Весовая рельсовая подкладка

Полезная модель относится к весоизмерительной технике и может быть использована в весах для взвешивания железнодорожного транспорта в статике и/или движении, в частности, для рельсовых весов, позволяющих осуществлять поколесное, поосное, потележечное, повагонное измерение массы и выявлять дефекты колесных пар за счет определения усилий, передаваемых на рельс каждым колесом.
Известны весы для взвешивания подвижных железнодорожных объектов в движении и статике (RU 2376561, МПК G01G 19/04, опубл. 20.12.2009), содержащие весовой контроллер, компьютер и не менее одной рельсовой подкладки, каждая из которых установлена на железобетонную шпалу ШС-1 или на закладных деталях на бетонном основании, каждая рельсовая подкладка предназначена для крепления рельса к шпале или к закладным деталям, внутри рельсовой подкладки выполнены тензорезисторы, которые наклеены на силовоспринимающие элементы концентраторов внутри рельсовой подкладки и соединены по мостовой схеме с учетом элементов термокомпенсации так, что рельсовая подкладка представляет собой единую цельную конструкцию, тензорезисторы которой изолированы от внешней среды корпусом рельсовой подкладки. Силовоспринимающие элементы-концентраторы напряжения с наклеенными тензорезисторами и термокомпенсаторами соединены по мостовой схеме таким образом, что рельсовая подкладка преобразует механическое усилие, приложенное колесом к рельсу, в пропорциональный электрический сигнал.
Недостатками известного технического решения являются расположение термокомпенсационных элементов (термокомпенсаторов) вместе с тензорезисторами в концентраторах напряжений, что снижает эксплуатационную надежность и точность измерений, отсутствие изолирующих материалов.
Известен способ измерения веса и диагностики железнодорожного транспорта (RU 2376559, МПК G01G 19/04, опубл. 20.12.2009), характеризующийся использованием рельсовой подкладки, измерение усилия, приложенного осью колеса железнодорожного транспорта на рельс, производят с использованием рельсовой подкладки, выполненной в виде единой целой конструкции, концентраторы напряжений которой изолированы от внешней среды корпусом рельсовой подкладки, которую устанавливают не менее чем на одной железобетонной шпале или на закладных деталях железобетонного основания для поосного измерения железнодорожного транспорта в движении или статическом режиме; при этом усилие от подошвы рельса передается на площадку рельсовой подкладки, под которой устанавливают концентраторы напряжений, выполняющие функцию датчика веса. Под площадкой рельсовой подкладки устанавливают концентраторы напряжений с наклеенными тензорезисторами и термокомпенсаторами, соединенными в мостовую схему. Линейно-пропорциональный электрический сигнал, полученный от усилия, приложенного на площадку рельсовой подкладки, передают на весовой контроллер, а с него на компьютер, где производят измерения. Передачу электрического сигнала на весовой контроллер и/или на компьютер осуществляют по проводам, или беспроводным способом.
Недостатками известного технического решения являются расположение термокомпенсационных элементов (термокомпенсаторов) вместе с тензорезисторами в концентраторах напряжений, что снижает эксплуатационную надежность и точность измерений, отсутствие изоляционных материалов.
Известна рельсовая подкладка (RU 2376560, МПК G01G 19/04, опубл. 20.12.2009), выполненная в виде подкладки для крепления рельса к железобетонной шпале, совмещающая в себе измерительный модуль и элемент крепления рельса, внутри которой выполнены силовоспринимающие элементы-концентраторы напряжения с наклеенными тензорезисторами и термокомпенсаторами, соединенными по мостовой схеме таким образом, что рельсовая подкладка преобразует механическое усилие, приложенное колесом к рельсу, в пропорциональный электрический сигнал, отличающаяся тем, что рельсовая подкладка представляет собой единую цельную конструкцию, тензорезисторы которой изолированы от внешней среды корпусом рельсовой подкладки.
Недостатками известного технического решения являются расположение термокомпенсационных элементов (термокомпенсаторов) вместе с тензорезисторами в концентраторах напряжений, что снижает эксплуатационную надежность и точность измерений, отсутствие изоляционных материалов.
Техническим результатом является повышение эксплуатационной надежности и точности измерений весовой рельсовой подкладки.
