Устройство для управления выправкой железнодорожного пути в продольном профиле Советский патент 1986 года по МПК E01B27/17 E01B33/00 

10

Изобретение относится к устройствам для управления выправкой железнодорожного пути в продольном профиле и плане и может быть использовано на выправочно-подбивоч- ных машинах цикличного и непрерывного действия, предназначенных для механизации и автоматизации процессов подбивки и выправки железнодорожного пути и применяемых при ремонтах и текущем содержании пути.

Цель изобретения - повышение эффективности выправки устройства путем упрощения конструкции при использовании одной измерительной базы.

На фиг. 1 приведена блок-схема устрой- ства; на фиг. 2 - геометрическая схема расположения измерительных тележек устройства на прямом участке пути; на фиг. 3 - геометрическая схема тележки в кривом участке пути.

Устройство для управления выправкой 20 железнодорожного пути I в продольном профиле и плане от единой измерительной базы содержит, например, три измерительные тележки 2-4, на которых установлены датчики 5-7 уровня, являющиеся датчиками

При работе устройства первоначально выбирают базовую рельсовую нить пути, по которой осуществляется выправка пути в продольном профиле. На прямом участке пути в качестве базовой нити может служить либо правая нить, либо левая. На кривом участке целесообразно в качестве базовой нити выбирать для правой кривой правую нить по ходу движения мащины, для левой кривой - левую нить. При этом по другой нити в месте расположения измерительной тележки 2 осуществляется выправка пути по уровню. При работе устройства на прямом участке пути в качестве базовой нити выбирают правую нить по ходу движения машины. Предположим, что при движении мащины в месте расположения измерительной тележки 2 (фиг. 2) в продольном профиле образовывается неровность (яма) величиной Н. Если бы эта неровность измерялась устройством для управления выправкой железнодорожного пути, расположенным непосредственно над этой нитью, то оно измерило бы эту величину и через соответствующий усилитель подало бы команду на подъем правой рельсовой нити пути. Но так как измерительная база устизмерения положения пути по уровню. В ка- 25 ройства проходит по оси пути, на точ- честве датчиков уровня используются физи- измерения вертикальной стрелы в про профиле.

ческие маятники. Средняя измерительная тележка 2 содержит датчик 8 положения пути в продольном профиле и датчик 9 положения пути в плане, являющиеся датчиками измерения положения пути соответственно в вертикальной и горизонтальной плоскостях. В качестве датчиков 8 и 9 положения пути в продольном профиле и плане могут быть использованы, например, потенциометры и вращающиеся трансформаторы. Выходы датчиков 5-7 через преб- разователи 10-12 соединены с входом сумматора 13, выход которого через переключатель 14 связан с одним из входов сумматора 15 и одновременно с инвертором

дольном профиле, характеризующей величину неровности пути в продольном профиле по базовой нити, оказывают влияние погрешности, возникающие при изме30 нении положения пути по уровню в местах расположения измерительных тележек устройства, и при перемещении базовой нити с оси пути при работе машины в кривых участках пути.

Предложенное устройство позволяет ком35 пенсировать указанные погрешности и обспе- чить точность выправки пути в продольном профиле при расположении одной измерительной базы, проходящей по оси пути, аналогичную той, которая имеет место при

16, который через переключатель 14 также 40 Расположении двух измерительных баз над связан с сумматором 15. Два других входа каждой рельсовой нитью.

Пример. При перемещении левой нити пути по уровню (левая выше) относительно выбранной правой базовой нити на угол схг (фиг. 2) в месте расположения измеритель- 55 ной тележки 2 возникает погрешность величиной , которая уменьшает действительную величину неровности Н по базовой нити. При перемещении левой нити пути по уровню (левая выще) относительно базовой нити на угол «1 в месте расположения измерительной тележки 1 возникает погрешность величиной 6i, которая увеличивает действительную величину неровности Н по базовой нити. И, наконец, при перемещении левой нити пути по уровню (левая ниже) относительно

сумматора 15 связаны с выходом датчика 8 положения пути в продольном профиле и с выходом умножителя 17 электрических сигналов от датчика 9 положения пути в плане и датчика 5 уровня, размещенных на средней измерительной тележке 2, а выход сумматора 15 связан с механизмом 18 подъема пути, предназначенным для выправки железнодорожного пути 1 в продольном профиле. Датчик 9 положения пути в плане также связан с механизмом 19 сдвига пути, предназначенным для выправки железнодорожного пути 1 в плане. Б качестве преобразователей 10-12, сумматоров 13 и 15 и инвертора 16 могут быть использованы ин50

тегральные операционные усилители с инвер- базовой нити на угол аз в месте расположетирующим и неинвертирующим входами, а в качестве умножителя 17 электрических сигналов используется микросхема.

