RU139163U1 - DEVICE FOR MEASURING HORIZONTAL FORCES FROM THE INFLUENCE OF THE MOBILE COMPOSITION ON THE BEDROOM FOR BONDING ARS - Google Patents

Abstract

1. Устройство измерения горизонтальных сил от воздействия подвижного состава на шпалу для скрепления АРС, содержащее связанные между собой выполненные из стали силоизмерительные уголки, тензометрические датчики и измерительный преобразователь, причем у каждого измерительного уголка часть внутренней поверхности, выполненная с возможностью контакта с ребром подошвы рельса при установке измерительного уголка в рабочее положение на рельс, выполнена неплоской с возможностью измерения тензометрическим датчиком изменения деформации измерительного уголка при воздействии на рельс подвижного состава, а тензометрические датчики, размещенные в выемке, выполненной на внешней стороне поверхности каждого измерительного уголка, и в распределительной коробке соединены по мостовой схеме с возможностью термокомпенсации.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что измерительные уголки выполнены из Ст45.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что тензометрические датчики на измерительном уголке и в распределительной коробке изолированы от воздействия внешней среды.4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что неплоская часть поверхности измерительного уголка выполнена с утолщением к горизонтальной плоскости симметрии измерительного уголка.5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что неплоская часть поверхности выполнена в виде выпуклой кривой.1. A device for measuring horizontal forces from the influence of rolling stock on a sleeper for fastening the ARS, containing interconnected force measuring angles made of steel, strain gauges and a measuring transducer, with each measuring angle having a part of the inner surface that is capable of contacting with the rail sole edge when the installation of the measuring angle in the working position on the rail, made non-planar with the ability to measure strain changes ritelnogo corner when subjected to rolling rail, and strain gauges arranged in a recess formed on the outer side surface of each of the measurement area, a junction box and connected in a bridge circuit, with termokompensatsii.2. The device according to claim 1, characterized in that the measuring angles are made of St45.3. The device according to claim 1, characterized in that the strain gauges on the measuring angle and in the junction box are isolated from the external environment. The device according to claim 1, characterized in that the non-planar part of the surface of the measuring angle is thickened to the horizontal plane of symmetry of the measuring angle. The device according to claim 4, characterized in that the non-planar part of the surface is made in the form of a convex curve.

Description

Заявляемое решение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве диагностического или контрольного оборудования для определения горизонтальных сил, возникающих от воздействия подвижного состава на шпалу.The claimed solution relates to measuring equipment and can be used as a diagnostic or monitoring equipment for determining the horizontal forces arising from the impact of rolling stock on the railroad tie.

Известна силомерная рельсовая подкладка являющаяся промежуточным элементом между рельсом и шпалой, которая одновременно является частью рельсового скрепления и выполняет функции силомерного датчика. Внутри силомерной подкладки вмонтированы силомерные датчики, работающие в паре.Known load-bearing rail lining which is an intermediate element between the rail and the sleepers, which is simultaneously part of the rail fastening and performs the functions of the load-bearing sensor. The force-measuring sensors mounted in pairs are mounted inside the force-measuring lining.

Силовоспринимающие элементы-концентраторы напряжения могут быть выполнены с наклеенными тензорезисторами и термокомпенсаторами, соединенными по мостовой схеме таким образом, что рельсовая подкладка преобразует механическое усилие, приложенное колесом к рельсу, в пропорциональный электрический сигнал. Силомерную рельсовую подкладку, устанавливают на стандартно выпускаемых железобетонных шпалах, а также на закладных деталях, устанавливаемых на железобетонное основание (патент РФ №76446, МПК: G01G 19/04, опубл. 20.09.2008 г.) - аналог.Power-sensing voltage-concentrating elements can be made with glued strain gages and thermal compensators connected by a bridge circuit so that the rail lining converts the mechanical force applied by the wheel to the rail into a proportional electrical signal. A silomeric rail lining is installed on standard manufactured reinforced concrete sleepers, as well as on embedded parts mounted on a reinforced concrete base (RF patent No. 76446, IPC: G01G 19/04, publ. September 20, 2008) - analogue.

