SE464373B

SE464373B - MEASURING INSTRUMENTS FOR DETERMINING THE EXACT FORM OF A RAILWAY WHEEL PROFILE

Info

Publication number: SE464373B
Application number: SE8604958A
Authority: SE
Inventors: Martti Kurkinen
Original assignee: Martti Kurkinen
Priority date: 1985-10-10
Filing date: 1986-11-20
Publication date: 1991-04-15
Also published as: GB2183840A; FI853938A0; DE3637839A1; FI78984C; GB8624754D0; SE8604958D0; FI853938L; SE8604958L; CH672183A5; GB2183840B; FR2590666B3; FI78984B; FR2590666A1

Description

464 373 “zi järnvägshjulsprofilen följande sonden en elektrisk signal, vilken är proportionell till avvikelserna mellan dimensio- nerna på järnvägshjulet och dimensionerna på mallprofilen. 464 373 “in the railway wheel profile following the probe an electrical signal, which is proportional to the deviations between the dimensions of the railway wheel and the dimensions of the template profile.

Denna skillnadssignal kan förstärkas och registreras med hjälp av en skrivare eller plotter.This difference signal can be amplified and registered using a printer or plotter.

Genom att instrumentet nollställes vid den högsta punkten på flänsen kommer skillnadssignalen att bli direkt proportio- nell till förslitningen av järnvägshjulet. Mätningen av järnvägshjuls- och mallprofilen kan övervakas med hjälp av mekaniska, optiska, elektriska, magnetiska eller pneumatiska organ.By resetting the instrument at the highest point on the flange, the difference signal will be directly proportional to the wear of the railway wheel. The measurement of the railway wheel and template profile can be monitored by means of mechanical, optical, electrical, magnetic or pneumatic means.

En föredragen utföringsform av instrumentet enligt förelig- gande uppfinning kommer att beskrivas närmare i detalj under hänvisning till bifogad ritning. Fig 1 visar en sidovy av ett instrument enligt föreliggande uppfinning, vilket är fäst på ett järnvägshjul. Fig 2 visar en vy av instrumentet sett vinkelrätt mot järnvägshjulets plan.A preferred embodiment of the instrument according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawing. Fig. 1 shows a side view of an instrument according to the present invention, which is attached to a railway wheel. Fig. 2 shows a view of the instrument seen perpendicular to the plane of the railway wheel.

Konstruktionen av och arbetssättet för den föredragna utfö- ringsformen kommer att beskrivas i det följande med hänvis- ning till sifferbeteckningarna i ritningsfigurerna.The construction and working method of the preferred embodiment will be described in the following with reference to the numerals in the drawing figures.

Mätinstrumentet är fäst på det järnvägshjul l, som skall mätas, medelst två permanentmagneter, vilka är monterade i basplattan 2 på ett sådant sätt, att styrtappar 3 vilar på den yttre kanten och basplattan vilar på sidoytan av järn- vägshjulets flänssida, vilken enligt standard utgör refe- rensytan vid dimensionering.The measuring instrument is attached to the railway wheel 1 to be measured by means of two permanent magnets, which are mounted in the base plate 2 in such a way that guide pins 3 rest on the outer edge and the base plate rests on the side surface of the railway wheel flange side, which by standard the reference surface for dimensioning.

Eftersom den yttre kanten på järnvägshjulet, på vilken styr- , tapparna 3 vilar, icke förslites under drift, kan den också tjänstgöra såsom en referensdiameter. Själva instrumentet 4 i är fäst i rät vinkel mot basplattan. Mätvagnen 5 förflyttas i horisontell riktning längs slidräler på instrumentkroppen med hjälp av en mutter, vilken är placerad i vagnen, och en ledarskruv 7, vilken är roterbar medelst en stegmotor 6. 'ik 464 373 En annan mätvagn 8 är förflyttbar i vertikal riktning längs vertikala slidräler på mätvagnen. En fast sond 9 är monterad på mätvagnen 8 och följer formen på den övre ytan av mall- profilen ll, vilken är monterad på mätinstrumentkroppen medelst två bultar 10. Mätvagnen rör sig således i vertikal riktningen i enlighet med mätsondens rörelser, då densamma följer den övre ytan på mallprofilen ll.Since the outer edge of the railway wheel, on which the guide pins 3 rest, does not wear during operation, it can also serve as a reference diameter. The instrument 4 i itself is attached at right angles to the base plate. The measuring carriage 5 is moved in the horizontal direction along slide rails on the instrument body by means of a nut, which is placed in the carriage, and a guide screw 7, which is rotatable by means of a stepping motor 6. Another measuring carriage 8 is movable in the vertical direction along vertical slide rails on the measuring trolley. A fixed probe 9 is mounted on the measuring carriage 8 and follows the shape of the upper surface of the template profile 11, which is mounted on the measuring instrument body by means of two bolts 10. The measuring carriage thus moves in the vertical direction in accordance with the movements of the measuring probe. the surface of the template profile ll.

I mätvagnen 8 för rörelse i vertikal riktning är anordnad en omvandlare och mätsonden 12 uppbär förskjutbart en berö- ringsspets 13, som under mätningen följer formen på järn- vägshjulsprofilen, då mätvagnen 5 förflyttas i horisontell riktning. Beröringsspetsarna på mätsonderna 9 och l3 är belägna på samma vertikala linje och således alltid på lika stort avstånd från referensytan.A transducer is arranged in the measuring carriage 8 for movement in the vertical direction and the measuring probe 12 slidably carries a contact tip 13, which during the measurement follows the shape of the railway wheel profile, when the measuring carriage 5 is moved in the horizontal direction. The contact tips on the measuring probes 9 and 13 are located on the same vertical line and thus always at an equal distance from the reference surface.

