×
10.12.2015
216.013.97f5

УСТРОЙСТВО ЗАМЕРА ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ УСИЛИЙ МЕЖДУ ГРЕБНЕМ КОЛЕСА И ГОЛОВКОЙ РЕЛЬСА ПРИ ПРОВЕДЕНИИ МАКЕТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДВИЖЕНИЯ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ПО РЕЛЬСОВОМУ ПУТИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к измерительным устройствам. Устройство замера горизонтальных усилий между гребнем колеса и головкой рельса при проведении макетных исследований движения подвижного состава по рельсовому пути состоит из макета рельс в виде стальной ленты, креплений, шпал и датчиков. В месте замера на макете рельс, выполненном в виде полосы, делается выборка материала для возможности установки чувствительного элемента в виде пластинки, повторяющей форму макета рельс определенной длины, высоты и толщины, что обеспечивает разделение действия весовой и горизонтальной сил в точках контакта колеса и рельса. В результате повышается точность моделирования и адекватность результатов исследования. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к измерительным устройствам и может быть использовано для измерения боковых сил между колесом и рельсом в стендовых конструкциях при проведении макетных исследований моделирования динамики движения подвижного состава железнодорожного транспорта в прямых и кривых участках пути.

Наиболее близкий прототип устройства замера горизонтальных усилий между гребнем колеса и рельсом применяется в стенде макетных исследований динамики движения подвижного состава по рельсовому пути, разработан в Брянском институте транспортного машиностроения ученым А.А. Камаевым [1, 2].

В качестве чувствительного элемента для регистрации боковых сил между колесом и рельсом в стенде А.А. Камаева приняты непосредственно сами рельсы, представляющие собой стальные ленты 1 высотой 25 мм и толщиной 0,5 мм (фиг.1). Каждый из рельс крепится между двумя винтами 2. Жесткость рельса в поперечном направлении можно менять за счет изменения высоты h ленты 1, выступающей над сферическими головками винтов 2. Крепления пути 3 размещаются на деревянной шпале 4 и фиксируются болтами с гайками 5. Между креплением пути и шпалой устанавливаются упругие элементы. Шпалы пути при помощи саморезов крепят к балласту стенда.

Для записи боковых давлений, действующих на рельс, с наружной стороны рельса на расстоянии 1,5 мм от верхней кромки рельс 1 наклеивается датчик (тензодатчик) 6.

Под действием боковых давлений Y со стороны колеса рельс деформируется, вызывая изменение показания датчика 6.

Основным недостатком известного устройства является то, что рельс, который представлен в виде металлической полоски толщиной 0,5 мм, одновременно является несущим и чувствительным элементом. В результате чего контакт взаимодействия колеса и рельса происходит в одной точке Д, в результате чего деформация металлической полоски 1 происходит не только от действия горизонтальной силы Y, а также от действия вертикальной силы тяжести F колеса на рельс, что вносит погрешность при замере и регистрации боковой силы Y.

При движении современного подвижного состава по рельсовому пути (особенно в кривых участках пути) контакт колес 8 с рельсом 7 происходит в двух точках Ж′ и Е′ (фиг.2). При этом в точке контакта Ж′ в основном происходит передача вертикальной F силы тяжести подвижного состава на рельс, а в точке контакта Е′ происходит передача горизонтальной (направляющей) силы Y, под действием которой обеспечивается направление (вписывание подвижного состава в кривой участок пути) подвижного состава по рельсовому пути. Задача определения действительного значения силы Y между гребнем колеса и рельсом является основной при решении задач динамики движения подвижного состава в кривых участках пути, на основании которой производится расчет устойчивости движения, предельных скоростей движения, ресурса колес и рельсов.

Для устранения вышевыявленного недостатка предлагается следующее устройство замера горизонтальных усилий между гребнем колеса и рельсом макета рельсового пути.

Конструкция предлагаемого макета рельсового пути состоит из рельс 9, которые уложены на шпалы 12 (фиг.2). Крепление рельс к шпалам производится при помощи уголков 13 и винтов и саморезов 11.

Макет рельсового пути уменьшен в масштабе (1:10), при этом параметры его верхнего строения (жесткость пути, ширина колеи К, поверхности катания рельсов и уклон рельсовых нитей внутрь колеи γ) подобны параметрам верхнего строения современного рельсового пути (фиг.2).

