Способ контроля колесной пары

Способ контроля колесной пары

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к выявлению геометрических отклонений колесной пары в зависимости от сопротивления движению подвижного состава, и может быть использовано на предприятиях, осуществляющих ремонт подвижного состава.

Известен способ, в котором для замеров удельного сопротивления движению подвижного состава применяется метод выбега. При этом удельное сопротивление определяется по формуле ω0=100(1+γ)*а, где (1+γ) - коэффициент инерции вращающихся частей; а - ускорение, м/с² (см. Основы эксплуатации и ремонта подвижного состава. - п. 3.3, КГЭУ, 2004 г.).

Недостатки известного способа состоят в том, что необходимо обеспечить значительный по протяженности путь выбега, а в качестве усилия, создающего выбег, используется непосредственно двигатель и трансмиссия подвижного состава. При этом отдельная колесная пара не рассматривается.

Задача изобретения заключается в устранении указанных недостатков, а именно сокращении пути выбега, снижении энергетических затрат, потребных на усилие выбега, обеспечении контроля отдельной колесной пары, упрощении способа.

Поставленная задача решается за счет того, что в известном способе, при котором колесную пару устанавливают на контрольный участок пути, придают ускорение при помощи заданного усилия и измеряют сопротивление качению, согласно изобретению вначале выбирают длину контрольного участка пути из условия L=(1,2…1,5)С, где L - длина контрольного участка пути, С - длина окружности колеса по кругу катания, затем перекатывают контрольную колесную пару, по контрольному участку пути, обладающему эталонными параметрами, перекатывание осуществляют за счет приложения к ней усилия, заданного силовым элементом, например динамометром и кинематической связью, причем силовой элемент закрепляют на расстоянии L/2 контрольного участка, а кинематическую связь размещают на силовом элементе и колесной паре таким образом, чтобы силовой элемент замерял заданное усилие в начале контрольного участка и в конце для последующего измерения контрусилия, необходимого для останова колесной пары, при этом о пригодности контролируемой колесной пары судят по выражению

F₂=(0,8…1,0)F₁,

где F₁ - заданное усилие;

F₂ – контрусилие

Согласно изобретению в качестве контрольного участка пути может быть выбран участок, находящийся в эксплуатации, затем по нему перекатывают эталонную колесную пару, измеряют F₁, F₂ и вычисляют коэффициент погрешности пути К_пп=F₂/F₁, после чего по участку прокатывают контролируемую колесную пару, а о пригодности контролируемой колесной пары судят по выражению с учетом коэффициента погрешности пути К_пп:F₂=(0,8…1,0)F₁*К_пп, в случае если F₂ находится в пределах заданного диапазона, включая граничные значения, колесная пара годна к использованию, если F₂ выходит за пределы диапазона, то колесная пара не годна.

Также, согласно изобретению, могут быть произведены действия как в прямом направлении с измерением заданного усилия F₁ и контрусилия F₂, так и в обратном направлении с измерением заданного усилия F₃ и контр усилия F₄. При этом о пригодности контролируемой колесной пары судят по выражению

0.8(F₁+F₃)≤(F₂+F₄)≤(F₁+F₃).

Технические преимущества заявленного изобретения перед известными заключаются в следующем.

Выбор участка пути из условия L=(1,2…1,5)С, при закреплении силового элемента на расстоянии L/2 контрольного участка, значительно сокращает длину контрольного участка пути.

Выбор произвольного участка, находящегося в эксплуатации, а также производство измерений в прямом и обратном направлениях расширяют практическое применение способа за счет того, что появляется возможность применения способа на любом участке пути.

Силовой элемент, например динамометр с кинематической связью, требует минимальных энергетических затрат.

О пригодности контролируемой колесной пары судят по простым сопоставлениям заданного усилия и контрусилия в заданном диапазоне.

Изобретение поясняется схемой.

Способ контроля колесной пары осуществляется в нескольких вариантах.

В первом случае используется контрольный участок пути 2, обладающий эталонными характеристиками, т.е. рельсы обладают эталонным сечением, головки рельса расположены на одинаковой высоте, сами рельсовые пути проложены абсолютно горизонтально. Длина пути должна составлять L=(1,2…1,5)С, где L - длина контрольного участка пути, С - длина окружности колеса по кругу катания. Такая длина контрольного участка пути характеризуется соображениями целесообразности, поскольку при меньшей длине пути невозможно будет выполнить контроль всей поверхности катания, при большей длине пути в результаты контроля будут вноситься погрешности поверхности катания колес колесной пары. Контролируемая колесная пара 1 устанавливается на начало контрольного участка пути 2. К элементам колесной пары (например, к оси) закрепляются устройства кинематических связей (например, трос, цепь, или другое устройство). При этом длина связей характеризуется выражением L/2. При помощи силового элемента, например динамометра 3 (механического или с электронным отсчетом), расположенного на расстоянии L/2, контролируемой колесной паре 1 посредством кинематических связей 4 задается усилие F1, которое приводит колесную пару в движение. После прохождения колесной парой пути L при помощи кинематических связей 4 и силового элемента 3, измеряется контр усилие F2. При этом о пригодности контролируемой колесной пары судят по выражению

F₂=(0,8…1,0)F₁,

F₁ - заданное усилие;

F₂ - контр усилие.

