СТЕНД ДЛЯ НАСТРОЙКИ И ИСПЫТАНИЯ ДЕТЕКТОРОВ ГРЕЮЩИХСЯ БУКС ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПОДВИЖНОГОСОСТАВА Советский патент 1972 года по МПК G01J5/00 

Изобретение относится к регулировочным стендам, предназначенньш для настройки и комилексной проверки инфракрасных детекторов (установок) обнаружения греющихся букс (ДГБ) железнодорожного подвижного сОСтава.

Стенд может быть использован при проведении регулировочных работ как на заводахизготовителях в процессе изготовления и настройки отдельных функциональных узлов (приемных устройств с усилителями, схем автоматики и управления, устройств логической и математической обработки сигналов от чувствительных элементов-датчиков, регистраторов, отметчиков прохода колес и т. д.), так и для периодической проверки параметров детекторов и их подстройки в процессе эксплуатации. Стенд может найти также применение при проведении климатических и граничных испытаний детекторов, при неследовании влияния различного рода переменных факторов на работу основные функциональных узлов и для оценки эффективности вновь разрабатываемых конструкций.

Известны стенды для настройки и Испытания детекторов греющихся букс железнодорожного подвижного состава, содержащие имитаторы колес в виде ферромагнитных масс, отметчики прохода колес, имитаторы нагретых букс в виде -источников инфракрасного излучения и контрольно-репгстрирующую аппаратуру.

Недостатком известных стендов является то, что они не позволяют автоматизировать процесс настройки детекторов греющихся букс, осуществлять комплексную проверку правильности их действия в условиях, близких к реальным, не обеспечивают необходимое качество и производительность регулировочных работ.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что оно снабжено приводимым во вращение диском из диамагнитного материала с отверстиями, на котором закрепле 1ы ферромагнитные массы, число которых соответствует типу имитируемых единиц подвижного состава, а поочередно открываемые через отверстия диска источники инфракрасного излучения, выполненные в виде панелей с нагревательными спиралями, расположены в корпусе друг над другом, при этом отверстия и ферромагнитные массы диска, отметчики прохода колес и нагреватели размещены по окружности диска на отрезках дуг, пропорциональных Соответствующим межосевым расстояниям имитируемых единиц подвижного состава и установочным размерам отметчиков колес и приемных камер, а размеры отверстий пропорциональны

пути, проходимому буксой вагона us телесном углу оптики детектора.

Это позволяет осугцествл5ггь имитации движущихся вагонов с нагретыми буксами в условиях, максимально приближенных к реальным, облегчить и повысить качество регулировочных работ и повысить их производительность.

В комплекте с электрониолучевым и светолучевым осциллографами и измерительной аппа1ратурой степд позволяет снимать все интересующие испытателей характеристики.

В основу конструкции Стенда для ластройки и испытания детекторов греющихся букс положена имитация входных воздействий и модулироваппе иифракраспого излучения нагретых тел с максимальиым приближением к природе и характеру входиых сигналов в реальных условиях эксплуатации.

На фиг. 1 представлен описываемый стеид, состоящий из каркаса /, кожуха 2, роликовых опор 3, модулятора 4, подщииниковой опоры 5, электродвигателя 6 иривода модулятора, клиноременной передачи 7, натяжного устройства 8, источников иифракрасного излучения с нагревательными элементами (имитаторов 9, 10 букс), отметчиков // прохода имитируемых колес, пульта управления 12, ручек 13 для передвижения стенда, цриемпой (считывающей) камеры испытываемого детектора (оптика 14). Угол скаиироваипя детектора обозпачеи а. На фиг. 2 показан основной узел стенда - модулятор с имнтаторами 9, 10, состоящий из источииков иифракрасиого излучеиия, отметчиков // и 1Г прохода колес, отверстий 15, 16 в диске, ферромагнитных масс - имитаторов /7, 18 движущихся колес, иротивовесов 19, 20 из диамагннтпого металла.

Ф-центральный угол, ограничивающий размеры отверстий;

7 - угол относительиого смещения отверстий по окружности диска;

р - угол относительного смещения отметчиков колес;

г - общий радиус отверстий диска.

