Устройство для контроля проката колесных пар подвижного состава Советский патент 1981 года по МПК G01B11/00 

(54) УСТЮЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОКАТА КОЛЕСНЫХ НАР ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

I

Устройство относится к контрольноизмерительной технике, а именно к устройствам для контроля проката (износа поверхности катания) колесных пар подвижного состава рельсового транспорта, и может быть применено на сети железных дорог, промышленном транспорте и метрополитенах.

По основному авт. св. № 796653 известно устройство для контроля проката колесных пар подвижного состава, содержащее корпус с базовыми измерительными поверхностями, осветитель, волоконнооптический преобразователь, шкалу и подпружиненный измерительный стержень со светонепроницаемым экраном, установленным параллельно прямоугольным сложенным друг с другом в один ряд широкими сторонами входным торцам регулярных гибких жгутов светопроводчцих волокон волоконнооптического преобразователя, выходные торцы которых закреплены рядом с соответствующими штрихами шкалы и покрыты различного цвета светофильтрами. На стороне указанного светонепроницаемого зкрана, создающей границу раздела свет-тень, выполнен срез, параллельный диагонали прямоугольных

, входных торцов регулярных гибких жгутов светопроводящих волокон волокон- нооптического преобразователя, а смежные жгуты светопроводящих волокон выходного торца волоконнооптического преобразователя соединены друг с другом короткими сторонами О.

Однако при увеличении внешней освещенности отсчетного блока внешними источниками и уменьшении светового потока осветителя (от старения осветителя или источника его питания) контраст границы раздела свет-тень на отсчетном блоке уменьшается, что приводит к уменьшению считываемых оператором результатов измерений (смещается в сторону меньших показаний видимое положение светового указателя).,

