Устройство для определения коэффициента сцепления колес с рельсами

Устройство для определения коэффициента сцепления колес с рельсами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: вспомогательные устройства для локомотивного транспорта. Сущность: устройство снабжено закрепленными на верхней части рамы по обе стороны от промежуточного зубчатого колеса и изогнутыми по дуге окружности с центром на оси измерительного ролика направляющими , в которых установлена подпружиненная относительно них ось промежуточного зубчатого колеса, связанная с индикатором линейных перемещений, а первое зубчатое колесо подпружинено относительно рамы. 2 ил.

союз сОВетских социАлистических

РЕСПУБЛИК (я)5 В 61 К 13/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4907142/11 (22) 31.01.91 (46) 30.10.92. Бюл. М 40 (71) Донецкий политехнический институт (72) В. О. Гутаревич и А. А, Дьяконов (56) Авторское свидетельство СССР

М 1623902, кл. В 61 К 13/00, 1988; (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

КОЭФФИЦИЕНТА СЦЕПЛЕНИЯ КОЛЕС С

РЕЛЬСАМИ (57) Использование: вспомогательные устройства для локомотивного транспорта.

Изобретение относится к вспомогательным устройствам для локомотивного транспорта, позволяющим оперативно и обоснованно назначать массу поезда.

Известно устройство для определения коэффициента сцепления колес с рельсами, состоящее из рамы с ходовыми колесами, измерительного ролика, установленного в вертикальных пазах ползуна, который связан,с горизонтальными направляющими рамы и с равноупругой балкой, защемленной другим концом в раме. Измерительный ролик состоит из двух стаканов с установленным между ними кольцевым постоянным магнитом, служащим для создания постоянного усилия прижатия измерительного ролика к рельсу. Кроме того, измерительный ролик соединен с рамой спиральными пружинами, предназначенными для создания тормозного момента.

Все устройство устанавливается на контролируемой поверхности рельса на ходовых колесах. Для регистрации коэффициента сцепления свободный конец равноупругой балки соединен с индикато„„ ДД „„1772026 А1

Сущность: устройство снабжено закрепленными на верхней части рамы по о6е стороны от промежуточного зубчатого колеса и изогнутыми по дуге окружности с центром на оси измерительного ролика направляющими, в которых установлена подпружиненная относительно них ось промежуточного зубчатого колеса, связанная с индикатором линейных перемещений, а первое зубчатое колесо подпружинено относительно рамы. 2 ил. ром линейных перемещений, который также закреплен на раме.

Устройство работает следующим образом.

Для проведения измерений перемеща- Б ют вручную раму устройства по контролируемой поверхности рельса на ходовых колесах. При этом измерительный ролик, находящийся в контакте с рельсом вращается и закручивает спиральные пружины, тем самым увеличивает тормозное усилие, действующее на измерительный ролик, Магнит- С) ный поток, образуемый кольцевым постоянным магнитом, замыкается через: О, стаканы и контролируемую поверхность рельса. Это обеспечивает создание постоянных по величине и во времени магнитных сил притяжения между контактирующими поверхностями измерительного ролика и рельса, В момент, когда тормозное усилие, созданное спиральными пружинами, превышает силу сцепления измерительного ролика с рельсом, происходит проскальзывание их контактирующих поверхностей, 1772025 что свидетельствует о возникновении масимальной силы сцепления. Эта сила через ползун, перемещающийся по направллющим, деформирует равнопругую балку. Btличина этой деформации пропорциональна коэффициенту сцепления и регистрируется измерительным устройством, выполненным, например, в виде индикатора линейных перемещений.