При движении по рельсовому пути (особенно в кривых участках пути) современного подвижного состава гребни его колес непосредственно взаимодействуют с внутренней боковой гранью рельс, которая в процессе эксплуатации изнашивается. При достижении предельного бокового износа рабочей внутренней боковой грани для продления ресурса рельс разворачивают. Это становиться возможной из-за того, что профиль современного рельс имеет форму двутавра. При этом выполнение формы профиля макета рельс в виде двутавра достаточно трудоемко, что приводит к существенному удорожанию стенда. В результате чего для снижения материальных затрат рельс для макета был предложен в виде металлической полоски, инерционные характеристики и моменты сопротивления которого подобны натуральному профилю рельс Р75 [3]. При этом профиль поверхности катания макета рельс 9 выполняется геометрически подобным профилю современного рельса только с одной рабочей стороны внутренней боковой поверхности в зоне взаимодействия с колесом. Это обеспечивается шириной рельса Hr, двумя радиусами Rr1 и Rr2, численные значения которых подобны параметрам профиля натурального рельса на 99%. Необходимый уклон рельсовых нитей γ внутрь рельсошпальной решетки обеспечивается за счет специальной формы профиля рельса путем выборки материала со стороны крепления на величину t (фиг.2).

В результате данных мероприятий взаимодействие системы «колесо-рельс» стенда макетных исследований подобно такой же системе взаимодействия современного подвижного состава и рельсового пути, как соответственно показано на выносных элемента В, Г и А, Б (фиг.2).

Для точной регистрации действия горизонтальной силы от колеса на рельс предлагается разделить действие весовой и горизонтальной сил. Для этого в месте замера на макете рельс делается выборка материала для возможности установки чувствительного элемента 15, который выполняется в виде пластинки, повторяющей форму макета рельс, длиной L, высотой v и толщиной tp (фиг.3). Для возможности установки и обеспечения деформации пластинки чувствительного элемента 15 выборка материала в макете рельс выполняется соответственно на величину tp длиной L и дополнительно на величину tv длиной l. Величина tv выполняется наименьшей и зависит от чувствительности регистрирующих датчиков 17 и 18 в зависимости от исполнения устройства. Геометрия поверхности катания пластинки чувствительного элемента 15 повторяет геометрию макета рельс за счет выполнения на поверхности катания пластинки радиуса округления Rr1. Пластинка чувствительного элемента 15 крепится на макете рельс за счет двух винтов 19.

Предлагаемое устройство замера бокового давления работает следующим образом: при движении макета подвижного состава по рельсовому пути контакт колес с рельсом происходит в двух точках Ж и Е (фиг.3). При этом в точке контакта Ж происходит передача вертикальной F силы тяжести подвижного состава на рельс, исключая воздействие на чувствительный элемент 15, следующим образом через рельс 14 далее через уголки 13 на шпалы 12 по средством крепежа 11. В точке контакта Е происходит передача горизонтальной силы Y, под действием которой происходит деформация пластинки чувствительного элемента 15.

Замер бокового давления на рельс осуществляться за счет регистрации деформации пластинки чувствительного элемента 15 при помощи тарировочных характеристик двумя способами:

- в первом случае, как в прототипе, тензодатчиком 18, закрепленным на пластинке чувствительного элемента 15, как показано на выносном элементе А (фиг.3);

- во втором случае деформация пластинки 15 преобразуется в поступательное движение штока 16 (который жестко закреплен на пластинке 15) с изменением расстояния s, которое фиксируется бесконтактным индуктивным датчиком 17, как показано на выносном элементе А′ (фиг.3).

На основании современных требований к проведению экспериментальных макетных исследований в предлагаемой конструкции замера горизонтальных усилий между гребнем колеса и головкой рельса в сравнении с прототипом можно выделить следующие преимущества:

- параметры поверхности катания колес и рельсов в стенде макетных исследований выполнены подобными параметрам современных колес и рельсов, что обеспечивает идентичность их взаимодействия и позволяет получить реальные значения направляющих усилий при движении исследуемых моделей подвижного состава;

- более точный способ замера бокового давления, исключающий воздействие на чувствительный элемент вертикальной силы тяжести подвижного состава.

Литература

1. Камаев А.А Методика моделирования динамики подвижного состава [Текст] // Труды Брянского института транспортного машиностроения. - Брянск, 1966. - Вып.17 - С.65-85.

2. Камаев А.А Исследование на моделях воздействия подвижного состава в железнодорожном транспорте [Текст] // Труды Брянского института транспортного машиностроения. - Брянск, 1961. - Вып.20 - С.5-34.