Изменение видимого положения при из3меиеиии внешней освещенности отсчетног блока в месте контроля проката колесных йар и прочих равных условиях ограничивает точность устройства. Целью изобретения является повыше вне точности контроля. Указанная цель достигается тем, что на плоскость светонепроницаемого экрана, обращенную ко входному торцу волоконнооптического преобра,эователя, нанесено зеркальное покрытие, а осветитель выполнен обеспечивакяцин направление потока света на выходной торец волоконнооптического преобразователя. На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 схема построения отсчетного блока; на фиг. 3 - схема построения волокон нооптического преобразователя; на фиг. 4 - светонепроницаемый экран и входной торец волоконнооптического преобразователя. Устройство содержит корпус I, две взаимно перпендикулярные жестко соединенные между собой базовые поверхности 2 и 3, устанавливаемые при кон роле на гребень и внутреннюю грань колеса 4, подпружиненный пружиной 5 и установленный в направляющих 6 подвижньй измерительный стержень 7, на котором жестко закреплен светонепроницаемый экран 8, осветитель 9 с источником 10 питания и кнопкой 11 включения, волоконнооптический преобразователь 12 перемещения, входной торец которого образован из прямоугольных, плотно уложенных широкими сторонами входных торцов 13 регулярных гибких жгутов I4 светопроводящих волокон, светоотражающий неподвижный экран 15 и отсчетный блок 16 со шкалой отсчета и двумя пленочными светофильтрами 7. Измерительный стержень 7 имеет стопорный механизм )8 с кнопкой 19, рычагом 20 и пружиной 21, Два пленочных светофильтра 7, например зеленого и красного цветов, зажаты выходными торцами 22 (фиг. 2) регулярных гибких жгутов 14 светопроводящих волокон и накладкой 23. Преобразование величины контролируемого проката П колеса 4 в соответствукщую ему коорд1шату крайней точки 24 фиг 3 и 4) граншщ 25 раз дела, освещенной световым потоком 26 и затемненной (;неЬсвещенной) частей вхо; кого торца волоконнооптического пре3образователя 12 (границы раздела свет-тень) производится стороной 27 светонепроницаемого экрана 8, параллельной одной из двух диагоналей входных торцов 13 регулярных гибких жгутов 14 светопроводящих волокон. При этом поворот на 180 , части светового потока 28, прошедшего по жгутам 14 светопроводящих волокон и образованного световыми потоками 29 и 30 соответственно осветителя 9 и внешних источников (не показаны) света, осуществляется плоскостью 31 светонепроницаемого экрана 8, выполненной светоотражгиощей (зеркальной). Преобразование координаты крайней точки 24 в координату крайней светящейся точки 32 границы 33 раздела свет - тень на выходных торцах 22 регулярных гибких жгутов 14 светопроводящих волокон производится волоконнооптическим преобразователем 12. При этом осуществляется квантование и трансформация координат границы 25 -раздела, а также канализация световых потоков 26, 29 и 30. Квантование координаты проката П крайней точки 24 границы 25 раздела свет-тень одуществляется входным торцом волоконнооптического преобразователя 12, составленным из полированных, прямоугольных, плотно уложенных друг к другу широкими сторонами входных торцов 13 регулярных гибких жгутов 14 светопроводящих волокон. Границы между указанными торцами 13 установлены пе-рпендикулярно или наклонно (но не параллельно) к направлению перемещеНИИ светонепроницаемого экрана 8. Размеры А и В входных торцов 13 устанавливаются постоянными и фиксированными. При этом размер В определяет шг г квантования координаты про-, кага П крайней точки 24 границы 25 раздела свет - тень, а отношение указанных размеров - цену деления шкалы отсчетного блока 16. Трансформация координат границы 25 раздела свет - тень в диапазоне изменения и в каяздом шаге квантования проката П осуществляется регулярными, гибкими жгутами 14 светопроводящих волокон путем соединения друг с другом выходны}с торцов регулярных гибких жгутов 14 короткими сторонами, которым соответствует противолежапще стороны 34 и 35 входных торцов 13. Выходные Торцы 22 регухсярных гибких жгутов 14 расположены рядом с отметками шкалы отсчетного блока которым приписы ваются уровни квантования О, П; , Пл .. П координат проката П. При этом перемещение указателя отсчетног блока 16 превышает перемещение свето непроницаемого экрана в К- Канализация световых потоков 26, 29 и 30 осуществляется регулярными гибкими жгутами 14 светопроводящих волокон волоконнооптического преобразо вателя 12. При этом световые потоки 29 и 30 (их часть) соответственно ос ветителя 9 и внешних естественных ил искусственных источников света канал зируются от выходного ко, входному то цу волоконнооптического преобразоват ля 12, образуя световой поток 28. От раженная от зеркальной поверхности 3 светонепроницаемого экрана 8 часть указанного потока 28 образует световой поток 26, который освещает часть входного торца.и канализируется от него регулярными гибкими жгутами 14 светопроводящих волокон к.