УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ПОДУКЛОНКИ РЕЛЬСОВ

Полезная модель относится к объектам железнодорожного транспорта, к устройствам технической диагностики рельсового пути и может быть использована для контроля степени разуклонки, возникающей в кривых участках железнодорожного пути с железобетонными шпалами и скреплениями типа КБ из-за износа прокладок с полевой стороны на наружной рельсовой нити.
Известно устройство такого назначения, например, устройство определения пространственного положения рельсового пути, выполненное по патенту РФ на полезную модель №38172 МКл. В61К 9/08; Е01В 35/00, бюл. №15, 2004 г. В этом устройстве, принятом за прототип, уровни измеряют с требуемой точностью стандартными шаблонами, а вычисление подуклонки относительно шпалы осуществляют путем последовательного измерения углов между плоскостью горизонта и плоскостью шейки рельса на одной и той же высоте с двух ее противоположных сторон. Перед измерением шейку и основание рельса очищают от пыли и грязи. Углы отклонения подошвы рельса от горизонта и осей шейки от отвесной линии замеряют последовательно с обеих сторон рельса, используя при этом отсчетный барабан, выводящий уровень в горизонтальное положение. Углы отклонения определяют по соотношениям:
где
n - отклонение оси внутреннего рельса от вертикали;
m - отклонение оси внешнего рельса от вертикали;
V - угол отклонения подошвы рельса от горизонта;
ε - угол отклонения шейки рельса от оси отвесной линии.
1
2
1
2
1
2
1
2
При всех преимуществах известного устройства, следует отметить недостатки связанные с необходимостью базирования известного устройства относительно подошвы рельса как с внутренней, так и внешней стороны рельса. Кроме того, в соотношениях (1), (2) числовые значения n, n, m m существенно превышают значения разностей (n-n) и (m-m), что приводит к требованию высокой точности изготовления элементов конструкции устройства - прототипа.
Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данной полезной модели, является повышение эффективности работы устройства за счет оперативности измерения, а так же повышения точности измерения.
Поставленный технический результат достигается тем, что устройство измерения подуклонки рельсов, содержащее автономный блок электропитания, блок обработки результатов измерения, - дополнительно содержит инклинометр, датчик температуры окружающей среды, размещенный в блоке обработки результатов измерения, выход блока автономного электропитания соединен с входами инклинометра, блока обработки результатов измерения и датчика температуры окружающей среды, выход которого соединен с одним входом блока обработки результатов измерения, другой вход блока обработки результатов измерения соединен с выходом инклинометра, при этом инклинометр, блок автономного электропитания и блок обработки результатов измерения установлены в верхней центральной части подковообразной скобы с жестко закрепленными к обеим ее концам упорами с наконечниками, концы которых выполнены по форме верхней части основания рельса с установленными на них постоянными магнитами для надежной фиксации к обоим сторонам основания рельса, в центральной верхней части подковообразной скобы, с ее противоположной стороны от места установки инклинометра шарнирно закреплена одним своим концом наклонная штанга, другой конец которой, снабженный магнитной опорой, установлен в средней части головки исследуемого рельса.
На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства;
- на фиг.2 представлена конструкция устройства измерения подуклонки рельсов (вид спереди);
- на фиг.3-конструкция устройства вид А (фиг.2);
- на фиг.4 - тоже вид В. (фиг2.);
- на фиг.5 - представлено сечение взаимного расположения рельсов колеи, соответствующее условию превышения уровня правого рельса относительного левого рельса на величину у;
- на фиг.6 - тоже соответствующее превышению уровня левого рельса колеи над правым рельсом.
Устройство измерения подуклонки рельсов содержит (фиг.1) блок автономного электропитания 1, инклинометр 2, блок обработки результатов измерения 3 и датчик температуры окружающей среды 4.
При этом входы инклинометра 2, блока обработки результатов измерения 3 и датчики температуры окружающей среды 4 соединены с выходом блока автономного электропитания 1, выход инклинометра 2 соединен с одним входом блока обработки результатов измерения 3, другой вход последнего соединен с выходом датчика 4 температуры окружающей среды.
