Устройство для контроля проката колесных пар подвижного состава

Устройство для контроля проката колесных пар подвижного состава

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик к лвтоескомм свидательствю (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву 11 796653 (22)Заявлено 19.10 79 (2! ) 2834915/25-28 с присоединением заявки М— (23) Приоритет (51)М. Кл.

G О! В.11/00

Ibcyaaycwacbi11 кемитет

СССР во делам изебретеиий и аткрытвй

Опубликовано 15.10.81. Бюллетень М38

Дата опубликования описания 1 7 . 1 0.8 1 (53) УДК 531 ° . 7l 7(088.8) В.M. Шаповалов, М.Д, Хованских, П.И. Марков и В.А. Челышев (72) Авторы изобретения

Уральский электромеханический институт инженераВ, железнодорожного транспорта (71) Заявитель (54) УСТ10ЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОКАТА КОЛЕСНЫХ

НАР ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Устройство относится к контрольно измерительной технике, а именно к устройствам для контроля проката

1износа поверхности катания) колесных пар подвижного состава рельсового транспорта, и может быть применено на сети железных дорог, промышленном транспорте и метрополитенах.

По основному авт. св. 1Р 796653 известно устройство для контроля проката колесных пар подвижного состава, 10 содержащее корпус с базовыми измери" тельными поверхностями, осветитель, волоконнооптический преобразователь, шкалу и подпружиненный измерительный

IS стержень со светонепроницаемым экраном, установленным параллельно прямоугольным сложенным друг с другом в один ряд широкими сторонами входным торцам регулярных гибких жгутов светопровод щих волокон волоконнооптического преобразователя, выходные торцы которых закреплены рядбм с соответствующими штрихами шкалы и покры" ты различного цвета светофильтрами.

На стороне указанного светонепроницаемого экрана, создающей границу раздела "свет-тень" ° Bbmoëíåí срез ° параллельный диагонали прямоугольных входных торцов регулярных гибких жгутов светопроводящих волокон волоконнооптического преобразователя, а смежные жгуты светопроводящих волокон выходного торца волоконнооптического преобразователя соединены друг с другом короткими сторонами $13.

Однако при увеличении внешней освещенности отсчетного блока внещними источниками и уменьшении светового потока осветителя (от "старения" осветителя или источника его питания) контраст границы раздела свет-тень и и на отсчетном блоке уменьшается, что приводит к уменьшению считываемых оператором результатов измерений (смещается в сторону меньших показаний видимое положение светового указателя)„

Изменение видимого положения при из872953 менении внешней освещенности отсчетного блока в месте контроля проката колесных йар и прочих равных условиях ограничивает точность устройства.

Целью изобретения является повыше" ние точности контроля.

Указанная цель достигается тем, что на плоскость светонепроницаемого экрана, обращенную ко входному торцу волоконнооптического преобра; эователя, нанесено зеркальное покрытие, а осветитель выполнен обеспечивающим направление потока света на выходной торец волоконнооптического преобразователя.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2схема построения отсчетного блока; иа фиг. 3 — схема построения волокон" нооптического преобразователя; на фиг. 4 - светонепроницаемый экран и входной торец волоконнооптического преобразователя.

Устройство содержит корпус 1 две взаимно перпендикулярные жестко сое". диненные между собой базовые поверхности 2 и 3, устанавливаемые при контроле на гребень и внутреннюю грань колеса 4, подпружиненный пружиной 5 и установленный в направляющих 6 подвижный измерительный стержень 7, на котором жестко закреплен светонепроницаемый экран 8, осветит ль 9 с источником 10 питания и кнопкой 11 включения, волоконнооптический преобразователь 12 перемещения, входной терец которого образован иэ прямоугольных, плотно уложенных широкими сторонами входных торцов 13 регулярных гибких жгутов 14 светопроводящих волокон, светоотражающий неподвижный экран 15 и отсчетный блок 16 со шкалой отсчета и двумя пленочными светофильтрами 17. Измерительный стержень 7 имеет стопориый механизм 18 с кнопкой 19 рычагом 20 и пружиной

2l. Два пленочных светофильтра 17, например зеленого и красного цветов, зажаты между выходными торцами 22 (фиг. 2) регулярных гибких жгутов 14 светоироводящих волокон и наклад кой 23.

