[go: up one dir, main page]

SU1794740A1 - Device for measuring pressure of wheel on rail - Google Patents

Device for measuring pressure of wheel on rail Download PDF

Info

Publication number
SU1794740A1
SU1794740A1 SU904784975D SU4784975D SU1794740A1 SU 1794740 A1 SU1794740 A1 SU 1794740A1 SU 904784975 D SU904784975 D SU 904784975D SU 4784975 D SU4784975 D SU 4784975D SU 1794740 A1 SU1794740 A1 SU 1794740A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
rail
horizontal
force
neck
stresses
Prior art date
Application number
SU904784975D
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Genadij F Agafonov
Eduard I Danilenko
Anatolij V Grachev
Lev N Frolov
Vladimir M Romanov
Original Assignee
Le I Inzhenerov Zheleznodorozh
Dn I Inzh Zhelenorodozh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Le I Inzhenerov Zheleznodorozh, Dn I Inzh Zhelenorodozh filed Critical Le I Inzhenerov Zheleznodorozh
Application granted granted Critical
Publication of SU1794740A1 publication Critical patent/SU1794740A1/en

Links

Landscapes

  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

Изобретение относится к измерению динамических характеристик взаимодействия железнодорожного пути и подвижного состава и может быть использования для измерения горизонтальных сил, действующих на рельс при движении поездов.The invention relates to measuring the dynamic characteristics of the interaction of a railway track and rolling stock and can be used to measure horizontal forces acting on a rail when trains move.

Известно устройство, в котором о величине горизонтальных сил судят по величине напряжений в головке и подошве рельса. Оно имеет три тензорезистора, два из которых наклеены на подошву рельса и одни на головку. Эти тензорезисторы включены в измерительную тензометрическую схему с регистратором. Недостатком этого устройства является необходимость последующего расчета действующей силы по результатам измеренных величин напряжений.A device is known in which the magnitude of the horizontal forces is judged by the magnitude of stresses in the head and foot of the rail. It has three strain gauges, two of which are glued to the rail foot and one to the head. These strain gauges are included in the measuring strain gauge circuit with a recorder. The disadvantage of this device is the need for subsequent calculation of the effective force based on the results of the measured stress values.

