оси может изменяться, поэтому специалисту будет понятно, что приставляемый элемент фактически выполнен с возможностью закрепления, с возможностью отсоединения измерительного устройства относительно оси вращения колесной оси. Для этого приставляемый элемент выполнен с возможностью его прикрепления к одному из диаметров, выполненных посредством механической обработки на оси и/или к прикрепленной к оси опоре.
При работе пользователь при помощи ручки 12 устанавливает конец двурогой вилки 22 измерительного устройства 10 между опорой 30 шейки оси и передней поверхностью колеса 32 в положении либо 5, либо 7 часов (см. Фиг.3), при этом ось и, следовательно, колесо все еще находятся в соединении с локомотивом. При повороте измерительного устройства 10 оно само установится в положении, в котором ось 34 примыкает к внутреннему краю двурогой вилки 22. В положении согласно Фиг.4 эталонная канавка 40 на колесе будет видна в окне 14. При этом эталонная канавка 40 либо будет видна в окне 14 и совмещена с указателями 16, либо не будет видна. В случае локомотивов, изготавливаемых заявителем, используются эталонные канавки размером в 38 или 36 дюймов, в зависимости от размера колеса 32. То есть, если измерительное устройство 10 изготовлено для 38-дюймового диаметра эталонной канавки, и если эталонная линия 40 видна в окне 14, то пользователь будет знать, что диаметр эталонной канавки равен 38 дюймам. И если диаметр эталонной канавки не будет виден в окно, но будет виден снаружи измерительного устройства 10 под окном 14, то пользователь будет знать, что в измеряемом колесе эталонная канавка составляет 36 дюймов.
Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления, в котором средняя часть 18 является регулируемой, пользователь может установить измеряемую длину либо на 38, либо на 36 дюймов. Тогда пользователь будет знать диаметр эталонной канавки по тому, где именно будет видна эталонная канавка: в окне 40, под или над окном (в зависимости от установки, используемой для средней части 18).
Описываемая выше геометрическая конфигурация измерительного устройства 10 обеспечивает легкое, но прочное устройство. Для этой цели измерительное устройство 10 имеет вес, обеспечивающий удобное пользование им, и в то же время оно достаточно прочное для работы и не вызывает повреждения окружающего оборудования. Например, как показано на чертежах, средняя часть 18 может быть не сплошной. В других вариантах осуществления единственной выполненной из металла частью может быть двурогая вилка 22, а другие элементы можно выполнить из более легкого, но прочного, материала.
Изобретение выше описано на примере его предпочтительного варианта осуществления, однако специалисту будут очевидны множество изменений и модификаций. Соответственно изобретение не ограничивается конкретным описанным вариантом осуществления, и его следует истолковывать в рамках сущности и объема прилагаемой формулы изобретения.