Способ диагностирования тормозных механизмов транспортного средства Советский патент 1990 года по МПК B60T17/22 

иЗиг.1

Изобретение относится к тормозной технике железнодорожного транспорта, .а именно к методам диагностики состояния тормозного оборудования поезда ,в процессе движения.

Цель изобретения - повьшение информативности.

На фиг. 1 представлена схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - схема распределения теплового поля по сечению обода колеса при правильном расположении тормозйой колодки; на фиг. 3 - то же, при неправильном расположении тормозной колодки на ободе колеса.

Устройство содержит датчик 1 регистрации прохода колес, соединенный с блоком 2 анализа., С последним такж соединены инфракрасный датчик 3 температуры обода колеса, инфракрасный датчик А температуры колодки и ре гистрирующее устройство 5.

Способ реализуется в следующей последовательности.

При подходе поезда с колесами 6-9 к остановке тормозная система приводится в действие. В процессе j торможения вагонов инфракрасный датчик 4 температуры колодки измеряет температуру вступившей во фрикционно взаимодействие с колесом 7 колодки 10 тормозной системьт. Одновременно датчик регистрации прохода колеса 1 в результате взаимодействия с колесом 7 во время пррхожд,ения колодок Ю тормозной системы и обода колеса 7 в поле приема инфракрасных датчико 3 и А вырабатывает импульсы, соответствующие прохождению колеса,, и направляет их в блок 2 анализа и регист рирующее устройство 5. Когда температура Т поверхности тормозной колоки 10 превышает температуру внешнего воздуха на 10-15 С, блок 2 анализа выдает сигнал на регистрирующее устройство 5, которое записывает на первую дорожку повьппенную температуру колодок, являющуюся информацией о срабатывании тормозной системы дан-- ного вагона.

Сигналы прохождения колесных пар, зафиксированные датчиком 1, направляются в блок 2 анализа и регистрирующее устройство 5, отмечающее .соответствующий временной интервал П-об- разным импульсом на дорожках. При прохождении мимо инфракрасного датчика 4 колес 8 и 9 с недействующими jic

10

20

25

полнительными органами нагрева колодок и обода колес не происходит и регистрирующее устройство 5 отмечает нерабочее состояние исполнительных органов тормозной системы вагона. Таким образом, способ позволяет определить количество выключенных тормозных систем вагонов.

Одновременно инфракрасный датчик 3 температуры обода колеса 6 (см. фиг. 1) измеряет температуру Т, торцовой поверхности обода колеса, которая не вступает во фрикционное взаимодействие с колодкой тормозной системы. При исправном состоянии рычажной передачи тормозной системы колодка находится на значительном расстоянии ( / 10-20 мм) от торцовой поверхности колеса (см.фиг. 4) и при торможении распределение теплового поля внутри объема обода колеса характеризуется изотермами , причем всегда справедливо условие

30

35

40

Т, T.J Тд Т TS(1)

При исправном состоянии тормозной рычажной передачи температура торцовой поверхности обода колеса определяется изотермами . Экспериментально определена минимальная разность температур между температурой Т поверхности колодки и температурой Т торцовой поверхности обода колеса как для случая нормального взаимодействия между колодкой и поверхностью колеса

ЛТ; Т.- То,. (2)

так и для случая смешения колодки к внешней торцовой поверхности

4т: т - т:..

(3)

5

0

5

Для этого дистанционно бесконт тактным способом измеряют температуры пар элементов (колодок и ободов колес с торцовой поверхности) и данные сопоставляют с фактическим положением колодок на ободе колеса.

Результаты замеров разделены на пять диапазонов температуры и приведены в табл. 1 (для нормального положения тормозных колодок на ободе колеса) и в табл. 2 - (при смещении колодок на ободе колеса).

При неисправном состоянии вследствие повышенного износа рычажной передачи тормозной системы колодка 1C смещается к внешней торцовой поверхности колеса 6 (см.фиг. 4). При этом температура торцовой поверхности обоа повышается уже до аначений, опрееляемых изотермами . В этом случае среднее значение температуры на торцовой поверхности обода колеса 6 повьшается по сравнению с температурой при правильном положении колодки, как видно из сравнения табл. 1 и 2, на 24 - бЗ С. В то же время температура поверхности колодки не повьппается.,

Из сопоставления столбцов 4 табл. 1 и 2 видно, что для любого из пяти диапазонов температур к-олодки су- ществует минимальная разность между температурой колодки и температурой обода, с ижение которой ниже определенного значения свидетельствует о наличии недопустимых дефектов типа . сползание колодки.

Исходя из экспериментальных данных подобраны значения для пяти диапазонов температур и приведены в табл. 3, столб 2.

Блок 2 анализа осуществляет вычитание из температур колодок Т к.температуры обода Тд., получает значение йТ Тц - Tj , а также осуществля т сравнение температуры колодок Т .

с каждым из пяти диапазонов температуры (см.табл.3 столбец 2). При совпадении измеренного значения Тц.

с одним из пяти диапазонов температуры колодок Т 1 значение т сравнивается с минимально допустимым пороговым значением 4Тдд„н для этого диапазона (см.табл. 3, столбец 3) и если выполняется условие

. .мин.(

то положение колодки и состояние рычажной передачи колодки считают- ся нормальными: блок 2 анализа имульс о наличии дефекта на третий анал регистрирующего устройства не одает.

Если вьтолняется условие

йТ.

