Узнай больше

Выберите список(-ки):

Выполним контрольные, курсовые, дипломные работы жд техникумов
 banerputeetz2

Вагон-путеизмеритель ЦНИИ-4

вагон-путеизмеритель     Внедрение вагонов-путеизмерителей ЦНИИ-4 начато с 1995 г. По сравнению с путеизмерителем ЦНИИ-2 он контролирует большее число параметров с рабочей скоростью до 160 км/ч, сис­темой оптических бесконтактных датчиков и гироскопической системой с датчиками углов крена, галопирования, ази­мутального направления и ускорений.

  Решаемые задачи и технология использования ЦНИИ-4 и I ЦНИИ-2 различны. ЦНИИ-4 предназначен для контроля ширины колеи, уровня, просадок и дополнительных параметров со­стояния рельсовой колеи: уклона, перекосов на базе кузова и тележки, неровностей в профиле и плане длиной до 200 м; съемки параметров профиля и параметров устройства кривых участков пути; контроля отклонения от проектного положения пути в пла­не и профиле, «привязки» результатов измерений к абсолютной системе отсчета (местоположению реперных точек); оценки соответствия параметров устройства пути требованиям, предъявляемым к пути данного класса; соответствия установленных скоростей движения фактическим параметрам устройства пути; оценки соответствия фактических параметров пути после окончания ремонтных работ проектным характеристикам; выявления участ­ков, требующих производства ремонтных работ и их предпроектного обследования.

Путеизмеритель обеспечивает измерение и контроль: просадок каждой рельсовой нити в вертикальной плос­кости с погрешностью не более +/-1 мм в диапазоне 0-40 мм; взаимного положения рельсовых нитей по высоте (уровня) с по­грешностью не более +1/-4 мм в диапазоне +/-160 мм; отклонения уровня (перекосы и плавные отклонения) с погрешностью не бо­лее +/-1,5 мм в диапазоне 0-40 мм; ширины рельсовой колеи (шаб­лона) с погрешностью не более +/-1 мм в диапазоне 1510-1550 мм; перекосов пути на длине, равной базе тележки (коротких переко­сов) с погрешностью не более +/-1 мм в диапазоне 0-30 мм; пере­косов пути на длине, равной базе кузова вагона (длинных переко­сов) с погрешностью не более  +/-1 мм в диапазоне 0-50 мм; уклона продольного профиля пути с погрешностью не более +/-0,3‰ в диапазоне +/-50‰; положения реперных точек с по­грешностью не более +/-1м; горизонтальных и вертикальных ус­корений кузова; длины пройденного пути, с погрешностью не бо­лее +/-0,5м на 1 км пройденного пути.

  В состав ЦНИИ-4 входит аппаратно-программный контроль­но-вычислительный комплекс (КВК) (рис. 9), который вклю­чает в себя: датчиковую аппаратуру; информационную маги­страль с согласующими устройствами, вспомогательный комплекс из трех ПЭВМ, объединенных в локальную есть, со спе­циальным программно-математическим обеспечением (СПМО), систему отображения, регистрации и документирования, систему электропитания.

вагон-путеизмеритель

Рис.9. Структурная схема аппаратно-программного контрольно-вычислительного комплекса ЦНИИ-4

  Принцип действия КВК основан на сборе по заданной про­грамме информации с датчиков, приведении ее с помощью со­гласующих устройств к единому формату и выдаче на ПЭВМ для дальнейшей обработки.

  Датчиковая аппаратура обеспечивает измерение первичных характеристик рельсовой колеи и параметров движения.

   В комплект датчиков входят: оптические датчики ширины колеи (ШК) — 2 шт.; оптические датчики вертикальных и горизонтальных перемещений головки рельса относительно ку­зова (РК) — 2 шт.; гироскопическая система с датчиками углов крена, талонирования, азимутального направления и ускорений; спутниковая навигационная система GPS; датчики вертикально­го перемещения букс относительно кузова (БК) — 6 шт.; датчик пройденного пути (Д1 III); датчики вертикального и поперечно­го ускорения букс (ВУБ и ПУБ) — 4 шт.

  Датчиковая аппаратура размещается на корпусе вагона, на буксах колесных пар и на балках ходовых тележек. В состав системы оптических датчиков (СОД) входят датчики ШК для измерения расстояния между внутренними поверхностя­ми головок рельсов — датчик ширины колеи  и датчики РК—для измерения вертикальных и горизонтальных расстояний от кузова вагона до рельса.

  Датчики ШК устанавливаются над каждым рельсом на неподрессоренной поперечной балке ходовой тележки.

  Датчик ШК состоит их двух основных частей — осветитель­ной и приемной. Функция осветителя заключается в формировании на боковой поверхности головки рельса (ниже УГР на 13±2 мм) светового пятна. Световой поток, отраженный от рельса, принимается объективом приемной системы, кото­рый формирует изображение светового пятна в плоскости приемника лучистой энергии. При отклонении рельса относительно датчика ШК изображение светового пятна также перемещается. В результате каждому новому положению рельса соответствует свое положение изображения светового пятна.