ния измерительной тележки 3 возникает погрешность бз, которая уменьшает действительную величину неровности Н по базовой

0

0

При работе устройства первоначально выбирают базовую рельсовую нить пути, по которой осуществляется выправка пути в продольном профиле. На прямом участке пути в качестве базовой нити может служить либо правая нить, либо левая. На кривом участке целесообразно в качестве базовой нити выбирать для правой кривой правую нить по ходу движения мащины, для левой кривой - левую нить. При этом по другой нити в месте расположения измерительной тележки 2 осуществляется выправка пути по уровню. При работе устройства на прямом участке пути в качестве базовой нити выбирают правую нить по ходу движения машины. Предположим, что при движении мащины в месте расположения измерительной тележки 2 (фиг. 2) в продольном профиле образовывается неровность (яма) величиной Н. Если бы эта неровность измерялась устройством для управления выправкой железнодорожного пути, расположенным непосредственно над этой нитью, то оно измерило бы эту величину и через соответствующий усилитель подало бы команду на подъем правой рельсовой нити пути. Но так как измерительная база уст5 ройства проходит по оси пути, на точ- измерения вертикальной стрелы в проройства проходит по оси пути, на точ- измерения вертикальной стрелы в про профиле.

дольном профиле, характеризующей величину неровности пути в продольном профиле по базовой нити, оказывают влияние погрешности, возникающие при изменении положения пути по уровню в местах расположения измерительных тележек устройства, и при перемещении базовой нити с оси пути при работе машины в кривых участках пути.

Предложенное устройство позволяет компенсировать указанные погрешности и обспе- чить точность выправки пути в продольном профиле при расположении одной измерительной базы, проходящей по оси пути, аналогичную той, которая имеет место при

базовой нити на угол аз в месте расположения измерительной тележки 3 возникает погрешность бз, которая уменьшает действительную величину неровности Н по базовой

нити. При этом датчике (фиг. 1) положения пути в продольном профиле измеряет вертикальную стрелу величиной h (фиг. 2), которая при расположении измерительной базы по оси пути не равна величине неровности Н,} которая должна быть выправлена по базо- вой нити.

Таким образом, действительная величина неровности Я для правой базовой нити определяется согласно выражению:

Допустим, что работа устройства осуществляется по правой кривой. В этом случае базовой нитью является правая рельсовая нить, а левая рельсовая нить располоН h+б2-б,-бз ,(1)

где h - вертикальная стрела, измеряемая датчиком положения пути в продольном профиле, мм;

5,,б2,бз-погрешности, возникающие при из- жена выше по отношению к правой. Пред- менении положения пути по уровню положим, что по правой рельсовой нити

встречается неровность (яма) величиной Н (фиг. 3). Учитывая предыдущие рассуждения мы должны бы измерить при прохождении измерительной базы по оси пути велисоответственно в местах расположения первой, второй и третьей измерительных тележек, мм. Указанные в выражении (1) знаки получены при условии, что при превышении левой 20 измерительная база на кри- нити пути относительно правой (базовой) перемещается в горизонтальной плоскости на величину f и фактически мы измеряем не величину Y, а величину h, т.е. вознити, электрические сигналы, снимаемые с выходов датчиков уровня, имеют отрицательный знак, а при превышении правой нити относительно левой электрические сигналы имеют противоположный - положи- 25 тельный знак.

С учетом коэффициентов передачи, определяемых геометрическими размерами 1|, Ь устройства и расположением измерительной базы оси пути, выражение (1) примет вид, (мм):

никает погрешность б которая определяется следующим образом (мм):

б f tga2 f «2.

(3)

Определим, с каким знаком указанная погрешность & должна учитываться в выражении (1) при работе устройства на кри- вом участке пути. Принимаем, что при перемещении измерительной базы в горизонтальной плоскости вправо, т.е. при работе по правой кривой, возникает электрический сигнал, величина которого пропорциональна измеряемой стреле f в горизонтальной

Определим, с каким знаком указанная погрешность & должна учитываться в выражении (1) при работе устройства на кри- вом участке пути. Принимаем, что при перемещении измерительной базы в горизонтальной плоскости вправо, т.е. при работе по правой кривой, возникает электрический сигнал, величина которого пропорциональна измеряемой стреле f в горизонтальной

(а2-К1-а,-Кз-аз) (3)

Указанные в выражении (2) углы а2, oci и аз измеряются датчиками 5, 6 и 7 уровня, расположенными на всех трех измерительных тележках. Электрические сигналы, полу- плоскости, а знак этой стрелы отрицатель- чаемые на выходе датчиков, пропорцио- ный. Учитываем также принятое ранее до- нальны измеряемым углам.