Недостатком известного решения является то, что особенности его конструктивного решения не позволяют использовать его для конструкции скрепления железнодорожного пути типа АРС.A disadvantage of the known solution is that the features of its structural solution do not allow it to be used for the construction of fastening railway tracks of the type ARS.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое решение, является создание устройства измерения горизонтальных сил от воздействия подвижного состава на шпалу для скрепления АРС с требуемой точностью.The technical result, the achievement of which the claimed solution is directed, is the creation of a device for measuring horizontal forces from the influence of rolling stock on the railroad tie to fasten the APC with the required accuracy.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство измерения горизонтальных сил от воздействия подвижного состава на шпалу для скрепления АРС содержит связанные между собой тензометрическим кабелем и выполненные из стали измерительные уголки, тензометрические датчики и измерительный преобразователь, причем у каждого измерительного уголка часть внутренней поверхности, выполненная с возможностью контакта с подошвой рельса при установке измерительного уголка в рабочее положение на рельс, выполнена неплоской с возможностью измерения тензометрическим датчиком изменения деформации измерительного уголка при воздействии на рельс подвижного состава, а тензометрические датчики размещены на внешней стороне поверхности каждого измерительного уголка и в распределительной коробке, и соединены по мостовой схеме с возможностью термокомпенсации.The specified technical result is achieved by the fact that the device for measuring horizontal forces from the influence of rolling stock on the sleepers for fastening the ARS contains interconnected strain gauge cable and made of steel measuring angles, strain gauges and a measuring transducer, with each measuring angle part of the inner surface made with the possibility of contact with the sole of the rail when installing the measuring angle in the working position on the rail, made non-flat with the possibility measurement of strain of a measuring angle by a strain gauge when exposed to rolling stock on a rail, and strain gauge sensors are located on the outside of the surface of each measuring angle and in a junction box, and are connected by a bridge circuit with the possibility of thermal compensation.

Устройство, характеризующееся тем, что измерительные уголки выполнены из стали марки Ст 45.A device characterized in that the measuring angles are made of steel grade 45.

Устройство, характеризующееся тем, что неплоская часть поверхности измерительного уголка выполнена с утолщением к вертикальной плоскости симметрии измерительного уголка и выполнена в виде выпуклой кривой.A device characterized in that the non-planar part of the surface of the measuring corner is made with a thickening to the vertical plane of symmetry of the measuring corner and is made in the form of a convex curve.

Устройство, характеризующееся тем, что тензометрические датчики на измерительном уголке и в распределительной коробке изолированы от воздействия внешней среды (влагозащищенное исполнение).A device characterized in that the strain gauge sensors on the measuring angle and in the junction box are isolated from the effects of the external environment (waterproof design).

Заявляемое устройство конкретизировано на фиг. 1 и 2, где на фиг. 1 представлен общий вид скрепления АРС с заявляемым устройством, а на фиг. 2 - общий вид заявляемого устройства.The inventive device is specified in FIG. 1 and 2, where in FIG. 1 shows a General view of the bonding of the APC with the inventive device, and in FIG. 2 - General view of the claimed device.

Показатель горизонтальной нагрузки (горизонтальных сил от воздействия подвижного состава) рельсов на шпалы является одной из величин необходимой для расчета критерия устойчивости рельсошпальной решетки поперечному сдвигу по балласту и нормативным показателем при проведении приемочных и сертификационных испытаний.The horizontal load index (horizontal forces from the influence of the rolling stock) of the rails on the sleepers is one of the values necessary for calculating the stability criterion of the rail-sleeper lattice for transverse shear ballast and a standard indicator for acceptance and certification tests.

