Устройство для измерения ширины колеи рельсового пути

 

Использование: в устройствах дня измерения ширины колеи рельсового пути в путеизмерительных те.лежках и вагонах. Сущность изобретения: в устройстве для сердечника, расположенных перпендикулярно продольной оси транспортного средства , причем их полюсйыё наконечники обращены к внутренним боковым граням головок одного и другого рельса. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК, )5U,, 1794969 А1 (я)з Е 01 В 35/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ вЂ” —,...

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 4795499/11 (22) 26.02.90 (46) 15.02.93. Бюл. М 6 (75) М.И..Конюхов и В.М.Конюхов (56) Авторское свидетельство СССР

М 1273427, кл. Е 01 В 35/04, 1985. (57) Использование . в устройствах для измерения ширины колеи рельсового пути в путеизмерительных тележках и вагонах.

Сущность изобретения: в устройстве для сердечника, расположенных перпендикулярно продольной оси транспортного средства, причем их полюсные наконечники обращены к внутренним боковым граням головок одного и другого рельса. 2 ил. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ LLIMРИНЫ КОЛЕИ РЕЛЬСОВОГО ПУТИ

Достоинством этого устройства является более высокая скорость измерения, так как измерение выполняется без непосредственного контакта датчика ширины с рельсами.

К недостаткам этого устройства следует отнести практическую невозможность измерения ширины колеи с требуемой точностью, так как в устройстве использована зависимость магнитного потока от положения датчика ширины колеи над головкой рельса.

Изобретение относится к устройствам для измерения ширины колеи рельсового пути и может быть использовано в путеиэмерительных тележках и вагонах.

Известны путеизмерительные тележки, колеса которых могут менять свое положение в зависимости от ширины колеи и передавать эти отклонения регистрирующему блоку.

Недостатком этих устройств является низкая точность и невысокая скорость измерения.

Известно устройство для безконтактно-. . го измерения ширины колеи, принятое за прототип.

В описании к известному устройству указано, что максимальная точность изме- . рения получается при равенстве ширины головки рельса и индуктора.

Однако даже новые рельсы в зависимости от типа имеют разную ширину головки, а головки рельсов, находящихся в эксплуатации, еще более разнообразны по ширине из-за износа, наклепов и пр. Даже в одном сечении пути головки рельсов могут иметь разную ширину, например, в кривых участках.

Кроме того, точность измерения ширины колеи этим устройством зависит от зазора между верхом головки рельса и индуктора. При измерении. ширины колеи в движении неизбежны вертикальные колебания экипажа, к которому крепится устройство. Эти колебания будут изменять магнитйый поток так же, как измерение ширины колеи.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что уСтройство для измерения ширины колеи рельсового пути, содержащее установленный на транспортном средстве индуктор, взаимодействующий с рельсами, сердечник ко1794969 сердечниках 1, 2 противоположны друг другу, образуется магнитная цепь, включающая сердечники 1, 2,рельсы 10, 11 и зазоры между рельсами 10, 11 и полюсами сердечников 1, 2, Из курса физики известно, магнитный поток и параметры магнитной цепи связаны зависимостью

55 торого расположен перпендикулярно продольной оси транспортного средства и обращен полюсными наконечниками в сторону рельса, а на сердечнике расположены катушка возбуждения, подключенная к источнику питания, и одна из катушек обратной связи, которые связаны с регистратором, устройство. снабжено дополнительным сердечником и размещенной на нем другой катушкой возбуждения, .соединенной встречно-последовательно с первой, причем вторая катушка обратной связи размещена на дополнительном сер дечнике и соединена с первой последовательно, а сердечники расположены параллельно друг другу в одной горизонтальной плоскости между рельсами внутри рельсовой колеи и их полюсные наконечники обращены к внутренним боковым граням головок одного и другого рельса. 20

На фиг,1 приведена принципиальная схема устройства для измерения ширины колеи рельсового пути (вид сверху); на фиг.2 — положение индуктора относительно рельсов (вид спереди). 25

Устройство для измерения ширины колеи рельсового пути состоит иэ двух сердечников 1, 2, на которых помещены катушки возбуждения 3. 4,подключенные к источнику переменного тока 5. Катушки возбужде- 30 ния 3, 4 включены так, чтобы полюсные

- наконечники сердечников 1, 2 у одной из головок рельсов были разноименными, На сердечниках 1, 2 имеются также катушки обратной связи 6, 7, подключенные через 35 усилитель 8 к регистратору 9.