При выборе в качестве базовой нити

левого рельса для сохранения справедливопущение, что при выборе в качестве базовой нити правого рельса и при превышении левой нити относительно правой элексти выражения (2) электрические сигналы, дд трический сигнал, снимаемый с выхода дат- снимаемые с датчиков 5-7 уровня, должны чика 5 (фиг. 1) уровня, расположенного иметь знак, противоположный тому, кото- на измерительной тележке 2 фиг. 2), имеет рый принят при выборе в качестве базовой отрицательный знак. Так как выбранная ненити правого рельса.ровность Н пути (фиг. 3) имеет отрица- Таким образом, при выборе в качестве тельный знак, измеряемая величина верти- базовой нити правого рельса электрические 45 кальной стрелы h имеет также отрицатель- сигналы, снимаемые с выходов датчиков 5- ный знак и по модулю меньше вели- 7 уровня, поступают непосредственно на вход чины Y, которая была бы измерена при сумматора 13 и далее следуют в сумма- расположении измерительной базы по оси тор 15, а при выборе в качестве базовой пути, т.е. величина погрешности б должна нити левого рельса знаки с датчиков 5-7 входить в выражение с отрицательным зна- уровня должны быть противоположными, ком. Таким образом, в сумматоре 15 суммипоэтому при работе по левой базовой нити переключатель 14 переводится в другое положение и электрические сигналы, снимаемые с выхода сумматора 13, идут на вход сумматора 15 через инвертор 16. Параллель- . но с сигналами от сумматора 13 или инвертора 16 на сумматор 15 поступают сигналы от датчика 8 положения пути в проруются величины, реализуя выражение (мм): а2:± К2(а2-Кга,-Кз-аз). (4)

При переключении в одной базовой нити на другую знак перед вторым членом в выражении (4) не изменяется, так как при этом изменяются знаки величин f и a,i. При

дольном профиле, измеряющего перемещение h (фиг. 2). измерительной тележки 2 относительно измерительной базы, проходящей по оси пути, и от уможителя 17 электрических сигналов. Последний позволяет вычислить погрещность б (фиг. 3) возникающую при перемещении измерительной базы в горизонтальной плоскости в кривы { участках пути, и исключить влияние этой погрешности на точность измерения положения

пути в продольном профиле.

Допустим, что работа устройства осуществляется по правой кривой. В этом случае базовой нитью является правая рельсовая нить, а левая рельсовая нить располонии измерительной базы по оси пути вели измерительная база на кри- ой перемещается в горизонтальной плоскости на величину f и фактически мы измеряем не величину Y, а величину h, т.е. возникает погрешность б которая определяется следующим образом (мм):

б f tga2 f «2.

(3)

Определим, с каким знаком указанная погрешность & должна учитываться в выражении (1) при работе устройства на кри- вом участке пути. Принимаем, что при перемещении измерительной базы в горизонтальной плоскости вправо, т.е. при работе по правой кривой, возникает электрический сигнал, величина которого пропорциональна измеряемой стреле f в горизонтальной

плоскости, а знак этой стрелы отрицатель- ный. Учитываем также принятое ранее до-

руются величины, реализуя выражение (мм): а2:± К2(а2-Кга,-Кз-аз). (4)

При переключении в одной базовой нити на другую знак перед вторым членом в выражении (4) не изменяется, так как при этом изменяются знаки величин f и a,i. При

наличии неровности в виде бугра выражение (4) также справедливо, так как в этом случае изменяется знак величины либо f, либо а2, и знак перед вторым членом выражения (4) становится положительным. Изменение знака перед коэффициентом К в выражении (4) осуществляется с помощью переключателя 14 при изменении базовой нити.

Таким образом в сумматоре 15 образуется сумма электрических сигналов согласно выражению (4). Результирующий сигнал с выхода сумматора 15 поступает на механизм 18 подъема пути, который переме- .

щает базовую нить железнодорожного пути 1 на величину Н, обеспечивая выправку пути в продольном профиле.

Предложенное устройство управления выправкой железнодорожного пути в продольном профиле при наличии одной изме- тельной базы, проходящей по оси пути, обеспечивает необходимую точность измерения положения пути в продольном профиле и плане и его выправку. При этом упрощается конструкция устройства за счет исключения ряда механических узлов и элементов, а следовательно, повыщается надежность работы устройства.

/

Составитель Н. Прыткова

Редактор О. Головач Техред И. ВересКорректор В. Бутяга

Заказ 4790/31Тираж,514Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

2. J