Также известно устройство, позволяющее судить о величине горизонтальных сил по деформации спиц или диска колеса. В этом устройстве тензорезисторы наклеены на спицы или диск колеса и включены в один измерительный тензометрический мост, а для записи сигнала на осциллограмму предусмотрен токосъемник. Это устройство не может быть использовано в тех случаях, когда необходимо измерить силу воздействия от колес проходящего поезда в одной какойто определенной точке пути. Указанные устройства имеют недостаточную точности измерения динамических сил взаимодействия колеса и рельса.Also known is a device that makes it possible to judge the magnitude of horizontal forces by deformation of the spokes or wheel disc. In this device, strain gauges are glued to the spokes or wheel disc and are included in one measuring strain gauge bridge, and a current collector is provided to record the signal on the oscillogram. This device cannot be used in cases where it is necessary to measure the force of impact from the wheels of a passing train at one certain point on the track. These devices have insufficient accuracy in measuring the dynamic forces of interaction between the wheel and the rail.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность и расширить диапазон измерения путем определения действующих на рельс горизонтальных сил. Наиболее близким по технической сущности аналогов является устройство, с помощью которого определяют величину горизонтальных, сравнивая их с величиной деформаций шейки рельса.· Это устройство принято за прототип, оно содержит четыре тензорезистора, которые наклеены на шейку рельса и включены в Гензометрический мост: В одну диагональ тензометрического моста подключен блок питания с постоянным напряжением. Другая диагональ связана с чувствительным элементом, например, шлейфом осциллографа. Отклонением луча шлейфа и определена величина горизонтальной силы. Недостатком этого устройства является малая точность измерения горизонтальных сил. Величины измеренных сил в отдельныхослучаях могут в два и более раз превышать значения реально действующих сил. Измерение горизонтальных сил в этом устройстве выполнено с учетом допущения, что деформация ’сжатия в шейке рельса от вертикальной нагрузки по всей высоте постоянны. В действительности эти деформации уменьшены по мере удаления от места приложения вертикальной силы. Кроме этого необходимо отметить, что вер5 тикальная сила приложения с эксцентриситетом, может оказывать значительное влияние на результаты измерения горизонтальных сил. Еще одним критерием для работоспособности этого устройства является 10 условие, чтобы тензорезисторы были наклеены в сечениях с одинаковой площадью поперечного сечения. Если это не соблюдено, то деформации в верхней и нижней зонах шейки не пропорциональны действующим 15 моментам от горизонтальной силы, а также от вертикальной нагрузки, действующей с эксцентриситетом. Следовательно, могут иметь место значительные ошибки в измерении горизонтальной силы.The proposed device allows you to increase the accuracy and expand the measurement range by determining the horizontal forces acting on the rail. The closest in technical essence to analogs is a device with which the magnitude of the horizontal is determined, comparing them with the magnitude of the deformations of the rail neck. This device is taken as a prototype, it contains four strain gauges that are glued to the rail neck and are included in the strain gauge bridge: One diagonal the strain gauge bridge is connected to a constant voltage power supply. The other diagonal is associated with a sensitive element, for example, an oscilloscope loop. The deviation of the trail beam and the magnitude of the horizontal force is determined. The disadvantage of this device is the low accuracy in measuring horizontal forces. The values of the measured forces in some cases can be two or more times higher than the values of the actually acting forces. The measurement of horizontal forces in this device is made taking into account the assumption that the compression deformation in the rail neck from the vertical load is constant along the entire height. In fact, these deformations are reduced with distance from the place of application of the vertical force. In addition, it should be noted that the vertical force applied with eccentricity can have a significant effect on the measurement of horizontal forces. Another criterion for the operability of this device is 10 the condition that the strain gages be glued in sections with the same cross-sectional area. If this is not observed, then the deformations in the upper and lower zones of the neck are not proportional to the effective 15 moments from the horizontal force, as well as from the vertical load acting with eccentricity. Consequently, there can be significant errors in the horizontal force measurement.

Целью изобретения является повышение точности измерения и расширение диапазона измерения путем определения действующих на рельс горизонтальных сил. Это цель достигается тем, что устройство для определения давления колеса на рельс содержит закрепленные на шейке рельса симметрично относительно вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось рельса попарно - одни выше, а другие ниже горизонтальной плоскости, проходящей через поперечную ось рельса, активные тензорезисторы, которыми образованы одни и другие плечи мостовой схемы, в одну диагональ которой включен источник пита35 ния, а в другую - регистратор и отличается тем, что последовательно с первыми активными резисторами в одни плечи мостовой схемы включены резисторы, которые выполнены с сопротивлением 40 (1) где Rx - con роти вл е н ие рез исто ро в:The aim of the invention is to improve the measurement accuracy and expand the measurement range by determining the horizontal forces acting on the rail. This goal is achieved by the fact that the device for determining the pressure of the wheel on the rail contains fixed on the rail neck symmetrically relative to the vertical plane passing through the longitudinal axis of the rail in pairs - some above and others below the horizontal plane passing through the transverse axis of the rail, active strain gauges, which are formed one and the other arms of the bridge circuit, in one diagonal of which the power supply is connected, and in the other - the recorder, and differs in that resistors are connected in series with the first active resistors to some arms of the bridge circuit, which are made with a resistance of 40 (1) where Rx is con Rotation of source reso rs:

R - сопротивление активного тензорезистора:R is the resistance of the active strain gauge:

Оу,02 - напряжения в верхней зоне шейки рельса над горизонтальной плоскостью, проходящей через поперечную ось рельса:Оу, 02 - stresses in the upper zone of the rail neck above the horizontal plane passing through the transverse axis of the rail:

аз, Од - напряжения в нижней зоне 5θ шейки рельса, под горизонтальной плоскостью, проходящей через поперечную ось рельса.az, Od - stresses in the lower zone 5θ of the rail neck, under the horizontal plane passing through the transverse axis of the rail.

