Устройство для управления выправкой железнодорожного пути в продольном профиле

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5в 4 Е 01 В 27/17, 33/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3861307/29-11 (22) 04.03.85 (46) 07.09.86. Бюл. № 33 (71) Всесоюзный ордена Трудового Красного

Знамени научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (72) К. Б. Ершова, Е. P. Иванов и Б. А. Юдин (53) 625.144.5 (088.8) (56) Сырейщиков Ю. П. и др. Новые путевые машины.— М.: Транспорт, 1984. с. 150 — 164. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЫПРАВКОЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ В ПРОДОЛЬНОМ ПРОФИЛЕ, содержащее измерительные тележки, соединенные между собой измерительной базой, установленные на них маятниковые датчики уровня и расположенные на одной из них датчик положения пути в плане и дат„„80„„1255670 А ) чик положения пути в продольном профиле, соединенный с механизмом подъема пути, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности выправки путем упрощения конструкции при использовании одной измерительной базы, оно снабжено умножителем электрических сигналов, двумя сумматорами с переключателем, преобразователями и инвертором, причем входы умножителя связаны с датчиком положения пути в плане и с одним из датчиков уровня, вход инвертора через переключатель соединен с выходом одного из сумматоров, входы которого через преобразователи соединены со всеми датчиками уровня, а выходы этого сумматора или инвертора, перемножителя и датчика положения пути в продольном профиле соединены с входом второго сумматора, выход которого соединен с механизмом подъема пути.

1255670

Изобретение относится к устройствам для управления выправкой железнодорожного пути в продольном профиле и плане и может быть использовано на выправочно-подбивочных машинах цикличного и непрерывного действия, предназначенных для механизации и автоматизации процессов подбивки и выправки железнодорожного пути и применяемых при ремонтах и текущем содержании пчти.

Цель изобретения — повышение эффективности выправки устройства путем упрощения конструкции при использовании одной измерительной базы.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 — геометрическая схема расположения измерительных тележек устройства на прямом участке пути; на фиг. 3— геометрическая схема тележки в кривом участке пути.

Устройство для управления выправкой железнодорожного пути 1 в продольном профиле и плане от единой измерительной базы содержит, например, три измерительные тележки 2 — 4, на которых установлены датчики 5 — 7 уровня, являющиеся датчиками измерения положения пути по уровню. В качестве датчиков уровня используются физические маятники. Средняя измерительная тележка 2 содержит датчик 8 положения пути в продольном профиле и датчик 9 положения пути в плане, являющиеся датчиками измерения положения пути соответственно в вертикальной и горизонтальной плоскостях. В качестве датчиков 8 и 9 положения пути в продольном профиле и плане могут быть использованы, например, потенциометры и вращающиеся трансформаторы. Выходы датчиков 5 — 7 через пребразователи 10 — 12 соединены с входом сумматора 13, выход которого через переключатель 14 связан с одним из входов сумматора 15 и одновременно с инвертором

16, который через переключатель 14 также связан с сумматором 15. Два других входа сумматора 15 связаны с выходом датчика 8 положения пути в продольном профиле и с выходом умножителя 17 электрических сигналов от датчика 9 положения пути в плане и датчика 5 уровня, размещенных на средней измерительной тележке 2, а выход сумматора 15 связан с механизмом 18 подъема пути, предназначенным для выправки железнодорожного пути I в продольном профиле. Датчик 9 положения пути в плане также связан с механизмом 19 сдвига пути, предназначенным для выправки железнодорожного пути 1 в плане. В качестве преобразователей 10 †, сумматоров 13 и 15 и инвертора 16 могут быть использованы интегральные операционные усилители с инвертирующим и неинвертирующим входами, а в качестве умножителя 17 электрических сигналов используется микросхема.