выходному торцу волоконнооптического преобразователя 12. Для представления резул татов измерения и контроля проката П предназначен отсчетный блок 16, состоящий из двух светофильтров 17 и накладки 23 (фиг. 1 и 2). С внутренней стороны накладки 23 нанесены отметки (штрихи) и цифры шкалы отсчетного блока 16 (на фиг. 3 отметки и цифры шкалы, а также светящиеся выходные торцы 22 показаны в негатив Цифры и штрихи шкалы прозрачны и осв щаются световыми потоками 29 и 30. Число делений (штрихов) шкалы может быть много больше числа выходных торцов 22 регулярных гибких жгутов 14 светопровсдящих волокон и определяется диапазоном изменения проката П, а также точностью его контроля. Оцифровка отметок шкалы осуществляется в соответствии с приписанны- ми выходными торцами 22 уровнями квантования О, П , П ... П, , а также с учетом удобства Считывания результатов измерения и контроля проката П Зажатые между выходными торцами 22 и накладкой 23 пленочные светофильтры 17 (фиг. 1), например зеленого и красного цветов, используются для облегчения контроля проката П колеса без считывания показаний отсчетного блока 16 (например, по принципу: зеленый цвет крайней светящейся точки 32 на выходных торцах 22 регулярных гибких жгутов 14 53 светопроводящих волокон - контролируемый прокат в норме, красный цветконтролируемый прокат превьшает нор(4у). Грайица светофильтров может быть установлена между любьми точками шкалы отсчетного блока 16 и определяется кормами контролируемых значений проката колесных пар. Генерирование светового потока 29, падающего на выходной торец волоконнооптического преобразователя I2 и шкалу отсчетног о блока 16 (фиг. 1), осуществлчетс я осветителем 9, представленным источником излучения в видимой части спектра, например лампой накаливания. Этот осветитель поворачивается в такое положение, которое обеспечивает направление светового потока-осветителя на шкалу отсчетного блока 16 и выходной торец волоконнооптического преобразователя 12. Один из вариантов указанного положения осветителя 9 представлен на фиг. I. При этом используется неподвижный светоотражающий экран 15, обеспечивающий необходимый поворот светового потока осветителя 9 и направление его светового потока 29 на шкалу отсчетного блока 16 и выходной торец волоконнооц.тического преобразователя 12. Замыкание электрической цепи осветителя 9 и его источника 10 питания при контроле проката П производится кнопкой 1 1 с замыкаюш;им контактом и самовозвратом. Устройство работает слбдукшщм обгг разом. После установки базовых поверхностей 2 и 3 на внутренней грани и вершине.контролируемого колеса 4 и нажатии кнопки 19 стопорного механизма 18 измерительный стержень 7 с светонепроницаемым экраном 8 упирается в круг катания поверхности катания колеса 4 и занимает положение, определяемое величиной проката П« При отпускании кнопки 19 измepитeльныii стержень 7 и светонепроницаемый экран 8 занимает фиксированное положение относительно направляющих 6 и ходного торца волоконнооптического преобразователя 12. Замыканием электрической цепи световой поток 29, генерируемый (Осветителем 9, посылается на выходной торец волоконнооптического преобразователя 12 И щкалу отг-счетного блока 16, подсвечивая ее штрихи и цифры. Посланная на выходной торец волоконнооптического преобразователя 12 часть светового потока 29 совместно со световым потоком внешних естествещых и искусственных источников света канализируется по регулярньа4 гибким жгутам 14 светопроводящих волокон ко входному торцу волоконнооптическогр преобразователя 12 и образует световой поток 28. Част этого потока, отражаясь от зеркально поверхности 3 светонепроницаемого экрана 8, образует поток 26 и посылается на участок входного торца волоконнооптического преобразователя 1 закрытого светонепроницаемым зкраном 8. Световой поток 26, падающий на закрытый экраном 8 участок входного торца волоконнооптического преобразователя 12, трансформируется регулярными гибкш жгутами 4 в светово поток на выходных торцах 22. Приэто используется свойство жгутов светопро водящих волокон одновременно каналаэировать световые потоки в противоположных встречных направлениях. Положение крайней светящейся точки на выходных торцах 22 регулярных гибких жгутов i 4 светопроводящик волокон определяет величину измеряемого проката П. При наличии достаточно высокого уровня внешей освещенности (уровня освещенности созданной солн цем светильниками .п.) в месте производства контроля проката И считывание его результатов возможно без включения осветителя 9. При зтом предлагаемое устройство устанавливается в Положение, которое обеспечивает падение светового потока внешнего источника света на выходной торец волоконнооптического преобразователя 12 и удобство считывания результатов контроля проката П с отсче ного блока 16. Нанесение на плоскость светонепроницаемого экрана, обращенную ко входному торцу волоконнооптического преобразователя, зеркального покры.тия и выполнение осветителя, обеспечивающего направление его светового потока на выходной торец волоконно птического преобразователя, значительно повьшает точность контроля. Формула изобретения Устройство для контроля проката колесных пар подвижного состава по авт. св. № 796653, отличающ ее с я тем, что, с целью повышения точности контроля, ра плоскость светонепроницаемого экрана, обращенную ко входному торцу волоконнооптического преобразователя, нанесено зеркальное покрытие, а осветитель вьшолнен обеспечивающим направление потока света на выходной торец волоконнооптического преобразователя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 796653, кл. G 01 В П/ОО, 1978 (прототип).

П

фаг. I

за

15

iU

Iуу д у

гз

«41

-гг

фиг.г

rzi|

нвА