На фиг.1 представлена схема расположения тензорезисторов на рельсе и в измерительном тензомОсту; на фиг.2 - опоры распределения поперечных нормальных напряжений вщейке рельса при действии центральной и эксцентрично приложенной вертикальной силы Di и Ог и боковой силы, (а), характер деформации (б) :.на фиг.З схема Шлумпфа для измерения горизонтальных сил, действующих в отдельном сечении рельса и распределение напряжения сжатия в шейке рельса от вертикальной нагрузки; на фиг.4 - график зависимости фиктивной горизонтальной силы от действующей вертикальной нагрузки при измерения^ предлагаемым устройством (сплошные линии) и с помощью устройства - прототипа (штриховые); на фиг.5 - копия . осциллограммы записи сил, предлагаемым устройством.Figure 1 shows a diagram of the location of the strain gauges on the rail and in the measuring strain gauge; Fig. 2 shows the support for the distribution of transverse normal stresses in the rail groove under the action of the central and eccentrically applied vertical force Di and Og and the lateral force, (a), the nature of the deformation (b): Fig. 3 shows the Schlumpf diagram for measuring the horizontal forces acting in a separate section of the rail and the distribution of compressive stress in the rail web from the vertical load; figure 4 is a graph of the dependence of the fictitious horizontal force on the effective vertical load when measuring ^ by the proposed device (solid lines) and using the device - prototype (dashed); figure 5 is a copy. oscillograms of recording the forces proposed by the device.

Предлагаемое устройство (фиг.1) для измерения горизонтальных сил, действующих на рельс, содержит рабочие тензорезисторы 1,2,3,4, наклеенные на шейке 6 рельса 5 и расположенные по разные стороны относительно оси симметрии 13 и центра тяжести рельса. Тензорезисторы 8, 9 смонтированы в тензометрический мост 7. Измерительный мост 7 подключен к источнику питания. Для записи сигнала от воздействия горизонтальной нагрузки 14 в измерительную схему тензомоста 7 предусмотрено напряжение питания а диагональ 10х а в другую диагональ 11 включен шлейф 12. Для достоверности достигаемого положительного эффекта при измерении горизонтальных поперечных сил, действующих на рельс, с помощью предлагаемого устройства авторами были проанализированы · теоретические допущения и экспериментальные данные измерений динамических сил взаимодействия колеса и рельса.The proposed device (figure 1) for measuring the horizontal forces acting on the rail contains working strain gauges 1, 2, 3, 4, glued on the neck 6 of the rail 5 and located on opposite sides relative to the axis of symmetry 13 and the center of gravity of the rail. Strain gages 8, 9 are mounted in strain gauge bridge 7. Measuring bridge 7 is connected to the power supply. To record the signal from the action of the horizontal load 14 in the measuring circuit of the strain bridge 7, a supply voltage is provided for a diagonal of 10 x and a loop 12 is included in the other diagonal 11. For the reliability of the achieved positive effect when measuring horizontal shear forces acting on the rail, using the proposed device, the authors were · theoretical assumptions and experimental data of measurements of dynamic forces of interaction of a wheel and a rail are analyzed.

Измерение горизонтальных сил, действующих на железнодорожный рельс от колес подвижного состава, выполняют например, методом Шлумпфа с помощью тензодатчиков, наклеиваемых вертикально на шейку рельса и включаемых по электрической схеме моста Уинстона (фиг.З). При этом принято допущение, что на результаты измерения горизонтальных сил с помощью указанного устройства не влияют величина и место приложения вертикальной нагрузки. В действительности это не так.The measurement of the horizontal forces acting on the rail from the wheels of the rolling stock is performed, for example, by the Schlumpf method using strain gauges glued vertically to the rail neck and switched on according to the Winston bridge electrical circuit (Fig. 3). At the same time, it is assumed that the results of measuring horizontal forces using the specified device are not affected by the magnitude and place of application of the vertical load. In reality, this is not the case.