и т

(5)

«ин

то положение колодки и состояние рычажной передачи колодки считаются ненормальными: блок 2 анализа направляет в регистрирующее устройство сигнал о наличии дефекта (П-образ- ный импульс), по амплитуде /s/ в 5 раз превосходящий импульс прохождения колеса, а длительностью в 5 раз более короткий.

В реальных условиях способ реализуется следующим образом.

Торможелие начинается со ско- ;рости 70 км/ч дистанционный яамер температуры осуществляется при скорости 30f10 км/ч, диаметр колес 890- 960 мм, тормозные колодки - чугунные . После приведения тормозной системы поезда в действие начинается фрикционное взаимодействие колодок тормозной системы и колес. В момент прохождения колесдых пар мимо датчика 1 регистрации прохождения послед- НИИ вырабатьгоает П-образный импульс, длительность t которого соответствует времени нахождения колесной пары на базовом участке датчика 1 длиной 1 м, при скорости V 32 км/ч; t 0,1 с. Импульсы направляются на 1-й и 3-й каналы регистрирующего устройства в счетчик количества колесных пар блока 2 анализа. Инфракрасный датчик 4 измеряет температуру коло

25

30

35

40

45

док Т, а инфракрасный датчик 3 - температуру торцовой поверхности обода колеса Т. Информация от датчиков 1, 3, 4 поступает в блок 2 анализа. При совпадении во времени с П-образ- ным импульсом датчика прохождения колес 1 сигналы от инфракрасных датчиков 3 и 4 проходят через блок анализа и записываются на индикаторную ленту: от датчика 4, от датчика 3. Одновременно блок.анализа осуществляет вычитание из температуры колодки Т температуры торцовой поверхности обода колеса Tj. Так, при прохождении колес 6 температура колодки торцовой поверхности обода колеса Т о j . Блоком 2 анализа выделена разница температур. 4Tt Т, т, (128-86) с 42 С.

Затем блок 2 анализа температуру колодок Т поочередно сравнивает с диапазонами температур: ( ) (101... 150 С), (151...200 С) и т.д.

50

При совпадении значений т

с диапазоном 101... блок 2 анализа осуществляет сравнение ЛТ со

значением

55 с.

Выполняется следующее неравенство: Tj , так как 42 , 55 и блок 2 анализа вьфабатывает П-образный импульс с амплитудой А 4 5Ап ЮВ и длительностью 0,01 с о наличии дефекта и подает его на устрой- . ство 5,

При прохождении в поле обзора инфракрасных датчиков 3 и 4 колес 7 температура колодки составляет Т 115 С; температура торцовой поверхности обода колеса Tj, 48°С, Блок 2 анализа вьзделяет разницу температур:

Т, TfcT- T,f 115-48 67 С. При температуре колодки Т 115 Г. блоко

2 анализа подбирается значение Л

ссо„м«rt

э.т С для диапазона температур

(101...) и осу1дествляется сравнение ДТ, . - Вьшолнйется неравенство 1Т, так как 67 55 и блок 2 анализа не посылает импульс с амплитудой А на устройство 5.

- Вследствие того, что информация о наличии дефектов и срабатывании тормозных органов вагонов совмещена с порядковыми номерами колесных пар поезда, это позволяет обслуживающему персоналу предварительно узнать расположение дефектов тормозной системы

5

0

заранее приготовиться к ремонту и сократить время простоя поезда .на обслуживании.

Формула изоб| етения

Способ диагностирования тормозных механизмов транспортного средства, заключающийся в измерении температуры элементов тормозных механизмов при торможении транспортного средства и в последующем сравнении разницы температур, измеренных в каждом отдельном тормозном механизме с эталонным значением, отличающи й- с я тем, что, с целью повьппения информативности, в каждом тормозном механизме бесконтактным методом измеряют температзфы внешней боковой поверхности тормозной колодки и внешней торцовой поверхности колеса в зоне, расположенной в непосредственной близости от ловерхности катания колеса.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Цель изобретения - повышение информативности. Способ заключается в приведении тормозной системы в действие, регистрации инфракрасного излучения от пар элементов подвижного состава - исполнительных органов тормозной системы и вступивших с ним во фрикционное взаимодействие колес 6 - 9. Инфракрасное излучение колес 6 - 9 регистрируется от торцовой поверхности, не вступающей во фрикционное взаимодействие с исполнительным органом тормозной системы. По количеству исполнительных органов с повышенной температурой определяется число работающих тормозных систем вагонов, а по числу колесных пар, у которых заниженная разница между температурой тормозных колодок 10 и температурой торцовой поверхности колес 6 - 9, определяется количество и порядковый номер колесных пар со сползающими тормозными колодками 10. 3 ил., 3 табл.

93 90 87 96

35 30 32 37

43 46 52 59

58 62 66 73

76 81 83 77 5 89 90 91

Таблица 1

58 60 55 59

1DO

100....150150...200200...250250...300

89

96

98

115

120 132 127 135

143 148 156 161

; Т а. б л и ц а

Зависимость минимальной разности температур температуры колодки Т

Таблица .2

150...200200...250250...300

Редактор С. Лисина

Фиг. 3

Составитель С. Макаров

Техред М.Дидык Корректор М.Самборская

Заказ 2880

Тираж 415

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CQCP 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

.„...«.... ..ГДИД «1.Ч1 I Ш

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

w

Фиг. 2

Подписное