Сварной каркас I стенда выполнен из уголкового проката, общит сзади и с боков листовым железом. Нередияя часть стенда закрыта двустворчатой дверью. Стенд поставлеп на роликовые вращающиеся опоры 3, что позволяет без особых усилий передвигать его за ручки по регулировочиым позициям.

Основными узлами стенда являются: модулятор 4, диск которого приводится во вращение электродвигателем 6 посредством клиноремеппой передачи 7; имитаторы 9 и 10 букс, каждый из которых состоит из корпуса с уложеиной в его пазы иагревательиой спиралью и крыщки - излучательной панели; отметчики / и 11 нрохода колес. На наклонной части корпуса на щарпирах установлен пульт управления, который для облегчения доступа к излучателям может откидываться вверх.

Диск 4 имеет два выреза - удлинещых круговых отверстия 15, 16, огра 1ичеипых лучами центральиого угла ф. Отверстия смещены друг относительно друга по окружности на угол Y и в радиальном направлении так, что внутренняя дуга верхнего отверстия 15 и наружная дуга нижнего отверстия

16 онисываются одним радиусом г.

Имитаторы букс устаиовлеиы сзади диска таким образом, чтобы при его вращении, например, по часовой стрелке, открывался то верхний 9, то нижний 10 имитатор.

На диаметрально противоположных сторонах дюралюминиевого диска установлены ферромагнитные массы - имитаторы 17 и 18, которые при вращепии диска, перемещаясь в зоне чувствительности отметчиков // и //,

вызывают на их выходе сигналы от.метки колес. Диск сбалансироваи протпвовесами 19 и 20. Отметчики колес, в свою очередь, смещены по отношению друг к другу иа угол р и расиоложеиы так, что ось, проходящая

через цеитр симметрии нагревателей и центр вращения диска, делит угол (5 нонолаль

Размеилепие и нлощадь нзлучения нагревателей, расположение ферромагнитных масс, отметчиков колес, отверстий и их илощадь

выбираются из следующих исход 1ых предпосылок. В эксплуатации, с одной стороны, наиболее неблагоприятным сочетанием для работы коммутаторов, устройств обработки и регистрации информации, а также схем автоматики ДГБ являются межосевые расстояиия Si ДБуос1юй тележки и расстояния Sz между крайними осями двух смежных четырехосных полувагонов, а с другой стороны, все известные детекторы отличаются друг от

друга главным образом по способу извлечения и обработки полученной из первичных сигпалов полезпой информации, т. е. несмотря иа больщое многообразие способов, ту или иную CTcnei b Сотожности, больщипство

детекторов «судпт о степени аварийности буксы по результату сравнения сигналов (температур) двух букс. Поэтому нз конструктивных соображений и в целях проведеиия граиичиых испытаиий стеид содержит

лищь два нагревателя, две ферромагнитных массы и два модулирующих отверстия.

Нри движении поезда имеет место модуляция теплового нотока, излучаемого нагретыми буксами: появлеиие и перемещение на

фоне подвижного состава иагретой буксы. Аналогичио, при вращении диска модулятора на его фоне, имеющем температуру окружающей среды, появляется в отверстии пагреватель. Известно, что иа контрольном

участке букса вагона иеремещается в телесиом угле оптики детектора иа вполне определенном расстоянии 5з. Нричем, иаиболее иагретая часть буксы попадает под контроль когда колесная пара находится посередине

Ленными па расстоянии S. Поэтому, с максимального приближения к реальным условиям работы детекторов и получения соответствующих длительности и чередования сигналов во времени, что крайне важно для нормального функционирования детектора, элементы модулятора (отверстия, ферромассы) и отметчики колес расположены по окружности диска на расстояниях, нронорциональных соответствующим расстояниям между осями имитируемых вагонов, размерам стенок букс и расстоянию между отметчиками колес, устанавливаемыми в пути.

Так, центральный угол, определяющий размеры модулирующих отверстий, рассчитывают но формуле:

5з

360

5,+5.

