Гироскопический указатель крена железнодорожных или иных вагонов

 

Класс 42с„25 „

¹ 71757

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСВ ГБУ

» : . : »

1 4 .—, ° °

1. г и " -:

t :, .

В. 8. Долгополов; Г, О. Фридлендер, Е, Б. и ъспт ын-и М. Г. Элькинд

ГИРОСКОПИЧЕСКИЙ УКАЗАТЕЛЬ КРЕНА

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ИЛИ ИНЫХ ВАГОНОВ

Заявлено 18 октября 1947 года в Комитет но изобретениям и открытиям при Совете Министров СССР за № 370383

Опубликовано ЗО ноября 1949 года

Изобретение касается указателя поперечного крена железнодорожных или иных вагонов для измерения возвышения одного рельса над другим во время движения вагона.

В указателе использован свободный гироскоп, ось вращения ротора которого расположена горизонтально поперек направления движения вагона. Коррекция гироскопа осуществляется маятником, управляющим электромагнитами, вызывающими прецессию гироскопа для поддержания оси последнего в горизонтальном положении. При движении вагона по кривому участку пути цепь электромагнитов корректора разрывается автоматически указателем поворота при помощи реле с выдержкой времени, исключающим отключение корректора при виляниях в агон а.

Маятник корректора подвешен на станине прибора и погружен в резервуар с жидкостью, демпфирующей его колебания. Компенсация отклонения гироскопа, вызываемого вращением земли, осуществляется закруткой троса крутильного подвеса.

На фиг. 1 изображен вид указателя сбоку; на фиг. 2 — вид указателя со стороны маятника, на фиг. 3 †в указателя со стороны электромагнитов азимутальной коррекции; на фиг. 4 †схе устройства для отключения маятниковой коррекции на разворотах.

Гироскопический указатель крена железнодорожного вагона регистрирует при движении вагона положение горизонтальной линии в поперечной плоскости вагона. Эта горизонтальная линия и служит базисной линией для определения возвышения одного рельса над другим в плоскости поперечного сечения пути.

Ротор гироскопа вращается около горизонтальной оси в корпусе I, закрепленном во внутреннем кольце

2, подвешенном на крутильном подвесе 3 к внешнему кольцу 4 для разгрузки нижней опоры 21. Кольцо 4 посредством горизонтально расположенных цапф Б, параллель ных продольной оси вагона, установлено на станине б. Станина устанавливается на столе в подрессоренной части вагона. К внешнему кольцу 4 прикреплена поперечная

515

1757 траверса 7 (фиг. 2) с призмами 8 по концам, к которым присоединяются тяги, идущие к записывающему устройству.

При повороте вагона около вертикальной оси вместе с нпм повертывается и .станина 6 с внешним кольцом 4. Гироскоп, обладающий тремя степенями свободы, в это время сохраняет свое положение в пространстве; следовательно, наблюдается смещение кольца 4 по отношению к оси гироскопа.

Для удержания оси гироскопа в среднем положении относительно внешнего кольца прибор снабжен азимутальной коррекцией. На внутреннем кольце 2 на кронштейне 9 установлен контактный ролик 10, взаимодействующий с контактными пластинами 11, изолированными одна от другой. В среднем положении гироскопа контактный оолик располагается на изолированном участке.

При повороте кольца 4 относительно оси гироскопа контактный ролик устанавливается на одной из контактных пластин 11 и замыкает цепь одного из мощных электромагнитов 12, сердечники 18 которых подвешены на гибких тягах 14 к коромыслу 15 (фиг. 3), укрепленному на внешнем кольце 4.

Для уменьшения трения сердечников И о стенки катушек служат направляющие ролики 16.

С целью уменьшения боковых слагающих усилий электромагнита, появляющихся вследствие переь:"щения по дуге окружности точек с подвеса тяги 14 к коромыслу 15, точка подвеса сердечника И к тяге

14 выбрана вблизи от горизонтальной плоскосги, проходящей через продольную ось гироскопа.

Для предотвращения механического трения тяг 1 о степки каналов 17 последчие выполнены коническими.

При замыкаш.и обмот .и одного ;з электромагнитов на источник тока создается момент около продольной оси, вызызающий прецессию гироскопа окало вертикальной оси в сторону, обеспечивающую возвращение оси гироскопа в среднее положение, после чего цепь электромагнитов автоматически прерывается.

Маятник 18 подвешен на станине так, что ось его качаний совпадает с горизонтальной осью качаний гироскопа. Следовательно, качания маятника происходят в поперечной плоскости вагона.

