УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ УСИЛИЯ НАЖАТИЯ БАШМАКА ТОКОПРИЕМНИКА

Полезная модель относится к вспомогательному железнодорожному оборудованию, а именно, к устройствам для измерения усилия в рабочем положении башмака токоприемника тележки вагона метрополитена, и может быть использована при техническом обслуживании при эксплуатации и текущем ремонте.
Известен патент на полезную модель RU 113498 U1 «Система диагностики состояния токоприемников электроподвижного состава», МПК B60L 5/24, Опубликовано: 20.02.2012 Бюл. №5. Принцип, положенный в основу данной системы диагностики состояния токоприемников, состоит в отслеживании ускорения и амплитуды перемещения контактного провода в горизонтальной и вертикальной плоскостях при взаимодействии с токоприемником, вследствие неравномерного токосъема из-за повреждения токоприемника, при прохождении электроподвижного состава через контрольный пункт. Однако известное устройство не позволяет производить диагностику токоприемника тележки вагона метрополитена.
Ближайшим аналогом является прибор для контроля усилия башмака токоприемника БВ-7662-01, компании АО «НИИизмерения», опубликовано на сайте производителя http://www.micron.ru/production/metro_instruments/bv-7662. Устройство состоит из рукоятки, сварной П-образной скобы с продольными и поперечными рычагами, концевого выключателя, измерительного датчика, электронного блока с цифровым и световым индикатором, блока аккумуляторной батареи (АКБ). На обоих наконечниках сварной скобы выполнены упоры, которые выполнены с возможностью регулировки упоров по длине. Выходы концевого выключателя и измерительного датчика подключены к входу электронного блока со световым и цифровым индикатором, на котором отображаются результаты измерения. Также устройство содержит USB-разъем класса CDC.
Недостатками ближайшего аналога является отсутствие на тензорезистивном датчике достаточной защиты от внешних воздействий в виде корпуса, что ухудшает эксплуатационные свойства устройства, a USB разъем для подключения внешних электронных устройств выполнен в виде USB-разъема класса CDC, который требует на ряде операционных систем установки отдельных драйверов, что не обеспечивает достаточного удобства использования устройства.
Техническим результатом полезной модели является повышение эксплуатационных характеристик устройства при обеспечении удобства его использования.
Технический результат достигается тем, что устройство для контроля усилия нажатия башмака токоприемника, содержит рукоятку с выполненной на ее конце сварной П-образной скобой, концевой выключатель, установленный на кронштейне, измерительный датчик, оснащенный упором и установленный снизу между двумя продольными рычагами П-образной скобы, электронный блок с цифровыми и световыми индикаторами, батарейный отсек, размещенные на месте соединения рукоятки и П-образной скобы, при этом на концах П-образной скобы выполнены упоры с возможностью их регулировки по длине, вход-выход концевого выключателя и вход-выход измерительного датчика подключены к соответствующим входам-выходам электронного блока со световыми и цифровыми индикаторами, выходы батарейного отсека подключены к входу электронного блока со световыми и цифровыми индикаторами, входу концевого выключателя и входу измерительного датчика при этом, измерительный датчик выполнен в виде закрытого корпусом тензорезистивного датчика, а один из входов-выходов электронного блока с цифровыми и световыми индикаторами представляет собой пылевлагозащищенный USB разъем класса USB HID для подключения внешнего электронного устройства.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется фиг. 1 и фиг. 2.
На фиг. 1 изображен общий вид заявляемого устройства.
На фиг. 2 изображена принципиальная электрическая схема заявляемого устройства.
На фигурах введены следующие позиции: 1 - рукоятка, 2 - сварная П-образная скоба, 3 - электронный блок, 4 - упоры, 5 - тензорезисторный датчик, 6 - батарейный отсек, 7 - концевой выключатель, 8 - упор тензорезисторного датчика, 9 - кронштейн концевого выключателя, А - угол между рукояткой и скобой, 10 - USB разъем, 11 - кожух тензорезисторного датчика, 12 - внешнее электронное устройство (персональный компьютер), например, персональный компьютер, 13 - цифровые и световые индикаторы (дисплей), 14 - гайки для ввинчивания упоров.
Устройство для контроля усилия нажатия башмака токоприемника содержит рукоятку 1, на конце которой выполнена сварная П-образная скоба 2.
Также устройство содержит концевой выключатель 7, установленный на кронштейне 9. Кронштейн 9 закреплен на рукоятке 1. Измерительный датчик 5 оснащен упором 8 и установлен снизу между двумя продольными рычагами П-образной скобы 2.
Измерительный датчик 5 выполнен в виде закрытого корпусом 11 тензорезистивного датчика 5.
В качестве тензорезистивного датчика может быть использован датчик Т2-0.02-С3 компании Тензо М.