3. ГОСТ Р 51685-2000. Рельсы железнодорожные. Общие технические условия [Текст] - Введ. 2001-07-01. - М.: Изд-во стандартов, 2002. - 24 с.


УСТРОЙСТВО ЗАМЕРА ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ УСИЛИЙ МЕЖДУ ГРЕБНЕМ КОЛЕСА И ГОЛОВКОЙ РЕЛЬСА ПРИ ПРОВЕДЕНИИ МАКЕТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДВИЖЕНИЯ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ПО РЕЛЬСОВОМУ ПУТИ
УСТРОЙСТВО ЗАМЕРА ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ УСИЛИЙ МЕЖДУ ГРЕБНЕМ КОЛЕСА И ГОЛОВКОЙ РЕЛЬСА ПРИ ПРОВЕДЕНИИ МАКЕТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДВИЖЕНИЯ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ПО РЕЛЬСОВОМУ ПУТИ
УСТРОЙСТВО ЗАМЕРА ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ УСИЛИЙ МЕЖДУ ГРЕБНЕМ КОЛЕСА И ГОЛОВКОЙ РЕЛЬСА ПРИ ПРОВЕДЕНИИ МАКЕТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДВИЖЕНИЯ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ПО РЕЛЬСОВОМУ ПУТИ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 53 items.
20.02.2013
№216.012.267e

Способ повышения коэффициента мощности при рекуперативном торможении электровоза переменного тока и устройство для его реализации

Группа изобретений относится к способу повышения коэффициента мощности при рекуперативном торможении электровоза переменного тока и устройству для реализации способа рекуперативного торможения электровоза. Способ заключается в том, что для получения тока возбуждения коллекторных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475374
Дата охранного документа: 20.02.2013
27.03.2013
№216.012.30dc

Устройство непрерывного температурного контроля и автоматического регулирования нагрузки силового электрооборудования электровоза

Изобретение относится к области электроподвижного состава и направлено на совершенствование систем контроля температуры и автоматического регулирования нагрузки силового электрооборудования, например, непрерывного температурного контроля сглаживающих реакторов и тяговых электрических двигателей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478046
Дата охранного документа: 27.03.2013
10.07.2013
№216.012.54da

Способ измерения растягивающих усилий, действующих на рельс, и устройство для его реализации

Изобретения относятся к измерительной технике, в частности к средствам и методам измерения растягивающих усилий, действующих на рельсы. Согласно одному способу измерение растягивающих усилий, действующих на рельс, может реализовываться следующим образом. Рельс закрепляется в двух или более...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487325
Дата охранного документа: 10.07.2013
27.09.2013
№216.012.6eab

Устройство ослабления магнитного поля тягового электрического привода с повышенными энергетическими показателями

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и может быть применено на транспортных средствах с тяговым электрическим приводом. Устройство ослабления магнитного поля тягового электрического привода состоит из якорной обмотки, обмотки возбуждения тягового двигателя, резистора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493982
Дата охранного документа: 27.09.2013
10.11.2013
№216.012.7d1c

Комбинированное двухрежимное рессорное подвешивание грузового вагона (варианты)

Изобретение относится к железнодорожным транспортным средствам, в частности к тележкам грузового вагона. Комбинированное двухрежимное рессорное подвешивание предполагает два варианта исполнения и содержит большую пружину (7) повышенной жесткости, в которую вложен стакан (8), в стакан вставлен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497701
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7ec6

Маховик с регулируемым моментом инерции

Изобретение относится к машиностроению. Маховик содержит массивный обод, являющийся связующим звеном для полумуфт, размещенных на валах электродвигателя и начального звена механизма. Массивные ползуны выполнены с возможностью перемещения в радиальных пазах обода и образуют с ним поступательные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498127
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.8031

Многозонный выпрямительно-инверторный преобразователь и способ управления преобразователем

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано на электроподвижном составе, получающем питание от однофазной сети переменного тока. Техническим результатом является увеличение коэффициента мощности. Многозонный выпрямительно-инверторный преобразователь переменного тока...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498490
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.02.2014
№216.012.9f46

Клапан

Изобретение относится к области арматуростроения и предназначено для перекрытия потока рабочей среды в трубопроводе. Клапан содержит золотник, тонкостенное седло, выполненное на упругой диафрагме, и упор, ограничивающий ход золотника. В клапане предусмотрен, по крайней мере, один упругий упор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506482
Дата охранного документа: 10.02.2014
20.03.2014
№216.012.abb3

Способ повышения уровня экологической безопасности процесса лубрикации в зоне "колесо-рельс" железнодорожного подвижного транспортного средства