Технически результат достигается тем, что весовая рельсовая подкладка, представляющая собой единую цельную конструкцию, верхняя часть которой предназначена для закрепления на ней рельса, а нижняя часть - для крепления к шпале или основанию и установки тензорезисторов, согласно техническому решению в нижней части подкладки для установки тензорезисторов выполнены углубления, представляющие собой концентраторы напряжений, между которыми выполнен паз для установки платы с элементами, позволяющими снизить погрешность измерений. Углубления для установки тензорезисторов выполнены симметрично относительно поперечной оси весовой рельсовой подкладки с продольных боковых сторон в поперечном направлении и расположены напротив друг друга, паз для установки платы с элементами, позволяющими снизить погрешность измерений, выполнен с продольной боковой стороны между углублениями, расположенными симметрично относительно поперечной оси. Весовая рельсовая подкладка содержит как минимум один дополнительный паз для установки платы с элементами, дополнительный паз выполнен на противоположной стороне. Паз содержит как минимум одну дополнительную плату с элементами. Плата с элементами, позволяющими снизить погрешность измерений, представляет собой коммутационную плату или компенсационную плату, в частности, термокомпенсационную плату. Углубления и паз, а также как минимум один дополнительный паз при его наличии взаимосвязаны с помощью каналов, образующих единое пространство для прокладки проводов. Тензорезисторы и плата с элементами, а также как минимум одна дополнительная плата с элементами изолированы от внешних факторов окружающей среды с помощью изоляционных материалов и/или крышек. Изоляционные материалы представляют собой герметизирующий и/или электроизолирующий состав в виде герметика и/или компаунда.
Сущность заявленного технического решения поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлена весовая рельсовая подкладка, на фиг. 2 - вид сбоку весовой рельсовой подкладки.
Весовая рельсовая подкладка, позволяющая осуществлять крепление рельса и определять усилия, передаваемые на рельс колесом железнодорожного транспорта, предназначена для рельсовых весов, позволяющих осуществлять поколесное, поосное, потележечное, повагонное измерение массы и выявлять дефекты колесных пар за счет определения усилий.
Весовая рельсовая подкладка (фиг. 1) представляет собой единую цельную конструкцию, верхняя часть 1 которой предназначена для установки и крепления рельса, нижняя часть 2 предназначена для крепления подкладки к опоре (шпале или основанию) и размещения чувствительных элементов (тензорезисторов). В нижней части 2 подкладки выполнены углубления 3, образующие места в виде концентраторов напряжений для размещения тензорезисторов, между которыми выполнен паз 4 для размещения платы с элементами, позволяющими снизить погрешность измерений. Плата с элементами, позволяющими снизить погрешность измерений, представляет собой коммутационную плату или компенсационную плату, в частности, термокомпенсационную плату. Расположение и размеры паза 4 не создают место с повышенными напряжениями в виде концентратора напряжений. Расположение платы или плат с элементами, позволяющими снизить погрешность измерений, в частности, термокомпенсационной платы в пазу, не являющимся концентратором напряжений, позволяет повысить эксплуатационную надежности и точность измерений, так как место установки платы не подвергается местным резким изменения однородности конструкции, которые могут повлиять на крепление платы и работу ее элементов. Таким образом, платы установлены в местах с низкой деформацией. Отдельные места в виде пазов для установки плат обеспечивают ремонтопригодность весовой рельсовой подкладки, не нарушая крепления других элементов.
Углубления 3 для размещения тензорезисторов (фиг. 2), представляющие собой концентраторы напряжений, выполнены симметрично относительно поперечной оси весовой рельсовой подкладки с продольных боковых сторон в поперечном направлении и расположены напротив друг друга, при этом паз 4 для размещения платы с элементами, позволяющими снизить погрешность измерений, выполнен с продольной боковой стороны между углублениями, расположенными симметрично относительно поперечной оси. Для размещения дополнительной платы с элементами, в частности, коммутационной платы, может быть выполнен дополнительный паз 4, не создающий место с повышенными напряжениями в виде концентратора напряжений. Паз или пазы для плат выполнены между концентраторами напряжений, глубина которых менее глубины концентраторов напряжений (углублений 3), в частности, с продольной стороны в средней части весовой рельсовой подкладки напротив друг друга. Выполненные таким образом углубления 3 и паз/пазы 4 позволяют разместить тензорезисторы и плату/платы с элементами, позволяющими снизить погрешность измерений, в нижней части весовой рельсовой подкладки, обеспечивая точность измерений и надежную эксплуатацию. Углубления 3 и паз 4, а также как минимум один дополнительный паз при его наличии взаимосвязаны с помощью каналов, образующих единое пространство между ними для прокладки проводов. Наличие каналов внутри подкладки обеспечивает защиту проводов от внешних факторов окружающей среды. Тензорезисторы и плата с элементами, а также как минимум одна дополнительная плата с элементами изолированы от внешних факторов окружающей среды с помощью изоляционных материалов и/или крышек, что повышает эксплуатационную надежность, обеспечивая точность измерений. Изоляционные материалы представляют собой герметизирующий и/или электроизолирующий состав в виде герметика и/или компаунда.
Весовая рельсовая подкладка работает следующим образом.
При проезде колеса железнодорожного транспортного средства по рельсу в зоне установки весовой рельсовой подкладки усилие от колеса через рельс передается на весовую рельсовую подкладку, тензорезисторы, образующие с помощью проводов измерительный (тензорезисторный) мост/мосты, позволяют воспринимать нагрузку и выдавать сигнал, корректируемый в случае отклонений термокомпенсационной платой, преобразуемый в дальнейшем для измерения массы.
Все признаки полезной модели в совокупности находятся в причинно-следственной связи с заявленным техническим результатом, позволяют повысить точность измерений и эксплуатационную надежность.