Относительное изменение омического сопротивления проволоки dR датчика пропорционально относительному ее удлинению ε dR/R=gdl/l=g ε, (2) где R - омическое сопротивление датчика;The relative change in the ohmic resistance of the wire dR of the sensor is proportional to its relative elongation ε dR / R = gdl / l = g ε, (2) where R is the ohmic resistance of the sensor;

Indi- соответственно длина и удлинение проволоки;Indi- respectively the length and elongation of the wire;

g - коэффициент тензочувствительности;g - coefficient of tensosensitivity;

ε - относительное удлинение проволоки.ε is the relative elongation of the wire.

Сигнал на клеммах измерительного прибора при включении всех четырех датчиков в мост (фиг.З) определяются следующим выражениемThe signal at the terminals of the measuring device when all four sensors are connected to the bridge (Fig. 3) are determined by the following expression

Υ ~ [ (ε Qa - ε Q|) - (ε Pa - ε pi) ] , (3) где с - коэффициент пропорциональности.Υ ~ [( ε Qa - ε Q |) - (ε Pa - ε pi)], (3) where с is the coefficient of proportionality.

Этот сигнал равен величине внешней горизонтальной силы и не зависит от влияния вертикальной силы. Выражение для изгибающих моментов в сечениях Р и G будут равны (фиг.З)This signal is equal to the magnitude of the external horizontal force and does not depend on the influence of the vertical force. The expression for bending moments in sections P and G will be equal (Fig. 3)

мр= Y · m - D · еm p = Y m - D e (4) (4) Mg= Y · q-D · е Mg = Y q-D e (5) (five) Отсюда при вычитании моментов пол- Hence, when subtracting the moments, the учено выражение для горизонтальной силы learned expression for horizontal force у_ Мэ - Мр q - m ’ u_ Me - Mr q - m ' (6) (6) Аналогичное выражение Similar expression для горизон- for the horizon тальной силы получено при force obtained at постановке в staged in формулу (3) выражений для относительных деформаций датчиков, записанных в виде formula (3) of expressions for the relative deformations of the sensors, written in the form _ 1 / О Моч Qa Е % Wqz_ 1 / O Urch Qa E% Wq z ' (7); (7); Fd _ 1 .Мрч еРз - ε Ipp + Дор)· Fd _ 1. Mrche e Rz - ε Ipp + Dor) (8); (eight); „ _ 1 (D MQ4. Qi E% Wq;„_ 1 ( DM Q 4. Qi E% Wq ; ' (9); (nine); p - 1 zD a. Mp-x £pi-e(f? + wP’p - 1 z D a. Mp-x £ pi-e (f? + WP ' (10). (ten).

где Е - модуль упругости;where E is the modulus of elasticity;

Fp и Fq - 'площади сечений Р и Q на единице длины;Fp and Fq - 'area of sections P and Q per unit length;

Wp и Wq - моменты сопротивления тех же сечений.Wp and Wq are the moments of resistance of the same sections.

При подстановке в (3) выражений (7-10) после преобразований выражения для силы будут иметь видWhen substituting expressions (7-10) into (3) after transformations, the expressions for the force will have the form

Из формулы (11) следует, что электрический сигнал на зажимах измерительного прибора не зависит от вертикальных нагрузок и эквивалентен величине горизонтальной силы. По Шлумпфу напряжения, а следовательно, и деформации в шейке рельса при указанном на фиг.За силовом воздействии распределяются, как показано на фиг.Зв. Суммарные напряжения складываются из напряжений сжатия от вертикальной силы и напряжений от изгибающего момента. При этом из формул (7-10) видно, что распределение напряжений сжатия в шейке по всей высоте принято равномерным. Первые члены в скобках выражений (7,8,9,10) во всех четырех формулах величин относительных деформаций равны между собой при равенстве площадок сечений, т.е. Fp=Fq, что задается по условию. В действительности имеет место другая картина распределения напряжений сжатия в шейке (фиг.З). Напряжения в шейке рельса от действия вертикальной нагрузки, приложенной по оси симметрии, уменьшаются по мере удаления от места приложения силы. Величины этих напряжений могут быть определены по формуле ~ _ 2 Du, cos 0 --лЬг~~ ' где в - угол между вертикалью и направлением, по которому измерено давление:From formula (11) it follows that the electrical signal at the terminals of the measuring device does not depend on vertical loads and is equivalent to the value of the horizontal force. According to Schlumpf, the stresses and, consequently, the strains in the rail web at the time indicated in Fig. For the force action are distributed, as shown in Fig. Zv. The total stresses are the sum of the compressive stresses from the vertical force and the stresses from the bending moment. In this case, from formulas (7-10) it can be seen that the distribution of compression stresses in the neck over the entire height is assumed to be uniform. The first terms in parentheses of expressions (7,8,9,10) in all four formulas for the values of relative deformations are equal to each other if the cross-sectional areas are equal, i.e. Fp = Fq, which is set by condition. In reality, there is a different picture of the distribution of compressive stresses in the neck (Fig. 3). Stresses in the rail neck from the action of a vertical load applied along the axis of symmetry decrease with distance from the place of application of the force. The values of these stresses can be determined by the formula ~ _ 2 Du, cos 0 - lb ~~ 'where в is the angle between the vertical and the direction along which the pressure is measured:

□ш - равнодействующая давления, передаваемого от’головки рельса на шейку:□ w - resultant pressure transmitted from the rail head to the neck:

b -.толщина шейки;b - the thickness of the neck;

г — расстояние от действующей силы до места, измерения напряжений.d - distance from the acting force to the place, stress measurement.

Вертикальная сила, приложения с эксцентриситетом, одновременно со сжатием вызывает также вертикальный изгиб шейки и кручение. Эпюры распределения поперечных нормальных напряжений в шейке рельса при действии центральной и эксцентрично приложенной вертикальной нагрузки, а также боковой силы представлены на фиг,2. Кривая изменения напряжения в среднем участке шейки рельса в зависимости от эксцентриситета приложения верти-: кальной нагрузки также показана на фиг.2а.Vertical force, application with eccentricity, simultaneously with compression, also causes vertical neck bending and torsion. Diagrams of the distribution of transverse normal stresses in the rail web under the action of a central and eccentrically applied vertical load, as well as a lateral force, are shown in Fig. 2. The curve of voltage change in the middle section of the rail web depending on the eccentricity of the application of the vertical load is also shown in Fig. 2a.

На основе анализа результатов исследований напряженного состояния рельсов установлено, что вертикальная эксцентрично приложенная сила вызывает в шейке рельса деформации; от сжатия, прогрессивно уменьшающиеся по мере удаления от места приложения нагрузки, от кручения рельса, от изгиба в вертикальной плоскости. Горизонтальная нагрузка вызывает деформации: от кручения рельса, от изгиба рельса в горизонтальной плоскости. В методе Шлумпфа в формулах (7-10) для относительных деформаций в измеряемых точках учитывается только равномерное сжатие от вертикальной силы (первое слагаемое) и изгибной момент, изменяющийся по линейному закону, как для защемленной.крнсоли (второе слагаемое). Таким образом, формулы для этих деформаций (7-10) не точны, что и приводит к неверному конечному выводу об эквивалентности сигнала только горизонтальной силе без учета влияния вертикальной нагрузки.Based on the analysis of the results of studies of the stress state of rails, it has been established that a vertical eccentrically applied force causes deformation in the rail neck; from compression, progressively decreasing with distance from the place of load application, from torsion of the rail, from bending in the vertical plane. The horizontal load causes deformations: from the torsion of the rail, from the bending of the rail in the horizontal plane. In the Schlumpf method in formulas (7-10) for the relative deformations at the measured points, only uniform compression from the vertical force (the first term) and the bending moment changing according to a linear law, as for the clamped salt (the second term) are taken into account. Thus, the formulas for these deformations (7-10) are not accurate, which leads to an incorrect final conclusion about the signal equivalence only to the horizontal force without taking into account the effect of the vertical load.

Для выяснения влияния вертикальной нагрузки на результаты измерения горизонтальных сил с помощью устройства Шлумпфа экспериментально изучены напряжения в шейке рельса при действии вертикальной центрально и эксцентрично приложенной нагрузок. Исследования были выполнены на лабораторной установке при нагружении рельса Р65 вертикальной нагрузкой 7.5 и 22 тс (таблица).To clarify the effect of the vertical load on the results of measuring horizontal forces using the Schlumpf device, the stresses in the rail neck under the action of vertical centrally and eccentrically applied loads were experimentally studied. The studies were carried out on a laboratory setup with a R65 rail loaded with a vertical load of 7.5 and 22 tf (table).