В качестве блока обработки результатов измерения 3, может быть использован микропроцессор с соответствующим программным обеспечением.
Указанные на блок-схеме (фиг.1) блоки 1, 2, 3, 4 конструктивно размещены в соответствующих корпусах, установленных (фиг.2) на подковообразной скобе 5 (фиг.2) в ее верхней центральной части.
При этом блок автономного электропитания 1 (фиг.1) размещен в корпусе 6 (фиг.2), в корпусе 7 размещен инклинометр 3 (фиг.1), в корпусе 8 (фиг.1) установлены блок обработки результатов измерения 1 и датчик температуры окружающей среды 4 (фиг.1).
К обеим концам подковообразной скобы 5 (фиг.2) жестко закреплены упоры 9 с наконечниками 10, концы которых выполнены по форме верхней части основания 11 рельса 12 с установленными на них постоянными магнитами 13. В центральной верхней части подковообразной скобы 5 (фиг.3, 4) с ее противоположной стороны от места установки корпуса 7, в котором размещен
инклинометр 2, с помощью шарнира 14 закреплена одним своим концом наклонная штанга 15, другой конец которой снабженный магнитной опорой, так называемым, магнитным фиксатором 16, установлен в средней части головки 17 рельса 12 (фиг.1, 3, 4).
С помощью наклонной штанги 15 обеспечивается устойчивое положение подковообразной скобы 5 на исследуемом рельсе. Работает устройство измерения подуклонки рельсов следующим образом.
Перед проведением процесса измерения подуклонки рельсов производят подстройку инклинометра 2, закрепленного в корпусе 7 (фиг.2) на подковообразной скобе 5. Для этого устанавливают подковообразную скобу 5 (фиг.2) с размещенными в верхней ее центральной части блоком автономного электропитания, инклинометром и блоком обработки результатов измерения с датчиком температуры окружающей среды на верхнюю часть основания рельса, охватывая его наконечниками 10 с упорами 9 подковообразной скобы (фиг.2). Далее определяют величину подуклонки выбранного рельса относительно горизонта.
Затем изменяют положение подковообразной скобы 5 относительно верхней части основания рельса на противоположное и определяют величину подуклонки при этом положении подковообразной скобы 5.
При правильной настройке должен измениться только знак выходного сигнала инклинометра.
В случае, если при изменении положения подковообразной скобы на противоположное изменилось и значение выходного сигнала инклинометра, производят подстройку инклинометра 2 с помощью подстроечного винта, находящегося внутри корпуса 7 с инклинометром, таким образом, чтобы при изменении положения подковообразной скобы на противоположное относительно рельса, менялся бы лишь знак выходного сигнала инклинометра.
После подстройки инклинометра возможно проведение измерения подуклонки. Для этого скоба 5 (фиг.2) устанавливается указанным выше способом последовательно на верхнюю поверхность основания каждой из рельс колеи. Полученные результаты соответствуют величине подуклонки относительно
горизонта. Поправки на негоризонтальность положения шпал рельсовой колеи и возвышения одного рельса над другим могут быть установлены с помощью стандартных измерительных шаблонов ЦУП-1Д, ЦУП-2Д, ЦУП-3Д. Более удобным и совершенным средством для определения истинного значения подуклонки являются автоматически путевые шаблоны типа АПШ, разработанные и внедренные в НПЦ ИНФОТРАНС (Патент РФ на полезную модель №65210, опубл. в бюл. №21, 2007 г.)в которых процесс измерения и внесение поправок в конечный результат осуществляется автоматически. При этом окончательный результат измерения вносится непосредственно в БАС путеизмерителя.
На фиг.5 и фиг.6 представлены варианты установки шаблонов типа АПШЗ на рельсы колеи для случая возвышения правого рельса над левым (фиг.5) и случая возвышения левого рельса над правым (фиг.6).
Таким образом, предложенное устройство измерения подуклонки рельсов совместно с устройством определения ширины колеи и уровня взаимного расположения поверхностей головок рельсов позволяют с высокой точностью определить истинное значение подуклонки рельсов. Экспериментальные исследования опытных образцов указанных устройств полностью подтверждают правомерность их применения.