УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСИЛИЯ ПРИЖАТИЯ ПРУЖИННОЙ КЛЕММЫ К РЕЛЬСУ

Полезная модель относится к средствам инструментального контроля, осуществляемого при обслуживании верхнего строения железнодорожного пути, а именно элементов скрепления рельс со шпалами.
Известны сборные скрепления рельс со шпалами, в которых упругим элементом, обеспечивающим требуемую силу прижатия, скрепляемых элементов, является специальная пружина - клемма.
Усилие прижатия регулируется с помощью монорегулятора, представляющего собой шестигранник со смещенной осью вращения. Поворотом монорегулятора изменяется сила прижатия клеммы к рельсу и соответственно рельса к шпале (см. SU 1401095 А, 07.06.1988).
В процессе эксплуатации происходит постепенное ослабление скрепления за счет износа как упругой резиновой прокладки между рельсами и шпалой, так и за счет просадки клеммы от действия длительной нагрузки. Чтобы обеспечить надежную работу скреплений, производятся периодические регламентные осмотры скреплений и при необходимости их регулировка (подтяжка клемм) путем установки монорегулятора в новое положение (изменение эксцентриситета). Штатная нагрузка, передаваемая от клеммы на рельс составляет 1500 кгс. При этом специальные устройства для определения усилия прижатия клеммы к рельсу не применяются; необходимость поворота монорегулятора в новое положение определяется «визуально».
При этом следует отметить, что из уровня техники известно, например, устройство для определения усилия, удерживающего костыль в шпале, (см.
SU 2079, 31.12.1926), но данное устройство предназначено для других видов рельсовых скреплений.
Технической задачей заявленной полезной модели является создание устройства для определения усилия прижатия пружинных клемм к рельсам, и в результате повышение надежности скрепления рельс со шпалами путем обеспечения своевременной регулировки монорегулятора (подтяжки клемм).
Поставленная техническая задача решается тем, что предлагается:
Устройство для определения усилия прижатия пружинной клеммы к рельсу, которое содержит рычаг, один конец которого выполнен с возможностью соединения посредством захвата с пружинной клеммой, а другой - снабжен индикатором усилия и предназначен для прикладывания нагрузки оператором, при этом предусмотрена промежуточная опора с шарниром, устанавливаемая на головке рельса.
Кроме того:
- упомянутый захват соединен с одним из упомянутых концов рычага посредством шарнира;
- захват выполнен в виде крючка;
- индикатор усилия выполнен съемным;
- индикатор усилия настроен на определение усилия прижатия клеммы к рельсу по моменту начала упругой деформации клеммы (0,1÷0,2 мм.), что обеспечивает погрешность измерения меньше или равно 4%.
Сущность заявленной полезной модели поясняется представленными графическими материалами, где:
на фиг.1 показан общий вид устройства;
на фиг.2 показан общий вид анкерного рельсового скрепления, для
которого разработано предлагаемое устройство;
на фиг.3 показан график зависимости деформации клеммы от усилия прикладываемого к ней для «отрыва».
Устройство для определения усилия прижатия пружинной клеммы 1 к рельсу 2 содержит рычаг 3. Один конец рычага 3 соединен посредством захвата 4 с пружинной клеммой 1. На другом конце рычага предусмотрен индикатор 5 усилия прижатия пружинной клеммы к рельсу, и этот конец предназначен для прикладывания нагрузки оператором. На головке рельса расположена промежуточная опора 6 с шарниром под рычаг 3.
Усилие на клемме определяется по прогибу рычага с помощью индикатора, т.е. используется зависимость - «усилие на клемме - прогиб рычага».
Используемый индикатор преобразует с помощью измерительного стержня линейное перемещение (прогиб) рычага посредством механизма часового типа во вращательное движение стрелки. Рассмотренное устройство (упругий элемент-рычаг и индикатор со стрелкой, указывающей измеряемую нагрузку) является силоизмерительным узлом, обеспечивающим отсчет нагрузки с погрешностью ≤ 4%.
Проблемой применения данного устройства является трудность в определении момента отрыва клеммы от рельса («постели»). С другой стороны именно момент отрыва характеризует усилие прижатия клеммы к рельсу. Если рассматривать характер изменения деформации клеммы в месте ее контакта с рельсом от усилия, прикладываемого устройством к клемме, то оно происходит следующим образом. На первом этапе нагрузка, прикладываемая через устройство к клемме, возрастает без деформации (прогиба) клеммы. После достижения прикладываемой нагрузкой величины, равной силе прижатия клеммы к рельсу, в клемме появляется упругая деформация. Момент начала упругой деформации клеммы и является
усилием прижатия клеммы к рельсу. На фиг.3 показана зависимость деформации клеммы от усилия прикладываемого к ней для «отрыва».
Используя приведенную зависимость δ=f(P) и допустимую упругую деформацию клеммы, равную 0,1÷0,2 мм., можно с достаточной для практики степенью точности определить усилие прижатия клеммы к рельсу.
Экспериментально установлено, что упругие характеристики клеммы позволяют в пределах ее деформации (0,1÷0,2 мм) оценивать силу прижатия с погрешностью не более 4% от измеряемой величины.