Полученные данные подтверждают, что напряжения при осевом приложении вертикальной нагрузки в сечениях Р больше, чем в сечении Q. При действии на рельс эксцентрично приложенной вертикальной силы и отсутствии горизонтальной нагрузки измерительным прибором фиксировали фиктивную горизонтальную силу от вертикальной эксцентрично приложенной силы. Величина ошибки, т.е, фиктивной горизонтальной силы, зависит от эксцентриситета приложения вертикальной нагрузки и типа рельса. Ошибка может достигать значений соизмеримых по величине с реальным значением горизонтальной силы.The data obtained confirm that the stresses during axial application of a vertical load in sections P are greater than in section Q. When an eccentrically applied vertical force is applied to the rail and there is no horizontal load, the measuring device recorded a fictitious horizontal force from a vertical eccentrically applied force. The magnitude of the error, i.e. the fictitious horizontal force, depends on the eccentricity of the applied vertical load and the type of rail. The error can reach values comparable in magnitude with the real value of the horizontal force.

Для более точного измерения и расширения диапазона измерения путем определения действующих на рельс горизонтальных сил было предложено новое устройство.For a more accurate measurement and expansion of the measuring range by determining the horizontal forces acting on the rail, a new device was proposed.

Экспериментальное сравнение результатов измерения сигнала от вертикальной нагрузки в схеме измерения горизонтальной силы с помощью устройства прототипа (по Шлумпфу) и с помощью предлагаемого устройства выполнено на примере рельса типа Р 65. Результаты этого эксперимента приведены на фиг.5 и в таблице.An experimental comparison of the results of measuring the signal from the vertical load in the horizontal force measurement circuit using the prototype device (according to Schlumpf) and using the proposed device is carried out using the example of the P 65 type rail. The results of this experiment are shown in figure 5 and in the table.

Анализ полученных результатов показывает, что при центральном приложении вертикальной нагрузки отклонение гальванометра в обоих случаях практически одинаковое, близкое к нулевому. При эксцентрично приложенной вертикальной нагрузке 15 тс и эксцентриситете, равном 10 мм, отклонение гальванометра по схеме Шлумпфа было в 6 раз больше, чем при измерении новым устройством. В этом случае величина фиктивной горизонтальной силы составляла 17-20% вертикальной нагрузки, т.е, ошибка достигала до 2,5-3 т.е. Очевидно, что при больших эксцентриситетах приложения вертикальной нагрузки величина зарегистрированной горизонтальной силы взаимодействия колеса и рельса может достигать значительных величин и в некоторых случаях может превышать реально действующую силу в два раза. При измерении горизонтальной силы с помощью предлагаемого устройства при вертикальной нагрузке 15 тс, приложенной с эксцентриситетом 10 мм, фиктивная горизонтальная сила не превышала 0,5 тс и составляла не более 3% действующей вертикальной силы. Практически при соответ9 довательно с первыми активными тензорезисторами 1 и 2 в одни плечи мостовой схемы включают резисторы 8 и 9. На диагональ 10 тензомоста 7 подают питание схемы, в 5 диагональ 11 включают регистратор 12 (шлейф осциллографа). При прохождении поезда производят запись сигналов от действия горизонтальных сил на осциллограмму, затем выполняют запись сигналов от действия силы известной величины, т.е. тарируют чувствительность устройства и масштаб записи.An analysis of the results obtained shows that with a central application of a vertical load, the deviation of the galvanometer in both cases is practically the same, close to zero. With an eccentrically applied vertical load of 15 tf and an eccentricity of 10 mm, the deflection of the galvanometer according to the Schlumpf scheme was 6 times greater than when measured with a new device. In this case, the value of the fictitious horizontal force was 17-20% of the vertical load, i.e., the error reached up to 2.5-3, i.e. Obviously, at large eccentricities of the application of the vertical load, the value of the recorded horizontal force of interaction between the wheel and the rail can reach significant values and in some cases may exceed the actual force by two times. When measuring the horizontal force using the proposed device with a vertical load of 15 tf, applied with an eccentricity of 10 mm, the fictitious horizontal force did not exceed 0.5 tf and was no more than 3% of the acting vertical force. Practically, when correspondingly with the first active strain gauges 1 and 2, resistors 8 and 9 are included in some of the bridge circuit arms. Circuit power is supplied to diagonal 10 of strain bridge 7, and recorder 12 (oscilloscope loop) is turned on in diagonal 5 of 11. When the train passes, the signals from the action of horizontal forces are recorded on the oscillogram, then the signals from the action of a force of a known value are recorded, i.e. tare device sensitivity and recording scale.