På grund av arbetssättet för mätsonden blir variationerna i utsignalen från mätsonden proportionella till variationerna i den inbördes sträckan mellan beröringsspetsarna. Vid start av mätningen omställes mätspetsarna medelst mätvagnen 5 till den högsta punkten på flänsen och signalen från mätsonden nollställes. Mätningen utföres genom omställning av berö- ringsspetsarna till rätt avstånd från referenspunkten _ (mätsträckan 55 mm i fig l överensstämmer med UIC-standard- gångcirka).Due to the operation of the measuring probe, the variations in the output signal from the measuring probe become proportional to the variations in the mutual distance between the contact tips. At the start of the measurement, the measuring tips are adjusted by means of the measuring carriage 5 to the highest point on the flange and the signal from the measuring probe is reset. The measurement is performed by adjusting the contact tips to the correct distance from the reference point _ (measuring distance 55 mm in Fig. 1 corresponds to the UIC standard walking circle).

Utsignalen från mätsonden är direkt proportionell till den största skillnaden mellan mallprofilen och järnvägshjulspro- filen och därmed till storleken på förslitningen av järn- vägshjulet. Mätningen kan upprepas vid olika ställen på pro- filen och omkretsen av järnvägshjulet för upprättande av en tydlig representation av fördelningen av förslitningen i olika delar i hjulet. Mätinstrumentet enligt föreliggande uppfinning kan tillämpas för mätning av järnvägshjul enligt olika normer helt enkelt genom användning av en mallprofil, som överensstämmer med den önskade normen. Mätningen och registreringen av resultaten kan ske på automatisk väg med mätinstrumentet enligt föreliggande uppfinning genom använd- ning av t ex en mikrodator och genom lagring av resultaten 464 373 a* från mätningar under fälttíllstånd i mikrodatorns minne för efterföljande analyser.The output signal from the measuring probe is directly proportional to the largest difference between the template profile and the railway wheel profile and thus to the magnitude of the wear of the railway wheel. The measurement can be repeated at different places on the profile and the circumference of the railway wheel to establish a clear representation of the distribution of wear in different parts of the wheel. The measuring instrument according to the present invention can be applied for measuring railway wheels according to different standards simply by using a template profile which conforms to the desired standard. The measurement and recording of the results can be done automatically with the measuring instrument according to the present invention by using for example a microcomputer and by storing the results 464 373 a * from measurements under field conditions in the microcomputer's memory for subsequent analyzes.

I en annan utföringsform av föreliggande uppfinning kan mallprofilen ll kompenseras i enlighet med en matematisk funktion, vilken är inmatad i en mikrodators minne. Mätvag- nen 8 förflyttas därpå i vertikal led med hjälp av en mik- rodatorstyrd stegmotor, som roterar ledarskruven, och med hjälp av en mutter på mätvagnen på ett sådant sätt, att läget på mätvagnen 8 överensstämmer med höjden på mallprofi- len på den motsvarande distansen från referensytan.In another embodiment of the present invention, the template profile 11 may be compensated in accordance with a mathematical function which is input to a microcomputer's memory. The measuring carriage 8 is then moved vertically by means of a microcomputer-controlled stepper motor, which rotates the lead screw, and by means of a nut on the measuring carriage in such a way that the position of the measuring carriage 8 corresponds to the height of the template profile on the corresponding the distance from the reference surface.

Med mätinstrument enligt föreliggande uppfinning är det lätt att uppnå noggranna mätningar av exempelvis förslitningen av järnvägshjul. Vid utförda mätningar har det uppnåtts en mät- noggrannhet på 0,03 mm, då förslitningsdjupet har varit mel- lan 0 och 10 mm. Underhållet av järnvägshjulen blir ekonomi- skare än på tidigare kända mätinstrument baserat underhåll, vilket baseras på mätningar med instrument enligt förelig- gande uppfinning.With measuring instruments according to the present invention, it is easy to obtain accurate measurements of, for example, the wear of railway wheels. When performing measurements, a measurement accuracy of 0.03 mm has been achieved, as the wear depth has been between 0 and 10 mm. The maintenance of the railway wheels becomes more economical than on previously known measuring instruments based maintenance, which is based on measurements with instruments according to the present invention.

Claims

464 373 PATENT REQUIREMENTS Measuring instruments for determining the exact shape of a railway wheel profile, which has two measuring probes (9, l3), one of which (13) contact tip touches the profile of the railway wheel (1) to be measured, and the other (9) contact tip touches a template profile (II) for generating a measurement signal over the difference between the measured measurement value and the reference value, characterized in that the instrument comprises a base plate (2) attachable to the wheel, in which a first laterally and above the wheel profile in the direction of the wheel axle displaceable measuring carriage (5) is attached, which receives a second measuring carriage (8), which is displaceable perpendicular to the path of the first carriage (5) and in which the two measuring probes (9, 13), of which measuring probe (13) following the wheel profile is movable in relation to the second measuring probe, arranged on the same straight line, which is transverse to the path of the first carriage (5).