Недостатком данного устройства явля-. ется трудоемкость проведения замеров, поскольку после каждого опыта необходимо вручную поднимать измерительный ролик, . ожидать при этом пока не раскрутится спиральная пружина и не прекратятся колебания самого измерительного ролика. Кроме того, за каждый опыт возможно установить только одно максимальное значение коэффициента сцепления. Все это приводит к ухудшению эксплуатационных характеристик устройства, Наиболее близким по технической сущности и результату является устройство для определения коэффициента сцепения колес с рельсами. Оно состоит из рамы с ходовыми колесами, измерительного ролика, установленного в вертикальных пазах ползуна, который связан с горизонтальными направляющими рамы и равноупругой балкой, "-а.щемленной другим концом. Ось измерительного ролика соединен с тормозными спиральными пружинами, другие концы которых защемлены. Кроме того, на оси измерительного ролика закреплено зубчатое колесо, оси которых охватывает скоба, Скоба шарнирно закреплена на угловом рычаге, шарнирно связанном с рамой, на другом конце которого также шарнирно . закреплен поводок с зубчатым сектором, .взаимодействующим с зубчатым колесам и .зубчатой шестерней с осью, расположенной в горизонтальных пазах, перемещающейся под действием пружин. Для регистрации коэффициента сцепления свободный конец балки соединен с индикатором линейных перемещений, Устройство работает следующим образом.Для проведения замеров раму на ходовых колесах перемещают по рельсу. При этом измерительный ролик, контактируемый с поверхностью рельса вращается и закручивает спиральные пружины, проворачивает зубчатые колесо и сектор. С такой же скоростью вращаютсл ходовые колеса с зубчатой шестерней.

При закрчивании спиральных пружин и торможении измерительного ролика скорость его вращения будет уменьшатьсл в сравнении со скоростью ходовых колес и зубчатой шестерни. Поскольку зубчатый сектор одновременно контактирует с зубчатыми колесами и шестерней, то из-за разности скоростей его цнетр вращения будет обегать шестерню, поворачивал поводок, угловой рычаг и поднимая при этом скобу тым колесом и благодаря этому спиральные пружины раскручиваются, а измерительный ролик под действием сил тяжести возвращается в исходное положение.

Во время подьема изменяется межосевое расстояние между зубчатыми колесом и шестерней. Поскольку зубчатая шестерня располо>кена на одной оси с ходовыми колесами, опоры которых по направляющим могут перемещаться поддействием пружин, то изменение указанного межосевого расстояния автоматически компенсируется.

После возвращения измерительного ролика на поверхность рельса измерения мо20

25 гут многократно повторяться.

Недостатком данного устройства являютсл плохие эксплуатационные характеристики, поскольку для определения

30 коэффициента сцепления необходимо произвести большое число повторений, при этом о>кидать пока поднимется и опустится на рельс измерительный ролик, раскрутятся спиральные пружины, что неизбежно при35 водит к увеличению времени проведения замеров, дополнительному износу контактируемых поверхностей за счет ударов при возвращении измерительного ролика на рельс, Большое число повторений вызвано случайным распределением коэффициента сцепления, главным образом зависящего от поверхностных загрязнений и влаги. Кроме того, вызвано погрешностями измерений, возникающих из-за возможных перекосов измерительного ролика во время движения оси по направляющим.

Цель изобретения — улучшение эксплуатационных характеристик.

Зто достигается тем, что в известном устройстве длл определения коэффициента сцепления колес с рельсами. содержащем раму, установленные на ней для опирания на рельс ходовые колеса и измерительный ролик с соосной ему шестерней, смонтированное на раме с возможностью продольного перемещения зубчатое колесо, установленное с возможностью зацепления с последним и с указанной шестерней с возможностью опирания своей осью на раму промежуточное зубчатое колеСкоба поднимаетсл свободно до полного закручивания спиральных пружин, далее приподнимает ось измерительного ролика, выводя его из контакта с контактируемой

10 поверхностью рельса, В этот момент зубчатый сектор выходит из зацепления с зубча1772026 и

10

25

55 со и связанный с рамой индикатор линейных перемещений, она дополнительно снабжено закрепленными на верхней част рамы па абе стороны от промежуточнога зубчатого колеса и изогнутыми по дуге окружности с центром на аси измерительного ролика направляющими, в которых установлена подпружиненная относительно них ась промежуточного зубчатого колеса, связанная с индикатором линейных перемещений, а первое зубчатое колесо подпружинено относительно рамы.

На фиг, 1 изображена схема предлагаемого устройства: на фиг. 2 — то же, вид сверху.

Предлагаемое устройство состоит из рамы 1 с ходовыми колесами 2 и измерительного ролика 3, на оси которого закреплена зубчатое приводное колеса 4.