Преобразование величины контролируемого проката П колеса 4 в соответствующую ему координату крайней точки 24 (фиг. 3 и 4) границы 25 разу дела, освещенной световым потоком 26 и затемненной (неосвещенной) частей вход ного торца волоконнооптического пре" обраэователя 12 1границы раздела

"свет-тень") прбизводится стороной

27 светонепроницаемого экрана 8, паралпепьной одной иэ двух диагоналей

Входных торцов 13 регулярных гибких жгу ов 14 светопроводящнх волокон. е

При этом поворот на 180 части светового потока 28, прошедшего по жгутам 14 светопроводящих волокон и образованного световыми потоками 29 и 30 соответственно осветителя 9 и внешних источников (не показаны) света, осуществляется плоскостью 31 светонепро ницаемого экрана 8, выполненной светоотражающей (зеркальной). Преобразование координаты крайней точки 24 в координату крайней светящейся точки

32 границы 33 раздела "свет — тень" на выходных торцах 22 регулярных

20 гибких жгутов 14 светопроводящих волокон производится волоконнооптическим преобразователем 12. При этом осуществляется квантование и трансформация координат границы 25 .раздела, а

25 также канализация световых потоков

26, 29 и 30. Квантование координаты проката П крайней точки 24 границы

25 раздела "свет-тень" осуществляется входным торцом волоконнооптического преобразователя 12, состав30 ленным иэ полированных, прямоугольных, плотно уложенных друг к другу широкими сторонами входных торцов

13 регулярных гибких жгутов 14 светопроводящих волокон. Границы между указанными торцами 13 установлены перпендикулярно или наклонно (но не параллельно) к направлению перемещения светонепроницаемого экрана 8.

Размеры А и В входных торцов 13 ус40 танавливаются постоянными и фиксированными. При этом размер В определяет ш г квантования координаты проката П крайней точки 24 границы 25 раздела "свет — тень", а отношение

4> указанных размеров — цену деления шкалы отсчетного блока 16. Трансформация координат границы 25 раздела

"свет - тень" в диапазоне изменения и в каждом шаге квантования проката

50 П осуществляется регулярными, гибкими жгутами 14 светопроводящих волокон путем соединения друг с другом выходных торцов 22 регулярных гибких жгутов 14 короткими сторонами, которым у соответствует противолежащие стороны

34 и 35 входных торцов 13. Выходные торцы 22 регулярных гибких жгутов 14 расположены рядом с отметками шкалы

72953

50 входного торца волоконнооптического преобразователя, 12. Замыканием электрической цепи световой поток 29, генерируемый осветителем 9, посылается на выходной торец волоконнооптичес55 кого преобразователя 12 и шкалу от счетного блока 16, подсвечивая ее штрихи и цифры. Посланная на выходной

I торец волоконнооптического преобразо5 8 отсчетного блока 16, которым приписы" ваются уровни квантования О, П,, и

П ... П координат проката П. При . этом перемещение указателя отсчетного блока 16 превышает перемещение светонепроницаемого экрана в К= х- раз.

Канализация световых потоков 26, 29 и 30 осуществляется регулярными гибкими жгутами 14 светопроводящих волокон волоконнооптического преобразователя 12. При этом световые потоки

29 и 30 (их часть) соответственно осветителя 9 и внешних естественных или искусственных источников света канализируются от выходного ко входному торцу волоконнооптического преобразователя 12, образуя световой поток 28. Отраженная от зеркальной поверхности 31 светонепроницаемого экрана 8 часть указанного потока 28 образует световой поток 26, который освещает часть входного торца и канализируется от него регулярными гибкими жгутами 4 светоцроводящих волокон к,выходному торцу волоконнооптического преобра- зователя 12. Для представления результатов измерения и контроля проката

П предназначен отсчетный блок 16, состоящий из двух светофильтров 17 и накладки 23 (фиг. 1 и 2). С внутренней стороны накладки 23 нанесены отметки (штри хи) и цифры шкалы cvrсчетного блока 16 (на.фиг. 3 отметки и цифры шкалы, а также светящиеся выходные торцы 22 показаны в негативе).

Цифры и штрихи шкалы прозрачны и освещаются световыми потоками 29 и ЗО. . Число делений (штрихов) шкалы может быть много больше числа выходных торцов 22 регулярных гибких жгутов 14 светопров< дящих волокон и определяется диапазоном изменения проката

П, а также точностью его контроля.