Угол относительного смещения отверстий будет

SI-L . 180

V

:(Si + S2)r.-r

где /.д - длина окружности диска на радиусе г.

Угол относительного смещения отметчиков колес определяют по формуле

8 360 . S, + S,

Приведенная скорость имитируемого движения вагонов Vn определяется из условия равенства времени облучения источника инфракрасного излучения стенкой буксы при движении вагона (поезда) с той или иной скоростью и времени облучения или длительности сигнала на выходе источника при облучении его нагревателем в момент прохода отверстия диска, т. е.

„ -3,, KMJ4,

где k - коэффициент, зависящий от радиуса диска, длины отверстий и т. д. (k, 0,29), Яд - число оборотов диска в минуту.

Для повышения излучательной способности имитаторов их наружные поверхности покрывают черной матовой краской, которой соответствует степень черноты 6 0,8-0,95.

Оптику 14 испытываемого детектора ориентируют под углом ее на нагреватели так, чтобы при одинаковых температурах «агрева сигналы на выходе усилителя отличались друг от друга не более чем на 2-5%.

Скорость движения имитируемого поезда регулируется измепением напряжения питания электродвигателя 6 привода модулятора. При вращении диска по часовой стрелке имитатор 17 сначала пройдет над отметчиком //. (Последний вырабатывает сигнал управления, подготавливающий к работе измерительное (логическое) устройство детектора. Затем отверстие 15 открывает имитатор 9, в результате чего источ)1ик инфракрас)1ого излучения вырабатывает сигнал, пропорциональный мощности излучения (температура нагрева имитатора), который усилиБается и запоминается на элементах памяти детектора. Этому случаю соответствует положение диска на фиг. 2. При проходе )1мнтатора 17 над отметчиком 11 его сигналом измерительная цепь размыкается, а коммутатор переключает измерительный канал на другие элементы памяти. Аналогично работает детектор при открытии отверстием 16 нижнего имитатора 10. Полученные таким образом сигналы за время перемещения

остальной части диска обрабатываются устройством сравнення и регистрируются.

Стенд позволяет настраивать детекторы греющихся букс, основанные и на сравнении уровней нагрева правой и левой букс одной

колесной пары, нанрпмер детекторов фирмы Servo (США) или CSEE (Франция). Для этого достаточно иметь один сменный диск, имеющий две пары отверстий. В каждой паре отверстия при этом должны располагаться один под други.м, чтобы обеспечивалась одновременность поступления тепловых пмпульсов, а левая и правая приемные камеры должны ориентироваться только на один имитатор.

Диск может содержать какое угодно количество модулирующих отверстий и ферромасс - соответственно для имитации щести-, восьмиосных единиц подвижного состава, однако это не дает каких-либо преимуществ

перед описанным вapиaнтo r.

Предмет изобретения

Стенд для настройки и испытания детекторов греющихся букс железнодорожного подвижного состава, содержащий имитаторы колес в виде ферромагнитных масс, отметчики нрохода колес, имитаторы нагретых

букс в виде источников инфракрасного излучения и контрольно-регистрирующую аппаратуру, отличающийся тем, что, с целью имитации движущихся вагонов с нагретыми буксами в условпях, максимально приблпженпых к реальным, облегчения п повышения качества регулировочных работ и повыщення их производительности, он снабжен приводимы.м в,о вращение диском из диамагнитного материала с отверстиями, на которо.м закреплены ферромагнитные массы, число которых соот1ветствует типу и ИТ Ируемых единиц подвижного состава, а поочередно открываемые через отверстия диска источники инфракрасного излучения, выполненные в

виде панелей с ; агргвательным11 спиралямн, расположены в корпусе друг над другом, при этом отверстия н ферромагнитные массы лнска, отметчики прохода Колес и нагревателн размещены по окружности диска на отЩнм мсжоссвым расстояниям и: 1итя|)уемых еднниц лодвнжшло состава м установочным размерам отметчиков колес i 1;риемных ка,г-: - ,Г1

У .

мер, а размеры отверстий пропорциональны пути, проходимому буксой вагона в телесном углу оптики детектора.