Устройство для контроля усилия нажатия башмака токоприемника также содержит электронный блок 3 с цифровыми и световыми индикаторами 13, батарейный отсек 6, размещенные на месте соединения рукоятки 1 и П-образной скобы 2, при этом на концах П-образной скобы 2 выполнены упоры 4 с возможностью их регулировки по длине путем ослабления гаек 14 и ввинчивания в резьбовую часть скобы 2.
Батарейный отсек 6 предназначен для размещения элементов питания. В батарейном отсеке располагаются три элемента питания типа «АА».
На фиг. 2 показаны схематично основные электрические связи между блоками устройства. Входы-выходы концевого выключателя 7 и измерительного датчика 5 подключены к соответствующим входам-выходам электронного блока 3 со световыми и цифровыми индикаторами 13. Выходы батарейного отсека 6 подключены к входу электронного блока 3 со световыми и цифровыми индикаторами 13, входу концевого выключателя 7 и входу измерительного датчика 5. Вход-выход электронного блока 3 с цифровыми и световыми индикаторами 13 представляет собой USB разъем 10 для подключения внешнего электронного устройства, который, в частном случае, может представлять собой пылевлагозащащенный USB разъем 10 класса USB HID, например, разъем SP1312/S4 с гораздо большим рабочим ресурсом, в отличие от обычного бытового USB, и обеспечивает удобное сопряжение с внешними устройствами для снятия показаний с устройства без необходимости устанавливать дополнительное программное обеспечение. Выполнение одного из входов-выходов электронного блока в качестве пылевлагозащащенного USB разъема 10 обеспечивает подключение устройства с помощью соответствующего кабеля к персональному компьютеру 12 при калибровке и, при необходимости, занесение данных измерении в память ПК.
Конструктивно устройство представляет собой ручное переносное устройство.
Устройство для контроля усилия нажатия башмака токоприемника работает следующим образом.
С выходов батарейного отсека 6 подается питание на соответствующие вход электронного блока 3, вход измерительного датчика 5 и вход концевого выключателя 7 путем нажатия на кнопку включения (на фиг. не показана).
Далее производят установку заявляемого устройства на рабочую позицию для проведения измерений, для этого упоры 4, расположенные на концах П-образной скобы 2, заводят под ребра жесткости нижних болтов крепления корпуса токоприемника на брусе (на фиг. не показан) и производят ориентирование тензорезисторного датчика 5 с упором 8 относительно поверхности башмака токоприемника (на фиг. не показан).
Концевой выключатель 7, расположенный на кронштейне 9, предназначен для запуска процесса измерения при установке устройства в рабочее положение. Нажатие концевого выключателя 7 происходит при его соприкосновении с рейкой, расположенной на головках рельсов (перпендикулярно). Также возможно позиционирование концевого выключателя 7 по вертикали с помощью соответствующего ключа путем отвинчивания винтов крепления (на фиг. не показаны) и ручного перемещения концевого выключателя 7 на необходимое расстояние вверх или вниз. Конструкцией устройства предусмотрена регулировка угла А между рукояткой 1 и П-образной скобой 2 с помощью соответствующего ключа из комплекта поставки (на фиг. не показан) путем отвинчивания винтов крепления (на фиг. не показаны) и поворота П-образной скобы на необходимый угол А.
При нажатии на рукоятку 1 контактная поверхность башмака токоприемника устанавливается в рабочее положение (160 мм над уровнем головок рельсов). Усилие от башмака токоприемника при нажатии на него устройство воспринимает с помощью измерительного датчика 5 через упор 8, при этом прием и обработка данных от измерительного датчика 5 электронным блоком 3 запускается при срабатывании концевого выключателя 7.
Таким образом, сигнал с входа-выхода концевого выключателя 7 поступает на вход-выход электронного блока 3, запуская процесс измерения. Далее с соответствующего входа-выхода электронного блока 3 поступает сигнал на вход-выход тензорезисторного датчика 5 с упором 8, который фиксирует измерение и отправляет сигнал с измерением обратно на электронный блок 3 через соответствующие входы-выходы.
Электронный блок 3 предназначен для обработки и визуализации информации. На лицевой панели электронного блока расположен дисплей со световыми и цифровыми индикаторами 13, кнопка включения и световой индикатор красного цвета, сигнализирующий режим работы. В штатном режиме "Ожидание" световой индикатор моргает. В момент намерения при установке устройства на рабочую позицию и соприкосновении концевого выключателя 7 с рейкой, расположенной на головках рельсов, световой индикатор высвечивается постоянно.
Дисплей, представляющий собой световые и цифровые индикаторы 13, может состоять из четырех светодиодных цифровых семи сегментных индикаторов. На дисплее устройства выводится результат измерений усилия башмака токоприемника в кгс.
Устройство для контроля усилия нажатия башмака токоприемника обеспечивает измерение и контроль усилия нажатия башмака токоприемника в диапазоне 8-16 кгс с погрешностью ±0,3 кгс.