Приводное колесо 4 взаимодействует с промежуточным колесом 5, установленным в круговых направляющих 6 рамы 1, пружину

7, предназначенную для восприятия реакции в опоре промежуточного колеса 5. С противаположнай стороны промежуточное колесо 5 взаимодействует с тормозным колесом 8, вращающимся вокруг своей эси в палзунах 9, которые связаны с горизонтальными направляющими 10 рамы 1 и пружинами 11, служащими для компенсации зазоров в зубчатом зацеплении между про межуточным колесом 5 и тормозным колесом 8. На тормозном колесе 8 установлен стопор, состоящий из колодок 12 и рычагов

13, предназначенный для создания сапро- 3 тивления движению измерительного ролика 3.

Все устройство устанавливается на рельс 14 на ходовых колесах 2 и измерительном ролике 3. Для регистрации коэффициента сцепления на раме 1 шарнирно закреплен рычаг индикатора перемещений

15, который связан с осью прамежуточнога колеса..5 и свободным концом опирается на ленту 16 осциллографа.

Устройства работает следующим образом.

Перед проведением замеров перемещают раму 1 вдоль рельса 14 на ходовых колесах 2 и измерительном ролике 3, При этом измерительный ролик 3 прижимается к исследуемой поверхности эа счет силы тяжести устройства и вращает приводное колесо 4, промежуточное колесо 5 и тормозное. колесо 8.

Для выполнения замеров прикладыва- . ем усилие к рычагам 13 (вазмо>кно вручную), которые прижимают колодки 12 с двух сторон тормозного колеса 8 и останавливают его вращение, на продолжаем движение рамы 1 вдоль рельса 14. Поскольку тормозное колесо 8 через промежуточное колесо 5 взаимодействует с приводным колесом 4, то будет останавливаться вращение вокруг оси измерительного ролика 3. Ва время стопорения начнут увеличиваться силы в зацеплении зубчатых пар колес 4 и 5, колес 5 и 8, а следовательно, увеличится реакция s onope промежуточного колеса 5. Причем реакция в опоре будет практически равна удвоенной окружной силе в зацеплении, За счет этого ось колеса 5 переместится па направляющим 6 и вызовет деформацию пружин 7.

Перемещение промежуточного колеса 5 па направляющим 6 приведет к появлению зазоров в зацеплении с колесом 8, что должна компенсироваться за счет смещения оси вращения тармаэнога колеса 8 s палэунах 9 по направляющим 10 пад действием пружин 11.

Па деформации пружин 7 с помощью рычага 15 и движущейся ленты 16 осциллографа можно судить о силе сцепления измерительного ролика 3 с рельсом 14, и о коэффициенте сцепления.

Таким образом, меняя уровень нагружения рычагов 13, продолжая при этом движение рамы 1, возможна праиэьодить любое число замеров коэффициента сцепления с одной установки устройства на рельсе 14, снизив за счет этого время на подготовку и проведение измерений на 15 — 20;4, а следовательно, улучшить эксплуатационные характеристики.

Применение подобных устройств позваляет обоснованно установить массу поезда с учетом степени загрязнения рельсового пути, а так же контролировать нагрузку на локомотив.

Формула изобретения

Устройство для определения коэффициента сцепления колес с рельсами, содержащее раму установленные на ней для опирания на рельсы ходовые колеса и измерительный ролик с соосной ему шестерней, смонтированное на раме с возможностью продольного перемещения зубчатое опесо, установленное с возможностью зацепления с последним и с указанной шестерней и с возможностью апирания своей осью на раму промежуточное зубчатое колесо и связанный с рамой индикатор линейных перемещений, атл и ч а ю щееся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик, ана снабжено закрепленными на верхней части рамы по абе стороны ат промежуточного зубчатого колеса и изагнутыми по дуге окружности с центром на оси измерительного ролика направляющими, в которых установлена подпружиненная от1772026 нейных перемещений, а первое зубчатое колесо подпружинено относительно рамы. носительно них ось промежуточного зубчатого колеса, связанная с индикатором либ 7

Редактор Т.Горячева

Заказ 3808 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР . 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Составитель В.Гутаревич

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор- С.Пекарь

8 Д е

ФЗ