  В датчике ШК подсветка внутренней боковой поверхности го­ловки рельса осуществляется за счет расположения оптического отражающего элемента ниже УГР. В качестве отражающего элемента используется прямоугольная призма пол­ного внутреннего отражения.

  Существенным недостатком данной схемы является слабая за­щищенность кронштейна поворотной призмы от механических повреждений и загрязнение выходного иллюминатора осветите­ля.

  В целях исключения указанного недостатка была применена принципиально новая схема осветителя. В данном осветителе (ШКМ) на рельс в поперечном направлении проецируется световая полоса, длина (К) которой перекрывает возможный диапазон перемещений рельса относительно датчи­ка. Плоскость распространения световой полосы расположена под углом, а к плоскости нормали УГР. Плоскость, определяе­мая ПЗС-линейкой и оптической осью объектива приемной час­ти датчика ШК, расположена перпендикулярно продольной оси рельса.

При такой конфигурации за счет выбора высоты подвеса датчика ШК относительно УГР и угла, а можно получить един­ственную точку, одновременно принадлежащую осветительной, и приемной плоскостям и боковой поверхности головки рельса. Конструктивные параметры датчика ШК обеспечивают положе­ние этой точки ниже уровня УГР на 13±2 мм.

   Частота съема информации — 250 Гц, что соответствует отсче­там через 0,16 м пути при скорости движения ВПИ 144 км/ч.

   Для измерения вертикальных и горизонтальных расстояний от кузова вагона до рельса применяется оптическая схема датчи­ка РК «рельс-кузов».

 Каждый канал состоит из источника оптического излучения, осветительного объектива проецирующего световой поток источника в свето­вое пятно на головке рельса, и сканирующего зеркала, закреп­ленного на оси двигателя.

   При вращении зеркала световое пятно сканирует область возможного нахождения головки рельса. Момент прохождения сканирующим лучом радиусной части головки рельса фиксиру­ется приемной системой (датчик ПРК), состоящей из форми­рующей оптической системы и фотоприемника.

  Частота съема информации в датчике РК, определяемая частотой вращения двигателя сканера, равна 70 Гц, что соответ­ствует точкам отсчета через 0,6 м пути при скорости ВПИ 144 км/ч при точности ±2,5 мм.

   Кроме датчиков ШК и РК в состав СОД входит пульт управления (ПУ СОД), который служит для обеспечения работоспособности датчиков, принимает от них первичную ин­формацию, обрабатывает ее и передает в ПЭВМ №1 КВК.

  Контрольно-вычислительный комплекс путеизмерителя осу­ществляет: обработку информации, полученной путеизмерителем в реальном и нереальном масштабе времени и вывод ре­зультатов на дисплеи, высокоскоростной принтер, магнитный носитель, запись в графическом виде после поездки результатов первичных измерений параметров пути (выбор параметров и масштаба записи осуществляется оператором).

  Расчетное быстродействие КВК обеспечивает выполнение из­мерительных и контрольных функций при скорости движения до 200 км/ч.    Установленные в вагоне три ПЭВМ имеют различное назначение.

  ПЭВМ-1 на стоянке обеспечивает тарировку датчиков и измерительных каналов. В процессе движения производит прием из­мерений от всех типов датчиков, первичную обработку измере­ний, контроль работоспособности измерительных каналов. Отображение на экране дисплея в цифровом и графическом виде параметров пути и показаний датчиков, запись на магнитный носитель.

  ПЭВМ-2 решает задачи ведения базы данных (априорные дан­ные о пути, маршруты поездок и т.д.), осуществляет прием ин­формации о параметрах пути от ПЭВМ-1 и их расшифровку, производит оценку состояния рельсовой колеи по основным па­раметрам пути в соответствии с действующим ТУ. Выдает на экран дисплея и документирует информацию об опасных от­ступлениях, ограничениях скоростей движения, дает оценку ки­лометров, обслуживаемых подразделениями, непосредственно после их проезда.

   ПЭВМ-3 оборудована интерфейсной платой связи с гироско­пической системой. Связь со спутниковой навигационной си­стемой GPS применяется для определения точных геогра­фических координат путеизмерителя с целью ввода в качестве начальных установок в гидросистему. Гидросистема служит посто­янным и точным источником данных о положении путеизмерителя, используемых при вычислении геометрических параметров железнодорожного пути. Программный пакет определяет полису управления узлами гидросистемы и порядок сбора данных.

   По результатам поездки проводится, анализ изменения состоя­ния рельсовой колен, формирование и печать графиков и ведо­мостей, применяемых подразделениями путевого хозяйства при планировании путевых ремонтных работ.

вагон-путеизмеритель

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в Одноклассники
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Яндекс
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal

Также на эту тему Вы можете почитать

Оставить комментарий

Место вашей рекламы