Оцифровка отметок шкалы осуществляется в соответствии с приписанными выходными торцами 22 уровнями

К К квантования О, П„, П ... П „ а также с учетом удобства считыва- ния результатов измерения и контроля проката П» Зажатые между выходными торцами 22 и накладкой 23 пленочные светофильтры 17 (фиг. 1), например зеленого и красного цветов, исполь" зуются для облегчения контроля проката П колеса без считывания показа ний отсчетного блока 16 (например, по принципу: зеленый цвет крайней светящейся точки 32 на выходных торцах 22 регулярных гибких жгутов 14 светопроводящих волокон — контролируемый прокат в норме, красный цветконтролируемый прокат превышает норму). Граница светофильтров может быть установлена между любыми точками шкалы отсчетного блока 16 и определяется нормами контролируемым значений проката колесных пар. Генерирование светового потока 29, падающего на выходной торец волоконнооптического преобразователя 12 и шкалу. отсчетного блока 16 (фиг. 1), осуществ.;;яется осветителем 9, представленным источником излучения в видимой части спектра, например лампой накаливания. Этот осветитель поворачивается в такое положение, которое обеспечивает направление светового потока.осветителя на шкалу отсчетного блока 1б и выходной торец волоконнооптического преобразователя 12. Один иэ вариантов указанного положения осветителя

9 представлен на фиг. l. При этом используется неподвижный светоотражаю25 щий экран 15, обеспечивающий необходимый поворот светового потока ос.ветителя 9 и направление его светового потока 29 на шкалу отсчетного блока 16 и выходной торец волоконнооптического преобразователя 12. Замыкание электрической цепи осветителя

9 и его источника 10 питания при контроле проката П производится кнопкой

11 с замыкающим контактом и самовоз35 Вратом

Устройство работает следующим об . разом.

После установки базовых поверхностей 2 и 3 на внутренней грани и вершине .контролируемого колеса 4 и нажатии кнопки 19 стопорного механизма 18 измерительный стержень 7 с светонепроницаемым экраном 8 упирается в круг катания поверхности катания колеса 4 и занимает положение, определяемое величиной проката П. При отпускании кнопки 19 измерительный стержень 7 и светонепроницаемый экран 8 занимает фиксированное положение относительно направляющих 6 и

7 8729 вателя 12 часть светового потока 29 совместно со световым потоком 30 внешних естествен1ных и искусственных источников света канализируется по регулярным гибким жгутам 14 светопроводящих волокон ко входному торцу волоконнооптического преобразователя

12 и образует световой поток 28. Частьэтого потока, отражаясь от зеркальной поверхности 31 светонепроницаемого 1а экрана 8, образует поток 26 и посылается на участок входного торца волоконнооптического преобразователя 12„ закрытого светонепроницаемым экраном

8. Световой поток 26, падающий на

-закрытый экраном 8 участок входного торца волоконнооптического преобразователя 12, трансформируется регулярными гибкими жгутами 14 в световой поток на выходных торцах 22. При этом используется свойство жгутов светопроводящих волокон. одновременно канали-, зировать световые потоки в противоположных встречных направлениях. Положение крайней светящейся точки на выходных торцах 22 регулярных гибких жгутов 14 светопроводящих волокон определяет величину измеряемого проката П. При наличии достаточно высокого уровня внешней освещенности (уровня освещенности, созданной солнцем све гильникамн и т.п.) в месте производства контроля проката П считыВание его результатов возможно без включения осветителя 9. При этом

35 предлагаемое устройство устанавливается s положение, которое обеспе53 8 чивает падение светового потока внешнего источника света на выходной торец волоконнооптического преобразователя 12 и удобство считывания результатов контроля проката П с отсче .ного блока 16.

Нанесение на плоскость светонепроницаемого экрана, обращенную ко входному торцу волоконнооптического преобразователя, зеркального покры.тия и выполнение осветителя, обеспечивающего направление его светового потока на выходной торец волоконнорптического преобразователя, значительно повышает точность контроля.

Формула изобретения

Устройство для контроля проката колесных пар подвижного состава по авт. св. Я 796653, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, на плоскость светонепроницаемого экрана, обращенную ко входному торцу волоконнооптического преобразователя, нанесено зеркальное покрытие, а осветитель выполнен обеспечивающим направление потока света на выходной торец волоконнооптического преобразователя.

Источники информации, принятие во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И 796653, кл. G 01 В ll/00, 1978 (прототип).