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта. Способ повышения уровня экологической безопасности процесса лубрикации в зоне «колесо - рельс» железнодорожной транспортной системы, использующего ферромагнитную жидкость в качестве компонента смазочной композиции или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509670
Дата охранного документа: 20.03.2014
20.03.2014
№216.012.ac5a

Устройство для вырезки балласта

Изобретение относится к средствам механизации, использующимся при текущем содержании железнодорожного пути. В предлагаемом устройстве вырезка балласта из межшпального пространства и торца шпал осуществляется рабочим органом. Рабочий орган выполнен в виде рамы с отверстиями в вертикальной и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509837
Дата охранного документа: 20.03.2014
Showing 1-10 of 78 items.
20.02.2013
№216.012.267e

Способ повышения коэффициента мощности при рекуперативном торможении электровоза переменного тока и устройство для его реализации

Группа изобретений относится к способу повышения коэффициента мощности при рекуперативном торможении электровоза переменного тока и устройству для реализации способа рекуперативного торможения электровоза. Способ заключается в том, что для получения тока возбуждения коллекторных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475374
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.2838

Управляющий автомат

Изобретение относится к к вычислительной технике и дискретной автоматике и может быть использовано при построении аппаратных средств обработки информации в быстродействующих системах реального времени. Технический результат - снижение сложности конструкции автомата Мили за счет уменьшения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475816
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.02.2013
№216.012.284e

Устройство криптографической защиты информации

Изобретение относится к вычислительной технике, дискретной автоматике и системам связи. Техническим результатом является повышение уровня криптозащиты при сохранении быстродействия аппаратурной реализации устройств. Для достижения указанного технического результата предлагается устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475838
Дата охранного документа: 20.02.2013
10.03.2013
№216.012.2ea6

Способ микрофотометрических исследований годичных колец древесины

Способ включает регистрацию отраженного света, характеризующего выявление и измерение морфологической неоднородности древесины. Исследования осуществляют с помощью оптического эндоскопа путем его перемещения по отверстию, просверленному по центру ствола дерева в радиальном направлении с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477473
Дата охранного документа: 10.03.2013
27.03.2013
№216.012.30ca

Способ наплавки коррозионно-эрозионного порошка присадочного материала на стальную поверхность детали

Изобретение относится к способам защиты стальных поверхностей деталей от эрозии, в том числе кавитационной, путем наплавки коррозионно-эрозионного порошка. Предварительно просеивают и прокаливают коррозионно-эрозионностойкий самофлюсующийся присадочный порошковый материал. Создают на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478028
Дата охранного документа: 27.03.2013
10.07.2013
№216.012.5459

Способ получения водорода для топливных элементов

Изобретение относится к области получения технического водорода для топливных элементов. Целью изобретения является получение водорода, при котором металлические стружки погружают в емкость с раствором электролита, при этом для увеличения объема выделенного водорода через стружки пропускают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487196
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.08.2013
№216.012.5c72

Система обеспечения микроклимата в кабине управления локомотива

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к системам отопления и вентиляции железнодорожного транспорта. Система обеспечения микроклимата в кабине управления локомотива содержит кондиционер, подключенный через силовые контакты трехполюсного контактора к источнику...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489287
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.08.2013
№216.012.5fe1

Устройство защиты двигателя от попадания посторонних предметов

Изобретение относится к области авиации, в частности к средствам защиты двигателей летательных аппаратов от попадания посторонних предметов. Нижняя панель устройства защиты выполнена с относительной длиной нижней панели и боковыми кромками с относительной высотой , с относительной шириной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490177
Дата охранного документа: 20.08.2013
27.08.2013
№216.012.63e3

Устройство защиты двигателя от попадания посторонних предметов

Изобретение относится к области авиации, в частности к средствам защиты двигателей летательных аппаратов от попадания посторонних предметов. Устройство защиты содержит нижнюю панель, выполненную с относительной длиной нижней панели , с относительной шириной нижней панели и имеет в кормовой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491208
Дата охранного документа: 27.08.2013
27.08.2013
№216.012.63e4

Устройство защиты двигателя от попадания посторонних предметов

Изобретение относится к области авиации, в частности к средствам защиты двигателей летательных аппаратов от попадания посторонних предметов. Устройство защиты содержит нижнюю панель, выполненную с относительной длиной нижней панели , с относительной шириной нижней панели и способную к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491209
Дата охранного документа: 27.08.2013
+ добавить свой РИД