УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИЗНОСА РЕЛЬСОВ Российский патент 2003 года по МПК G01B5/14 G01B5/02 E01B35/00 

Предлагаемое изобретение относится к области железнодорожного транспорта и предназначается для изучения закономерностей износа и прогнозирования ресурса работы рельсов в пути.

Известно устройство для измерения износа рельсов (Исследование рельсов и стыковых скреплений. Труды ВНИИЖТа. Вып.111, Трансжелдориздат, 1955, стр. 94-95, фиг.61), содержащее металлическую скобу с закрепленными на ней в верхней части индикатором часового типа, а в нижней части упорами, предназначенными для взаимодействия с подошвой измеряемого рельса по обе стороны его головок и обеспечивающими нужное положение устройства на измеряемом рельсе.

Устройство обладает двумя недостатками:
Во-первых, в нем не в полной мере используются функциональные возможности конструкции. С его помощью можно измерять только вертикальный износ рельса, а измерительных средств для определения износа головки рельса под какими-либо другими углами в нем не предусмотрено, хотя эти измерения часто необходимы при изучении износов рельсов.

Во-вторых, сама П-образная форма скобы предопределяет необходимость опирания прибора на подошву рельса по обе стороны его головки, что не всегда возможно, т.к. одна из сторон подошвы рельса в контролируемом сечении может оказаться закрытой сверху, например вкладышем или упоркой, а тогда установка прибора окажется невыполнимой. Это ограничивает функциональные возможности устройства.

Известно устройство для измерения износа рельсов (С.А. Линев. Результаты эксплуатационных испытаний опытных рельсов. Труды ВНИИЖТа, вып.314, Транспорт, 1966, стр.22, рис.2), содержащее металлическую скобу с закрепленными на ней в верхней части средствами измерения, а в нижней части упорами, предназначенными для взаимодействия с подошвой измеряемого рельса.

Недостаток прибора заключается в том, что им невозможно производить измерения износов на тех участках рельсов, где хоть одна из сторон подошвы накрыта сверху конструктивными элементами (вкладыши, упорки и др.), не позволяющими опереть соответствующий упор скобы на эту подошву. Иными словами, П-образная форма скобы и расположение упоров по обеим ее сторонам ограничивает функциональные возможности прибора и сферу его применения.

Предлагаемое изобретение ставит задачу расширения функциональных возможностей и сферы применения устройств данного назначения за счет обеспечения возможности измерения им износов рельсов даже на тех участках и в тех сечениях, где одна из сторон подошвы рельса накрыта сверху вкладышем, упоркой или каким-то другим конструктивным элементом пути.

Эта задача решается так, что в конструкции устройства для измерения износа рельсов, содержащего металлическую скобу для размещения измерительных средств и элементов опирания прибора на рельс, упомянутая скоба имеет только одну вертикальную стойку, выполненную из немагнитного материала, снабженную горизонтальным упором, предназначенным для взаимодействия с шейкой рельса в ее верхней части, и магнитом, закрепленным на пружине посередине между верхним и нижним упорами, стремящейся прижать магнит к вертикальной стойке.

Суть данного технического решения поясняется с помощью чертежа, на котором показано предлагаемое устройство в рабочем положении на измеряемом рельсе.

Устройство представляет собой скобу 1 Г-образной формы, в верхней части которой в качестве измерительных средств закреплены индикаторы часового типа 2 и 3 для измерения соответственно вертикального и горизонтального износа головки 4 рельса 5.

Скоба 1 содержит одну вертикальную стойку 6, которая опирается на край подошвы 7 рельса 5 вертикальным 8 и горизонтальным 9 упорами и имеет еще один горизонтальный упор 10 в шейку измеряемого рельса в верхней ее части.

Посередине между упорами 9 и 10 к стойке 6 через пружину 11 прикреплен магнит 12 так, что при нейтральном состоянии пружины 11 зазор между магнитом 12 и шейкой рельса 5 составляет 1-2 мм. Это необходимо для того, чтобы точное положение прибора на рельсе фиксировалось упорами 8, 9 и 10 и магнит 12 не служил помехой в этой фиксации.

Магнит 12 должен включаться в работу, как связующий элемент после того, как устройство заняло свое рабочее положение на рельсе. Для этого во время установки прибора магнит 12 можно придерживать (руками или специальной защелкой) прижатым к стойке 6. После того как прибор занял необходимое положение, магнит опускают и он, преодолевая усилие упругости пружины, прижимается к шейке рельса за счет сил магнитного поля.

Как известно, силы магнитного взаимодействия существенно (во второй степени) зависят от расстояния между магнитом и металлическими предметами. При жестком креплении магнита 12 на стойке 6 величина зазора, а вместе с тем и силы взаимодействия между шейкой рельса 5 и магнитом 12, могли бы меняться в значительных пределах в зависимости от точности изготовления профиля рельса. По той же причине невозможно обеспечить такое взаимное положение упоров 9, 10 и магнита 12, при котором на всех рельсах зазор между шейкой и магнитом был бы равен нулю. Поэтому роль пружины 11 в конструкции заключается в том, чтобы при любых соотношениях размеров обеспечить смыкание магнита с поверхностью рельса. При этом силы магнитного взаимодействия достигают своей максимальной величины.

Устройство работает следующим образом.

Придерживая магнит 12 прижатым к стойке 6, оператор устанавливает прибор в контролируемое сечение, убеждается в том, что все упоры находятся в контакте с соответствующими точками поверхности рельса и отпускают магнит. Затем он считывает показания измерительных приборов и заносит их в рабочий журнал.

При снятии прибора с контрольного сечения оператор сначала должен оторвать магнит от шейки рельса, чтобы не повредить пружинную связь, а затем снять весь прибор.

Предлагаемое устройство показало свою работоспособность при проведении специалистами ЛИИЖТа эксплуатационных наблюдений за интенсивностью образования и развития эксплуатационных дефектов в элементах путей и стрелочных переводов заводских железных дорог. Как более универсальное в работе, оно полностью заменило собой измерители износа рельсов, выполненные на базе скоб П-образной формы, не имеющие магнитных фиксаторов.

Нам не известны конструкции устройств для измерения износов рельсов, у которых вместо второй стойки применялся бы магнитный держатель на пружинной подвеске.

Изобретение относится к технике измерений линейных величин. Устройство содержит Г-образную металлическую скобу 1 с закрепленными на ней измерительными средствами 2, 3. Устройство опирается на подошву рельса одной стойкой 6, фиксируется в нужном положении упорами 8, 9, 10 и удерживается в неподвижном состоянии с помощью магнита 12, закрепленного на стойке 6 посредством пружины 11. Технический результат: расширение эксплуатационных возможностей. 1 ил.

Устройство для измерения износа рельсов, содержащее металлическую скобу с закрепленными на ней в верхней части средствами измерения, а в нижней части - упорами, предназначенными для взаимодействия с подошвой измеряемого рельса, отличающееся тем, что скоба имеет только одну вертикальную стойку, выполненную из немагнитного материала, снабженную горизонтальным упором, предназначенным для взаимодействия с шейкой рельса в верхней ее части, и магнитом, закрепленным на пружине посередине между верхним и нижним упорами, стремящейся прижать магнит к вертикальной стойке.