В случае если F₂ находится в пределах диапазона 0,8…1,0, включая граничные значения, колесная пара годна к использованию, если F₂<0,8 F₁, то колесная пара не годна.

Во втором случае в качестве контрольного участка пути выбирают произвольный участок пути, находящийся в эксплуатации, длиной L. Для определения параметров пути (коэффициента погрешности пути К_пп) используется колесная пара 1, обладающая эталонными характеристиками, т.е. погрешности круга катания и поверхностей катания отсутствуют, расстояние между внутренними гранями колес колесной пары не отличаются по всей длине, дисбаланс и эксцентриситет элементов колесной пары отсутствует. Эталонная колесная пара устанавливается на начало контрольного участка пути 2. При помощи силового элемента, например динамометра 3, расположенного на расстоянии L/2, эталонной колесной паре 1 задается усилие F₁ посредством кинематических связей 4. После прохождения эталонной колесной парой пути L при помощи кинематических связей 4 и силового элемента 3, измеряется контрусилие F₂. Для произвольного участка пути вычисляют коэффициент погрешности пути К_пп=F₂/F₁. После вычисления коэффициента погрешности пути производят действия по п. 1. При этом о пригодности контролируемой колесной пары судят по выражению

F₂=(0,8…1,0)F₁*К_пп,

F₁ - заданное усилие;

F₂ - контрусилие;

К_пп - коэффициент погрешности пути.

В случае если F₂ находится в пределах заданного диапазона, включая граничные значения, колесная пара годна к использованию, если F₂ выходит за пределы диапазона, то колесная пара не годна.

В третьем случае в качестве контрольного участка пути выбирают произвольный участок пути, находящийся в эксплуатации, длинной L. Для компенсации погрешности пути контроль колесной пары производится методом разности показаний, т.е. производят действия по п. 1. как в прямом направлении с измерением заданного усилия F₁ и контрусилия F₂, так и в обратном направлении с измерением заданного усилия F₃ и контрусилия F₄. При этом о пригодности контролируемой колесной пары судят по выражению

0.8(F₁+F₃)≤(F₂+F₄)≤(F₁+F₃).

В случае если сумма F₂+F₄ находится в пределах заданного диапазона, включая граничные значения, колесная пара годна к использованию, если сумма F₂+F₄ выходит за пределы диапазона, то колесная пара не годна.

Промышленная применимость изобретения подтверждается экспериментальным путем.

1. Способ контроля колесной пары, при котором колесную пару устанавливают на контрольный участок пути, придают ускорение при помощи заданного усилия и измеряют сопротивление качению, отличающийся тем, что вначале выбирают длину контрольного участка пути из условия L=(1,2…1,5)С, где L - длина контрольного участка пути, С - длина окружности колеса по кругу катания, затем перекатывают контрольную колесную пару по контрольному участку пути, обладающему эталонными параметрами, перекатывание осуществляют за счет приложения к ней усилия, заданного силовым элементом, например динамометром и кинематической связью, причем силовой элемент закрепляют на расстоянии L/2 контрольного участка, а кинематическую связь размещают на силовом элементе и колесной паре таким образом, чтобы силовой элемент замерял заданное усилие в начале контрольного участка и в конце для последующего измерения контрусилия, необходимого для останова колесной пары, при этом о пригодности контролируемой колесной пары судят по выражению

F₂=(0,8…1,0)F₁,

где F₁ - заданное усилие;

F₂ - контрусилие;

в случае если F₂ находится в пределах диапазона 0,8…1,0, включая граничные значения, колесная пара годна к использованию, если F₂<0,8, то колесная пара не годна.

2. Способ контроля по п. 1, отличающийся тем, что в качестве контрольного участка пути выбирают участок, находящийся в эксплуатации, затем по нему перекатывают эталонную колесную пару, измеряют F₁, F₂ и вычисляют коэффициент погрешности пути К_пп=F₂/F₁, после чего по участку прокатывают контролируемую колесную пару, а о пригодности контролируемой колесной пары судят по выражению с учетом коэффициента погрешности пути К_пп: F₂=(0,8…1,0)F₁; в случае если F₂ находится в пределах диапазона 0,8…1,0, включая граничные значения, колесная пара годна к использованию, если F₂<0,8, то колесная пара не годна.

3. Способ контроля по п. 1 или 2, отличающийся тем, что производят действия как в прямом направлении с измерением заданного усилия F₁ и контрусилия F₂, так и в обратном направлении с измерением заданного усилия F₃ и контрусилия F₄, при этом о пригодности контролируемой колесной пары судят по выражению 0.8(F₁+F₃)≤(F₂+F₄)≤(F₁+F₃), в случае, если сумма F₂+F₄ находится в пределах заданного диапазона, включая граничные значения, колесная пара годна к использованию, если сумма F₂+F₄ выходит за пределы диапазона, то колесная пара не годна.