При работе устройства первоначально выбирают базовую рельсовую нить пути, по которой осуществляется выправка пути в продольном профиле. На прямом участке пути в качестве базовой нити может слу— жить либо правая нить, либо левая. На кривом участке целесообразно в качестве базовой нити выбирать для правой кривой правую нить по ходу движения машины, для левой кривой — левую нить. При этом по

i p другой нити в месте расположения измерительной тележки 2 осуществляется выправка пути по уровню. При работе устройства на прямом участке пути в качестве базовой нити выбирают правую нить по ходу движения машины. Предположим, что при движении машины в месте расположения измерительной тележки 2 (фиг. 2) в продольном профиле образовывается неровность (яма) величиной H. Если бы эта неровность измерялась устройством для управления выправкой железнодорожного пути, расположенным непосредственно над этой нитью, то оно измерило бы эту величину и через соответствующий усилитель подало бы команду на подъем правой рельсовой нити пути. Но так как измерительная база уст2 ройства проходит по оси пути, на точность измерения вертикальной стрелы в продольном профиле, характеризующей величину неровности пути в продольном профиле по базовой нити, оказывают влияние погрешности, возникающие при измеЗО нении положения пути по уровню в местах расположения измерительных тележек устройства, и при перемещении базовой нити с оси пути при работе машины в кривых участках пути.

Предложенное устройство позволяет компенсировать указанные погрешности и обспечить точность выправки пути в продольном профиле при расположении одной измерительной базы, проходящей по оси пути, аналогичную той, которая имеет место при расположении двух измерительных баз над каждой рельсовой нитью.

Пример. При перемещении левой нити пути по уровню (левая выше) относительно выбранной правой базовой нити на угол п2 (фиг. 2) в месте расположения измерительной тележки 2 возникает погрешность величиной 5р, которая уменьшает действительную величину неровности Н по базовой нити.

При перемещении левой нити пути по уровню (левая выше) относительно базовой нити на угол a i в месте расположения измерительной тележки 1 возникает погрешность величиной бь которая увеличивает действительную величину неровности Н по базовой нити.

И, наконец, при перемещении левой нити пути по уровню (левая ниже) относительно базовой нити на угол пз в месте расположения измерительной тележки 3 возникает погрешность бд, которая уменьшает действительную величину неровности И по базовой

1255670

3 нити. При этом датчик 8 (фиг. 1) положения пути в продольном профиле измеряет вертикальную стрелу величиной h (фиг. 2), которая при расположении измерительной базы по оси пути не равна величине неровности Н1 которая должна быть выправлена по базовой нити.

Таким образом, действительная величина неровности Н для правой базовой нити определяется согласно выражению:

1О

15 го

25 зо (3) H= h+ 62 — 6i — бз, (1) где h — вертикальная стрела, измеряемая датчиком положения пути в продольном профиле, мм; о1,6,6з — погрешности, возникающие при изменении положения пути по уровню соответственно в местах расположения первой, второй и третьей измерительных тележек, мм.

Указанные в выражении (1) знаки получены при условии, что при превышении левой нити пути относительно правой (базовой) нити, электрические сигналы, снимаемые с выходов датчиков уровня, имеют отрицательный знак, а при превышении правой нити относительно левой электрические сигналы имеют противоположный — положительный знак.

С учетом коэффициентов передачи, определяемых геометрическими размерами li, 12 устройства и расположением измерительной базы оси пути, выражение (1) примет вид, (мм):

Н= h+ К (а2 — Ki — а — Кз аз) (3)

Указанные в выражении (2) углы аг, ni и аз измеряются датчиками 5, 6 и 7 уровня, расположенными на всех трех измерительных тележках. Электрические сигналы, получаемые на выходе датчиков, пропорциональны измеряемым углам.

При выборе в качестве базовой нити левого рельса для сохранения справедливости выражения (2) электрические сигналы, снимаемые с датчиков 5 — 7 уровня, должны иметь знак, противоположный тому, который принят при выборе в качестве базовой нити правого рельса.

