Способ измерения геометрических характеристик пути Советский патент 1992 года по МПК E01B35/12 

Изобретение относится к методам контроля железнодорожного пути по данным путеизмерительных устройств и может быть использовано на железнодорожном транспорте.

Целью изобретения является повышение достоверности измерения неровностей.

На фиг. 1 показана записьизмерений на ленте лутеизмерителя; на фиг 2 - запись натурных параметров неровностей; на фиг. 3 - блок-схема операций измерения геометрических характеристик рельсовой колеи в процессе контроля ее путеизмерительным вагоном; на фиг. 4 - графики зависимости для просадок и неровностей в плане при измерительных хордах, например х - 2,4; 2,7; 17,0 и 21,5 м; на фиг, 5 - графики зависимости функции Ф2. Он) для просадок и неровностей в плане (функции Ф (Дх) и Он) могут быть представлены вив табличной форме, для однохордовых измерительных систем Фз ( Ах) 1Х где 1Х - длина измерительной хорды); на фиг 6 схема примера осуществления способа с параметрами hi

5 мм, ha 5 мм и Ах - 2,5 м на фиг 7 - то же, с параметрами hi 7,5 мм, h2 7,5 мм и Ах 2 4 мм, на фиг 8 - то же, с параметрами hi 6,5 мм; h2 7,0 мм и Ах - 5 0 м на фиг 9. - то же с параметрами hi 11 5 мм, h2 172 мм, А х - 20 MN-, на фиг 10 схема примера осуществления способа для последовательности неровностей

Для реализации способа используется движущийся путеизмерительный вагон, который оборудован трехточечными хордовыми устройствами для измерения рельсовой колеи и ее положения в профиле и плане Путеизмерительный в.згон оборудован также устройством для измерения координаты прохождения пути

Каждое измерительное устройство обеспечивает выдачу и умеряемого параметра в виде электрическо о пропорционального сигнала

На путеизмерителг размещен преобразователь, который имеет электрическую связь с выходами измеоиют-чых устройств и входами записывающего устройства

GO

Преобразователь выполняет следующие функции: определяет размеры пик hi и hz по электрическим сигналам, поступающим от измерительных устройств, их алгебраическую сумму Н, интервал Дх между смежными пиками, длину неровности 1Н по формуле 1н Ф1 (Д х), амплитуду натурной

ЛН

неровности А по формуле А ф,/ и

начало неровности XHH от ближайшего пи- кета по формуле хнн хпк + Фз (Дх). Ф1 С), Ф (1Н) определяются на основании зависимостей, изображенных на фиг. 4, 5.

Фз (Дх) 1Х.

где хбпк - расстояние от пикета до начала записи неровности на ленте;

х - длина хорды (базы) измерения.

На основании данных измерительных устройств, зависимостей (фиг. 4) и формул определяются натурные показатели после- довательностей неровностей (непрерывных неровностей).

Способ измерения геометрических характеристик рельсовой колеи заключается в

следующем.

По мере движения путеизмерительного вагона измерительными устройствами про- садок 1 и отступлений в плане 2 фиксируют (фиг. 3) значения измеряемых параметров в виде электрических сигналов. Эти сигналы преобразовывают с помощью преобразователя 3 в натурные значения неровностей, которые фиксируют в окончательном виде записывающим устройством 4. В процессе движения на преобразователь 3 также по- ступает электрический сигнал от устройства 5 измерения координаты пройденного пути.

Пример 1. Путеизмерительным ва- гоном, оборудованным измерительными устройствами 1 и 5 (фиг. 3), фиксируют в виде электрических сигналов просадку на базе измерения 2,7 м (изолированную неровность в вертикальной продольной плоско- сти пути), но в искаженном виде (фиг. 6, пунктирная линия на ленте путеизмерите- ля). Измеренные значения подают на преоб- разователь 3, который определяют значения пик (фиг. 5): hi 5 мми h2 5 мм, затем их алгебраическую сумму Н 10 мм и интервал между пиками Дх 2,5 м. После этого преобразователь 3 в соответствии с графиком (фиг. 3) по зависимости Фч (Дх) и найденному ранее значению Дх определя- ет длину натурной неровности н 5 м (фиг. 4). Затем преобразователь 3 по зависимости Фа (н) и по ранее определенной неровности 1Н 5 м находит функцию Фг 1 (фиг. 5).

5

0

5

0

5

v 0 5

0 5 0 5

После этого преобразователь 3 вычисляет амплитуду натурной неровности и А 10 мм,

На фиг. 6 амплитуда А натурной неровности показана сплошной линией и равна 10 мм.

После этого преобразователь 3 вычисляет расстояние хнн, между пикетом до начала неровности.

Вычисленные значения длины и амплитуды натурной неровности подают на записывающее устройство 4, на котором их фиксируют.

Пример 2. Путеизмерительным вагоном, оборудованным измерительными устройствами 2 и 5, фиксируют в виде электрических сигналов изолированную не- равность в плане (горизонтальной плоскости пути), но в искаженном виде База измерения 2,4 м.

Измеренные значения подают на преобразователь 3, который определяет значения пик, например, hi 7,5 мм и h2 7,5 мм (фиг. 7). Затем преобразователь 3 определяет алгебраическую сумму значений пик Н - 15,0 мм и интервал между пиками Дх 2,4 м.

После этого преобразователь 3 определяет функцию Фт по известному значению Дх на основе зависимости ф (н). представленной графиком (фиг 4) Длина натурной неровности 1Н равна функции Фь т.е. In 4,8 м.