Полюсные наконечники сердечников 1, 2 размещены внутри рельсовой колеи у головок рельсов 10, 11 с минимальным зазором, исключающим касание полюсов 40 головок рельсов 10, 11 при максимально эауженной колее, Высота полюсных наконечнйков сердечников 1, 2 меньше высоты головок рельсов 10, 11, . 45

Работает устройство для измерения ширины колеи рельсового пути следующим образом;

При прохождении электрического тока через катушки возбуждения 3, 4 в сердечни- 50 ках 1, 2 возникает магнитный поток, Поскольку направление магнитного потока в

04ЛМ I () tl l2 + 13 + t4 + 1 t t6 t7 + Ie

% /41,>2 / 1 3/ 2 4P2 % 6 % 8

f<; f2 — длина сердечников 1, 2 (см);

S<; $2 — площади магнитного потока в сердечниках (см );

b: 4 — длина пути магнитного потока в рельсах (см);

$э; S4 — площади магнитного потока в рельсах (см );

pi — магнитная проницаемость материалов сердечников; ,иг — магнитная проницаемость материала рельсов; (5,Ыа — величины зазоров между полюсом сердечников и головками рельсов (см), Ss,St,$ó,$з — площади магнитного потока в зазорах(см ); л.— число Пи (3,1416...);

N — число витков катушек возбуждения

3, 4;

1- сила тока в катушках возбуждения (А);

Благодаря наличию двух сердечников 1, 2 магнитная цепь получается замкнутой, В этом случае площадь магнитного потока практически равна площади торца полюсного наконечника, Иэ формулы (1) видно, что все ее члены, кроме зазоров — величины постоянные, С учетом этого положения и равенства площадей торцов сердечников формула (1) примет вид

0,4лй!

Т 1 (2) где S, — площадь магнитного потока в сердечниках 1,2, $р — то же в рельсах, S — площадь торца полюсного наконечника, Zf — сумма зазоров между головкой рельсов. и торЦами сердечника.

Из формулы (2) видно, что величина магнитного потока зависит от суммы зазоров.

Поэтому поперечные колебания индуктора внутри колеи не меняют величины магнитного потока, так как не изменяется сумма . зазоров; но изменение ширины колеи изменяет сумму зазоров, а следовательно, и магнитный поток. Изменение магнитного потока в сердечниках 1, 2 приводит к изменению параметров тока индукции в катушках обратной связи 6, 7. Эти изменения усиливаются усилителем 8 и регистрируются регистратором 9..

Формально иэ формулы (2) следует, что для работы измерителя Достаточно одного сердечника, но при разомкнутой магнитной

1794969

15 цепи усиливается концевой эффект, в результате чего площадь сечения магнитного потока в зазоре будет зависеть от величины зазора, что значительно снизит точность измерения, Поскольку высота полюсов сердечников меньше высоты головки рельса, предложенное устройство допускает колебания индуктора в вертикальной плоскости в пределах амплитуды, меньшей разности высот между головкой рельса и полюса.

Применение устройства предложенной конструкции повышает точность и скорость измерения, что делает приемлемым его применение как в путеизмерительных тележках, так и путеизмерительных вагонах, Формула изобретения

Устройство для измерения ширины колеи рельсового пути, содержащее установленный на транспортном средстве индуктор, взаимодействующий с рельсами, сердечник которого расположен перпендикулярно продольной оси транспортного средства и обращен полюсными наконечниками в сторону рельса, а на сердечнике расположены катушки возбуждения, подключенная к источнику питания, и одна из катушек обратной связи, которые связаны с регистратором, о т л и ч а ю щ е е с я причем скорость измерения практически не . влияет на точность.

Кроме того предложенное устройство для измерения ширины рельсовой колеи имеет более простую конструкцию, что снижает его стоимость и упрощает эксплуата- цию, так как в нем отсутствует электромотор, блоки, реостаты с подвижными контактами и пр. движущиеся детали, 5 имеющиеся в прототипе. Небольшой вес индуктора и его жесткое закрепление на зкипаже позволяют крепить eto к неподрессоренной части экипажа, что значительно снижает амплитуду колебаний в

10 вертикальной плоскости, а отсутствие движущихся передач повышает точность измерения за счет отсутствия люфтов. тем, что, с целью повышения точности, оно . снабжено дополнительным сердечником и размещенной на нем другой катушкой возбуждения, соединенной встречно-последовательно с первой, причем вторая катушка. обратной связи размещена на дополнительном сердечнике и соединена с первой последовательно, а сердечники расположены параллельно друг друга в одной горизонтальной плоскости между рельсами внутри рельсовой колеи и их полюсные наконечники обращены к внутренним боковым граням головок одного и другого рельса, 1794969

ВЕРИГ. 2

Составитель М. Конюхов

Редактор В. Трубченко Техред М.Моргентал Корректор Н, Слободяник

Заказ 407 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CCCP

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 ..

П роизводственно-издательский комбинат "Патент":, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101