УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ГОЛОВКИ РЕЛЬСА

Полезная модель относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения пространственно сложных деталей и может быть использовано для автоматизации контроля геометрических параметров головки рельса.
Известно устройство для измерения профиля головки рельса содержащее базирующее приспособление, в виде горизонтальной планки, предназначенной для установки на поверхности катания противолежащих рельсов, закрепленные на ней координатную рамку с кареткой, индикатор часового типа и механизм перемещения каретки, включающий зубчатую рейку и фиксатор (см. кн. Балух X. «Диагностика верхнего строения пути», М., 1981 г., стр.261-262),
Недостатком известного устройства является применение в качестве измерительной базы черновой поверхности головки рельса более одного раза, что увеличивает погрешность установки и не позволяет точно определить величину износа.
Вследствие такого базирования невозможно оценить величину удаленного металла после механической обработки головки рельса.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является устройство для измерения износа головки рельсов, содержащее координатную рамку с жестко закрепленными на ней нониусами и линеек со шкалой, свободно перемещающихся в нониусах, предназначенных для определения вертикального и бокового износа головки рельса, и связанное с ней, по крайней мере, посредствам трех опорных элементов базирующее приспособление, причем опорные элементы выполнены в виде шариков, опирающихся на верхнюю часть подошвы рельса, (см. кн. Балух X. «Диагностика верхнего строения пути», М., 1981 г., стр.260-261),
Недостатком данного устройства является то, что оно определяет износ только в двух точках головки рельса.
Для того чтобы отследить динамику изменения поперечного профиля головки рельса в процессе эксплуатации необходимо значительно большее количество точек замеров в одном сечении головки рельса.
Задачей, настоящей полезной модели, является повышение точности измерения геометрических параметров поперечного сечения головки рельса после механической обработки или в результате естественного износа.
Технический результат в предлагаемой полезной модели достигают созданием устройства для измерения геометрических параметров головки рельса, содержащего координатную рамку с закрепленным на ней датчиком линейных перемещений и связанное с ней, по крайней мере, посредствам трех опорных элементов базирующее приспособление, в котором, согласно полезной модели, базирующее приспособление выполнено в виде основания с закрепленными на нем опорными элементами и базовых колонок, один конец которых контактирует через промежуточные элементы с опорными элементами, а другой - координатной рамкой, и устройство снабжено механизмом крепления, предназначенным для жесткого соединения координатной рамки с базирующим приспособлением.
Предлагаемая полезная модель позволяет:
- исключить погрешности базирования;
- увеличить жесткость технологической системы;
- увеличить количества точек замеров в одном сечении головки рельса;
- проводить относительное измерение до и после изменения поперечного профиля головки рельса при неизменном базировании прибора.
При проведении патентных исследований не обнаружены решения идентичные заявленному, а, следовательно, заявленная полезная модель соответствует критерию «новизна».
Считаем, что сведений, изложенных в материалах заявки, достаточно для практического осуществления полезной модели.
Сущность предлагаемой конструкции полезной модели поясняется нижеследующим описанием конструкции и чертежами:
где на фиг.1 - изображен общий вид устройства;
фиг.2 - разрез по А-А;
Устройство для измерения геометрических параметров головки рельса состоит из датчика линейных перемещений 1 смонтированного на каретке 2, которая взаимодействует через опорные и поджимные ролики (на чертеже не показано) с координатной рамкой 3 и базирующего приспособления и механизма крепления, предназначенного для жесткого соединения координатной рамки с базирующим приспособлением.
Базирующее приспособление выполнено в виде основания 4 с закрепленными на нем, по крайней мере, тремя опорными элементами 5 и установочных колонок 6, один конец которых контактирует через промежуточные высокоточные элементы 7 с опорными элементами 5, а другой - с координатной рамкой 3.
Механизм крепления выполнен в виде крепежных элементов 8, крюков 9, закрепленных на основании 4 и соединенных с ними прижимами 10.
Подошву рельса, устанавливают на основании 4 и базируют по опорным элементам 5.
Устройство работает следующим образом:
Под подошву рельса устанавливают основание 4 по опорным элементам 5 и жестко закрепляют крепежным элементом 8.
Координатная рамка 3 с установленными на ней кареткой 2, датчиком линейных перемещений 1, механизмом перемещения каретки и с заранее смонтированными установочными колонками 6 прикрепляют к основанию 4, через промежуточные высокоточные элементы 7 и прижимы 10.
Каретка 2 устанавливают в нулевое положение, соответствующее отклонению 0° по шкале прибора (крайнее положение координатной рамки 3).
При перемещении каретки 2 и закрепленного на ней датчика линейных перемещений 1 на заданный угол по направляющей координатной рамки 3 происходит замер линейной координаты. Совокупность значений углового перемещения каретки 2 и линейного перемещения датчика линейных перемещений 1, позволяет определять координаты точек поперечного профиля головки рельса в полярных координатах, формируемых геометрией координатной рамки.
После снятия замеров по всей поверхности головки рельса координатную рамку вместе с кареткой 2, датчиком линейных перемещений 1, механизмом перемещения и установочными колонками 6 снимают, раскрепив прижимы 10. При этом основание 4 с закрепленными на нем опорными элементами 5 остается неизменно закрепленным на подошве рельса и не мешает движению подвижного состава и проведению механической обработки рельсов.
После наработки рельсов через определенный период времени или после механической обработки можно оценить соответственно величину износа или величину удаленного металла, путем установки координатной рамки 3 на раннее установленное базирующее приспособление. Разница координат точек до и, после изменения профиля рельса определяет величину съема металла при механической обработке или величину естественного износа.
Результаты измерений фиксируют в электронном запоминающем устройстве (ЗУ), из которого в дальнейшем переносят в компьютер и автоматически обрабатывают.
Возможность относительного измерения до и после изменения поперечного профиля головки рельса при неизменном базировании прибора обеспечивает повышение точности определения геометрических параметров рельса.