Затем преобразователь 3 определяет функцию Фг по значению н на основе зависимости фг (1Н), представленной графиком (фиг. 5). Функция Фа 1,0. После этого преобразователь 3 определяет амплитуду наII

турной неровности по формуле А ф-

15 мм. Амплитуда натурной неровности (фиг. 7, сплошная линия) равна 15 мм.

Вычисленные значения длины и амплитуды натурной неровности фиксируют на записывающем устройстве 4

Пример 3. Измерительными устройствами 1 и 5 фиксируют изолированную просадку в искаженном виде (фиг. 8. пунктирная линия на ленте путеизмерите- ля). База измерения 2,7 м. Преобразователь 3 определяют значения пик hi 6,5 мм и Нг 7,0 мм, их сумму Н 13,5 мм, а также расстояние между пиками Дх 5 м. Затем преобразователь 3 определяет длину натурной неровности 1Н 10 м на основе графика (фиг. 3) Ф| ( Дх). После этого он определяет функцию Фг 0,76 на основе графика (фиг, 5), а также вычисляет амплитуду натурной неровности А - 18 мм и расстояние хнн

Значения натурной неровности фиксируют на записывающем устройстве 4.

П р и м е р 4 Измерительными устройствами 2 и 5 фиксируют изолированную неровность в искаженном виде (фиг. 9, пунктирная линия) База измерения 17,0м, Преобразователь 3 определяет значения пик hi 11,5 мм, h2 17,2 мм, их сумму Н 28,7 мм и расстояние между пиками Дх 20 м.

После этого преобразователь 3 определяет длину натурной неровности н 40 м на основе функции Фт (Дх) (фиг. 3). Затем он определяет функцию Фг 0,64 на основе зависимости Фг (1н) (фиг. 5), вычисляет амплитуду натурной неровности А 45 мми расстояние хнн. Амплитуду А и длину 1Н фиксируют на записывающем устройстве 4. Фактическая амплитуда (фиг. 8) А 45 мм.

Пример 5. Измерительными устройствами 2 и 5 фиксируют последовательность неровностей в плане в искаженном виде (фиг. 10, пунктирная линия) База измерения 2.4 м. Преобразователь 3 определяет значения пик hi 5,6 мм h2 5,6 мм (фиг. 10). их сумму Н 11,2 мм и расстояние между пиками Дх 20 м.

Затем преобразователь 3 определяет длину натурной неровности н 40 м на основе функции Ф1 (Дх) (фиг. 3). Затем он определяет функцию Фг 0,19 на основе зависимости 2 (н) (фиг. 5) и вычисляет амплитуду натурной неровности А 60 мм, которую фиксируют на записывающем устройстве 4. Вычисляют XHH 2,4 м. Таким же путем определяют значения А и 1н второй неровностей этой последовательности. Соответственно имеем Дх 20 м, 1Н 40 м. гц 4,3мм, па 4,3мм, Н 8.6мм. ,19, А 43 мм. Их значения представлены на фиг. 9.

1 П р и м е р 6. Аналогичными устройствами 2 фиксируют последовательность неровностей в плане в искаженном виде. База измерения 17,0 мм. Последовательность

операций такая же, как и в примере 5 При этом определяют Дх 18 м, hi - 23.0 мм. ha 20,0 мм, Н 43 мм. В соответствии с графиками (фиг, 4 и 5) определяют 1Н 36 м, Фг 0,75; А 60 мм. Вычисляют хнн 17м

Таким же путем определяют значения А и 1Н второй неровности этой последовательности Соответственно имеют Дх 18 м, н 36 м, hi 10,8 мм, h2 21 м, Н -- 31.8 мм, Фг 0,75, А 43 мм, Их значения представлены на фиг. 10.

Формула изобретения Способ измерения геометрических характеристик пути, заключающийся в том, что геометрические характеристики пути

фиксируют посредством трехточечной измерительной хордовой системы при движении путеизмерителя, от которой формируют электрический сигнал и подают его в записывающее устройство, отличающийс я тем, что, с целью повышения достоверности измерения неровностей, электрический сигнал от трехточечной измерительной хордовой системы подают на записывающее устройство через преобразователь, определяющий размеры пик hi и h2 сигнала, их алгебраическую сумму Н, интервал Дх между смежными пиками и преобразующий сиг- нал в натурные показатели - амплитуду А, длину неровности н и начало неровности

XHH от ближайшего пикета хбпк, при этом преобразование сигнала производят в соответствии с функциями Ф|, Фг, Фз- характеризующими измерительную систему по следующим функциональным связям:

А -ягтг-г:1нв i(x нн хбпк + Фз(х). Фг ( IH J

Использование: способ используется в путевом хозяйстве при проверке состояния рельсовой колеи железнодорожного пути и его оценке и заменяет существующую проверку и оценку по записи отступлений путеизмерителем, которые по параметрам и форме не соответствуют отступлениям в натуре, Сущность с помощью анализатора искаженные записи перерабатываются в натурные, что позволяет ввести в оценку состояния рельсовой колеи динамические показатели отступлений Основой способа является то, что функции ( Лх), fl (IH), Фз (А х) для получения натурных отступлений связаны только с параметрами измерительной системы и действительны при наличии непрерывных неровностей и при определении места нахождения начала рассматриваемой неровности в пути 10 ил

4si /

отступление д натуре

Км+Б ПК

X

НН

У- БЛ

),

-50

Э1216 20

«иг. V

Фаг, 2

Фи.г.3

- . .. ft 2,4 м

,

2,7 и

, 21,5 ч

на ленте

в натуре

«яг.

в натуре

Фяг. 7

Фяг.З

Ал-2Ш li натуру

§ на ленте /х в 2,4 м