Таким образом, при выборе в качестве базовой нити правого рельса электрические сигналы, снимаемые с выходов датчиков 5—

7 уровня, поступают непосредственно на вход сумматора 13 и далее следуют в сумматор 15, а при выборе в качестве базовой нити левого рельса знаки с датчиков 5 — 7 уровня должны быть противоположными, поэтому при работе по левой базовой нити переключатель 14 переводится в другое положение и электрические сигналы, снимаемые с выхода сумматора 13, идут на вход сумматора 15 через инвертор 16. Параллельно с сигналами от сумматора 13 или инвертора 16 на сумматор 15 поступают сигналы от датчика 8 положения пути в про35

55 дольном профиле, измеряющего перемещение h (фиг. 2). измерительной тележки 2 относительно измерительной базы, проходящей по оси пути, и от уможителя 17 электрических сигналов. Последний позволяет вычислить погрешность б (фиг. 3) возникающую при перемещении измерительной базы в горизонтальной плоскости в кривых участках пути, и исключить влияние этой погрешности на точность измерения положения пути в продольном профиле.

Допустим, что работа устройства осуществляется по правой кривой. В этом случае базовой нитью является правая рельсовая нить, а левая рельсовая нить расположена выше по отношению к правой. Предположим, что по правой рельсовой нити встречается неровность (яма) величиной Н (фиг. 3). Учитывая предыдущие рассуждения мы должны бы измерить при прохождении измерительной базы по оси пути величину У, однако измерительная база на кривой перемещается в горизонтальной плоскости на величину f и фактически мы измеряем не величину У, а величину h, т.е. возникает погрешность о которая определяется следующим образом (мм):

Определим, с каким знаком указанная погрешность д должна учитываться в выражении (1) при работе устройства на кривом участке пути. Принимаем, что при перемещении измерительной базы в горизонтальной плоскости вправо, т.е. при работе по правой кривой, возникает электрический сигнал, величина которого пропорциональна измеряемой стреле f в горизонтальной плоскости, а знак этой стрелы отрицательный. Учитываем также принятое ранее допущение, что при выборе в качестве базовой нити правого рельса и при превышении левой нити относительно правой электрический сигнал, снимаемый с выхода датчика 5 (фиг. 1) уровня, расположенного на измерительной тележке 2 фиг. 2), имеет отрицательный знак. Так как выбранная неровность Н пути (фиг. 3) имеет отрицательный знак, измеряемая величина вертикальной стрелы h имеет также отрицательный знак и по модулю меньше величины У, которая была бы измерена при расположении измерительной базы по оси пути, т.е. величина погрешности 6 должна входить в выражение с отрицательным знаком. Таким образом, в сумматоре 15 суммируются величины, реализуя выражение (мм):

Н= h — f а + К (ая — К на — Кз.аз) . (4) При переключении в одной базовой нити на другую знак перед вторым членом в выражении (4) не изменяется, так как при этом изменяются знаки величин f и à . При

1255670

Составитель Н. Прыткова

Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патен », г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор О. Головач т:

Заказ 4790/31

5 наличии неровности в виде бугра выражение (4) также справедливо, так как в этом случае изменяется знак величины либо либо а2, и знак перед вторым членом выражения (4) становится положительным.

Изменение знака перед коэффициентом К2 в выражении (4) осуществляется с помощью переключателя 14 при изменении базовой нити.

Таким образом в сумматоре 15 образуется сумма электрических сигналов согласно выражению(4). Результирующий сигнал с выхода сумматора 15 поступает на механизм 18 подъема пути, который перемещает базовую нить железнодорожного пути

1 на величину Н, обеспечивая выправку пути в продольном профиле.

Предложенное устройство управления выправкой железнодорожного пути в продольном профиле при наличии одной изметельной базы, проходящей по оси пути, обеспечивает необходимую точность измерения положения пути в продольном профиле и плане и его выправку. При этом упрощается конструкция устройства за счет исключения ряда механических узлов и элементов, а следовательно, повышается надежность работы устройства.