УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОПЕРЕЧНОГО ПРОФИЛЯ ГОЛОВКИ РЕЛЬСА

Полезная модель относится к объектам железнодорожного транспорта, к устройствам технической диагностики рельсового пути и может быть использовано для определения поперечного профиля головки рельса, в частности, в технологии шлифования рельсов.
Известные устройства-аналоги, выполненные на базе лазерных датчиков, позволяющих регистрировать сложные дефекты при большом угле сканирования характеризуются высокой стоимостью и эксплуатационными неудобствами при работе в реальных условиях железнодорожного транспорта из-за влияния солнечных бликов, масляных пятен. При этом практически исключается их использование в зимний период.
9
15
35
35
15
5
35
12
02
04
00
14
02
00
Известны также электронно-механические профилографы, которые в большей мере пригодны к эксплуатации на железнодорожном транспорте (Патент RU 2116214, МКИ В 61 С/, G 01 B/, опублик. 27.07.1998 г. Патент RU 2195524, МКИ E 01 B/, E 01 B/, опублик. 10.02.1999 г. Патент RU 2204803, МКИ G 01 B/, G 01 B/, E 01 B/, опублик. 17.08.2001 г.)
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является профилограф ПР-03, разработанный в НПЦ ИНФОТРАНС г.Самары в НИО-7. Он характеризуется удобством установки основания на головку исследуемого рельса и надежностью прижима основания к головке с помощью специального эксцентрикового механизма. Идентичность установки основания обеспечивают специально предусмотренные захваты: один подвижный и два неподвижных, а также регулировочный винт, установленный в центре основания под эксцентриковым прижимом.
При всех преимуществах известного устройства, принятого за прототип, следует отметить недостатки, связанные со сложностью реализации прижима основания профилографа к головке рельса из-за наличия захватов и необходимости их одновременного контактирования с соответствующими боковыми поверхностями головки рельса, а также с необходимостью нахождения правильного положения регулировочного винта. Кроме того, наличие эксцентрикового прижима приводит к быстрому износу трущихся поверхностей.
Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данной полезной модели, является существенное упрощение узла крепления основания профилографа к головке рельса, повышение надежности работы узла крепления и возможность определения поперечного профиля головок различных типов рельсов, что необходимо для планирования рельсошлифовальных работ и контроля качества работы рельсошлифовальных поездов.
Поставленный технический результат достигается тем, что в устройстве для определения поперечного профиля головки рельса, содержащем блок фиксации измерительного блока к головке рельса, блоки предварительной обработки данных и автономного электропитания, размещенные в корпусе, установленном на основании, вычислительный блок, два идентичных датчика угловых перемещений, связанных между собой с помощью шарнирно-рычажного механизма и закрепленных на корпусе, - в нем к нижней поверхности основания, обращенной к головке исследуемого рельса, закреплены два упора, расположенных вдоль одной из боковых сторон основания и ортогонально ориентированных относительно его плоскости, а к поверхностям упоров жестко закреплены постоянные магниты, также на нижней поверхности основания установлены три штыря и две пластины с находящимися внутри них постоянными магнитами, при этом эти две пластины расположены вдоль другой стороны основания, а вычислительный блок установлен на холдере на верхней поверхности основания.
На фиг.1 представлен общий вид устройства, для определения поперечного профиля головки рельса, закрепленного на головке исследуемого рельса;
на фиг.2 представлено взаимное расположение основания, корпуса и элементов конструкции, обеспечивающих устойчивое положение основания относительно головки рельса;
на фиг.3 - вид А на фиг.2;
на фиг.4 - крепление основания к головке исследуемого рельса;
на фиг.5 - вид В на фиг.2.
Устройство для определения поперечного профиля головки рельса содержит корпус 1, (фиг.1, 2, 3) с размещенными в нем блоком автономного электропитания и блоком предварительной обработки данных, который прикреплен к основанию 2; к нижней поверхности основания 2 (фиг.1, 2, 3, 4, 5), обращенной к головке исследуемого рельса, закреплены два упора 3 и 4 (фиг.2, 3, 4), расположенных вдоль одной из боковых сторон основания 2 и ортогонально ориентированных относительно плоскости основания.
К поверхностям упоров 3 и 4 жестко закреплены постоянные магниты 5 и 6 (фиг.2, 3, 4). На нижней поверхности основания 2 (фиг.2, 3, 5) установлены также три штыря 7, 8, 9 и две пластины 10, 11 с размещенными в них постоянными магнитами, при этом пластины 10, 11 расположены вдоль другой стороны основания 2.
В верхней части корпуса 1 установлен один из датчиков угловых перемещений и его выходной вал 12 (фиг.2) соединен через шарнирно-рычажной механизм, состоящий из элементов 13, 14, 15 (фиг.1), с валом второго датчика угловых перемещений 16 (фиг.1).
На передней и задней поверхностях корпуса 1 устройства (фиг.1) расположены органы управления индикации и связи. На верхней поверхности основания 2 установлен размещенный на холдере 17 и входящий в вычислительный блок устройства портативный компьютер 18 (фиг.1).
Работает устройство для определения профиля головки рельса следующим образом.
Основание 2 устройства совместно с закрепленным к нему корпусом 1 и элементами 3÷11, (фиг.2, 3, 4, 5) фиксируют относительно головки исследуемого рельса. При этом упоры 3, 4 располагают вдоль одной из внешних боковых поверхностей головки исследуемого рельса так, чтобы постоянные магниты 5, 6 (фиг.2, 4, 5) оказывали воздействие на основание 2, притягивающее его к головке исследуемого рельса. В свою очередь постоянные магниты пластин 10, 11, которые при указанном расположении упоров 3, 4 оказываются в окрестности оси головки рельса, производят воздействие, притягивающее основание 2 к поверхности головки рельса. Штыри 7, 8, 9 обеспечивают условия, при которых плоскость основания 2 занимает положение, параллельное плоскости, проходящей через вершины головок рельсов, образующих колею. Важным фактором стабильности показаний данного устройства является то, что боковая поверхность головки рельса, к которой прилегают упоры 3, 4 основания 2, является одинаково и мало изношенной. При этом идентичность измерений устройства обеспечивается за счет формируемых датчиками угловых перемещений системой меток, которые позволяют вычислить истинное положение измеряемой координаты в реальной системе координат, привязанной к устройству.
При фиксации основания 2 на головке исследуемого рельса элементы шарнирно-рычажного механизма устанавливают в исходное положение, при котором рычаги 13 и 14 (фиг.1) находятся в сложенном состоянии, а наконечник 15 занимает крайнее верхнее положение.
При нажатии кнопки 19 (фиг.1) происходит подготовка измерительного блока с датчиками угловых перемещений 12 и 16 (фиг.1) и блока предварительной обработки данный к рабочему циклу. После этого с помощью ручки 20 (фиг.1) элементы шарнирно-рычажного механизма переводятся в начальное рабочее положение, при котором подшипник
качения 21 (фиг.1) находится под передней кромкой головки рельса. Затем с помощью ручки 20 производится обкатка подшипником качения 21 передней боковой поверхности и головки исследуемого рельса, а также ее задней боковой поверхности и задней нижней кромки. Окончание обкатки отмечается повторным нажатием кнопки 19. При этом на экране портативного компьютера 18, установленного на холдере 17 и закрепленного к основанию 2, появляется изображение профиля головки рельса, и числовые данные о нем записываются в память портативного компьютера 18. Эти данные могут быть использованы в процессе постобработки с помощью офисного компьютера, или любого другого, совместимого с портативным компьютером 18.