Для демпфирования колебаний маятника он помещен в резервуар

19 с жидкостью 20. Откло..- ения маятника в стороны ограничиваются регулируемыми упорами 22. Для предотвращения выплескивания жидкости при резких отклонениях маятника предусмотрено лабиринтное уплотнение 24. Это уплотнение не препятствует свободным качаниям маятника, но оказывает сопротивление подъему уровня жидкости с одной стороны маятника.

Жидкость вынуждена перетекать через относительно небольшой зазор

28, на что и тратится энергия маятника.

Пластины 27, укрепленные на кронштейне 28, вступают в контакт с роликом 26, укрепленным на хвостовике 25 маятника, в случаях, когда внешнее кольцо 4 выведено какими-либо возмущающими силами из вертикальной плоскости.

Контакт пластины с роликом вь зывает замыкание цепи электромагнитов 29, которые вызывают прецессию гироскопа относительно горизонтальной оси, в результате чего кольцо 4 возвращается,в среднее и ол ож=.н ие.

Чтооы в периоды движения вагона по кривому участку пути маятник не вызывал прецессии гироскопа, использован гироскопический указатель поворота 81 (фиг. 4).

Последний через стрелку 82 с контактами 88 и 84, через промежуточные реле 85 и 86 с электромагнитами 87 и 88 и посредством системы, состоящей нз поршня 41 и цилиндра 42 с пружинками 48 и воздействующей на контакты 44 и 46 н реле 45 и 47, выключает систему маятниковой коррекции. Однако отверстия 48 в цилиндре 42 рассчитаны TBfi, чт) отключение коррекц-;н

Яе 71757

517 происходит лишь по истечении времени в пределах 0,5 — 4,Осек., вследствие чего коррекция сохраняется при случайных виляниях вагона.

Для компенсации погрешностей, н а кап ли в а ющихся от движения, Bblзванного земным вращением, в приборе вследствие закручивания нити

49 крутильного подвеса создается постоянно действующий момент, обеспечивающий прецессию в обратную сторону.

Верхний конец нити закреплен в поворотной головке 50, соединенной с рукояткой 80, Отсчет углов закручивания нити на различных курсах производится на шкале 89, укрепленной сверху колонки 40.

Предмет изобретения

1. Гироскопический указатель крена железнодорожных или иных вагонов, снабженный маятниковым корректором, управляющим электромагнитами, вызывающими прецессию гироскопа для придания оси последнего горизонтального положения, и указателем поворота, автоматически разрывающим цепь электромагнитов корректора на время движения вагона по кривому участку пути, отличающийся тем, что, с целью предотвращения разрыва цепи электромагнитов корректора при случайных толчках и качаниях вагона на прямолинейном участке пути, в цепь электромагHHтов корректора включено электромагнитное реле, управляемое указателем поворота и выполненное в виде двух соосно и противоположно друг другу помещенных электромагнитов, подвижные сердечники которых механически соединены с воздушным демпфером, предназначенным для:выдержки времени срабатывания реле.

2. B гироскопическом указателе по п. 1 применение коррекционного маятника, подвешенного непосредственно к станине прибора, с целью возможности применения маятника большой массы.

3. Гироскопический указатель крена по п.п. 1 и 2 с применением коррекционного маятника, помещенного в резервуаре, наполненном демпфирующей движение маятника жидкостью, отличающийся тем, что, с целью предотвращения выплескивания жидкости из резервуара при резких колебаниях маятника в ней, резервуары и маятники снабжены лабиринтным уплотнением 24 (фиг. 2).

4. Гироскопический указатель крена по п.п. 1 — 3 с применением крутильного подвеса для вертикального кольца подвеса гироскопа, отлич ающийся тем, что верхний конец крутильной нити подвеса закреплен в поворотной головке 50, с целью компенсации отклонения гироскопа, вызываемого вращением земли, путем поворота головки 50 на .некоторый известный угол для приложения к гироскопу момента вращения вокруг вертикальной оси, вызывающего его прецессию, направленную противоположно упомянутому отклонению.

5. Гироскопический указатель крена по п.п. 1 — 3 с применением электромагнитов корректора, подвижные сердечники которых механически связаны тягами с коромыслом, закрепленным на внешнем кольце карданового подвеса гироскопа, отличающийся тем, что тяги выполнены гибкими и соединены с подвижными жесткими сердечниками электромагнитов в точках, расположенных в горизонтальной плоскости, проходящей через ось гироскопа, с целью уменьшения боковых смещений сердечников электромагнитов при поворотах внешнего кольца подвеса гироскопа, а каналы сердечников электромагнитов, через которые пропущены тяги, выполнены коническими для предотвращения механического тоения тяг о стенки каналов.