Заявляемое устройство содержит металлические силоизмерительные уголки 1, 2, изготовленные, например, из стали марки Ст 45. Уголки выполняют из металла, чтобы обеспечить сохранение формы уголков после приложения к ним нагрузки, т.к. уголки, например из пластика или аналогичных материалов, под воздействием нагрузки от подвижного состава, быстро теряют форму и кроме того не могут обеспечить требуемую точность измерения при наклейке на них тензорезисторов. Один уголок устанавливают на наружную сторону подошвы рельса по отношению к оси пути, а другой - на внутреннюю сторону. На каждом измерительном уголке, с противоположной стороны от касания им подошвы рельса имеется выемка 3 (ниша, углубление и т.д.), в которой наклеены тензометрические датчики (тензодатчики) 4, 5. Для повышения продолжительности работы устройства, тензодатчики могут быть залиты герметиком и защищены металлической крышкой, т.е. влагозащищены. Неплоская поверхность уголка 6 со стороны касания им подошвы рельса 7 выполнена, например, в форме эллипса, которая обеспечивает требуемую точность передачи деформации на тензодатчики 4 и 5. Пара силоизмерительных уголков подбираются одинаковой чувствительности, после предварительной калибровки их контрольными нагрузками и монтируется на одном скреплении. Тензодатчики 4 и 5 наклеены на силоизмерительные уголки 1 и 2 и соединены по мостовой схеме с учетом элементов термокомпенсации (термокомпенсаторов) 8 и 9, которые смонтированы в металлической коробке 10. Коробка 10 с термокомпенсаторами связана с регистрирующим устройством 11 и записывающим устройством 12. Заявляемое устройство устанавливается и работает следующим образом. Снимается монорегулятор (фиксатор) 13 с скрепления с обеих сторон, снимаются клеммы 14 и устанавливаются измерительные уголки 1 и 2, которые посредством тензометрического кабеля 15 через коробку 10 с термокомпенсаторами, соединяются с регистрирующим устройством 11, которое при помощи компьютерного кабеля связано с записывающим 12 устройством. При прохождении подвижного состава, подошва рельса, в зависимости от величины динамической нагрузки, оказывает силовое воздействие на наружный или на внутренний силоизмерительный уголок. Их деформации с помощью тензодатчиков преобразовываются в изменение электрического сигнала, что фиксируется регистрирующей и записывающей аппаратурой, по результатам показаний которой определяются горизонтальные нагрузки рельсов на шпалы на конструкции пути со скреплением типа АРС.The inventive device contains metal load-bearing corners 1, 2, made, for example, of steel grade 45. The corners are made of metal to ensure that the shape of the corners is maintained after applying a load to them, because corners, for example of plastic or similar materials, under the influence of the load from the rolling stock, quickly lose their shape and, in addition, cannot provide the required measurement accuracy when sticking strain gauges on them. One corner is installed on the outside of the rail sole with respect to the axis of the track, and the other on the inside. On each measuring corner, on the opposite side from touching the sole of the rail, there is a recess 3 (niche, recess, etc.), in which strain gauges (strain gauges) 4, 5 are glued. To increase the duration of the device, the strain gauges can be filled with sealant and protected by a metal cover, i.e. waterproof The non-flat surface of the corner 6 on the side of touching the sole of the rail 7 is made, for example, in the form of an ellipse, which provides the required accuracy of the transmission of deformation to the load cells 4 and 5. A pair of load-measuring corners are selected with the same sensitivity, after preliminary calibration by their control loads and mounted on one bond. Strain gauges 4 and 5 are glued to force measuring corners 1 and 2 and connected according to a bridge circuit taking into account the elements of thermal compensation (thermal compensators) 8 and 9, which are mounted in a metal box 10. A box 10 with thermal compensators is connected to a recording device 11 and a recording device 12. The inventive device installed and works as follows. The monoregulator (latch) 13 is removed from the fastening on both sides, the terminals 14 are removed and the measuring angles 1 and 2 are installed, which are connected via a strain gauge cable 15 through a box 10 with temperature compensators to a recording device 11, which is connected to a recording device 12 using a computer cable . When passing the rolling stock, the rail sole, depending on the magnitude of the dynamic load, exerts a force effect on the outer or inner force measuring corner. Their deformations with the help of strain gauges are converted into a change in the electrical signal, which is recorded by recording and recording equipment, the results of which determine the horizontal load of the rails on the sleepers on the track structure with an ARS fastening.

Claims (5)

1. Устройство измерения горизонтальных сил от воздействия подвижного состава на шпалу для скрепления АРС, содержащее связанные между собой выполненные из стали силоизмерительные уголки, тензометрические датчики и измерительный преобразователь, причем у каждого измерительного уголка часть внутренней поверхности, выполненная с возможностью контакта с ребром подошвы рельса при установке измерительного уголка в рабочее положение на рельс, выполнена неплоской с возможностью измерения тензометрическим датчиком изменения деформации измерительного уголка при воздействии на рельс подвижного состава, а тензометрические датчики, размещенные в выемке, выполненной на внешней стороне поверхности каждого измерительного уголка, и в распределительной коробке соединены по мостовой схеме с возможностью термокомпенсации.1. A device for measuring horizontal forces from the influence of rolling stock on a sleeper for fastening the ARS, containing interconnected force measuring angles made of steel, strain gauges and a measuring transducer, with each measuring angle having a part of the inner surface that is capable of contacting with the rail sole edge when the installation of the measuring angle in the working position on the rail, made non-planar with the ability to measure strain changes ritelnogo corner when subjected to rolling rail, and strain gauges arranged in a recess formed on the outer side surface of each of the measurement area, a junction box and connected in a bridge circuit, with temperature compensation. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что измерительные уголки выполнены из Ст45.2. The device according to claim 1, characterized in that the measuring angles are made of St45. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что тензометрические датчики на измерительном уголке и в распределительной коробке изолированы от воздействия внешней среды.3. The device according to claim 1, characterized in that the strain gauges on the measuring angle and in the junction box are isolated from the external environment. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что неплоская часть поверхности измерительного уголка выполнена с утолщением к горизонтальной плоскости симметрии измерительного уголка.4. The device according to claim 1, characterized in that the non-planar part of the surface of the measuring corner is made with a thickening to the horizontal plane of symmetry of the measuring corner. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что неплоская часть поверхности выполнена в виде выпуклой кривой.

5. The device according to claim 4, characterized in that the non-planar part of the surface is made in the form of a convex curve.

Images