ствующем подборе тензорезисторов (7 и 8) ошибка в измерении горизонтальной силы предлагаемым устройством может быть сведена к нулю.With the appropriate selection of strain gages (7 and 8), the error in measuring the horizontal force by the proposed device can be reduced to zero.

Устройство для определения давления колеса на рельс работает следующим образом. На шейке 6 рельса 5 размечают места установки тензорезисторов 1,2,3,4 и симметрично относительно вертикальной оси 13 сечения рельса наклеивают эти датчики. 10 При этом вывод от датчиков соединяют в тензометрический мост 7, кроме того после15The device for determining the pressure of the wheel on the rail works as follows. On the neck 6 of the rail 5, the installation locations of the strain gages 1, 2, 3, 4 are marked, and these sensors are glued symmetrically about the vertical axis 13 of the rail section. 10 In this case, the output from the sensors is connected to the strain gauge bridge 7, in addition, after 15

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Устройство для определения давления ’ колеса на рельс, содержащее закрепленные на шейке рельса симметрично относительно вертикальной плоскости, проходящей через пррдольную ось рельса попарно одни выше, а другие ниже горизонтальной плоскости, проходящей через поперечную ось рельса, активные тензорезисторы, которыми образованы одно и другое плечи мостовой схемы, в одну диагональ которой включен источник питания, а в другую - регистратор, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона путем определения действующих на рельс горизонтальных сил, последовательно с первыми активными тензорезисторами а одни плечи мостовой схе мы включены резисторы, которые выполнены с сопротивлением где Rx - сопротивление резисторов:A device for determining the pressure 'wheels on the rail, containing fixed on the rail neck symmetrically relative to the vertical plane passing through the longitudinal axis of the rail in pairs, one above, and others below the horizontal plane passing through the transverse axis of the rail, active strain gauges, which are formed one and the other of the bridge arms circuits, in one diagonal of which the power supply is included, and in the other - a recorder, characterized in that, in order to expand the range by determining the horizontal forces acting on the rail, resistors are connected in series with the first active strain gauges and one arms of the bridge circuit, which are made with resistance where Rx is the resistance of the resistors: R - ’сопротивление активного тензорезистора:R - ’resistance of active strain gauge: σι, 02 - напряжения в верхней зоне шейки рельса над горизонтальной плоскостью, проходящей через поперечную ось рельса;σι, 02 - stresses in the upper zone of the rail neck above the horizontal plane passing through the transverse axis of the rail; оз , (¾ - напряжения в нижней зоне шейки рельса под горизонтальной плоскостью, проходящей через поперечную ось рельса.oz, (¾ - stresses in the lower zone of the rail neck under the horizontal plane passing through the transverse axis of the rail. Эксцентриситет е, мм Eccentricity e, mm Напояжения (кгс/см ) в шейке рельса по показаниям датчиков Voltages (kgf / cm) in the rail neck according to the sensor readings Pi Pi Ра Ra Qi Qi Qa Qa Пои Д = 22 тс Poi D = 22 tf + 11 + 11 50 50 1180 1180 70 70 860 860 0 0 . 615 ... 615 610 610 470 470 460 460 - 11 - eleven 1100 1100 60 60 800 800 15 fifteen Пои Д = 7, 5 тс Poi D = 7.5 tf + 11 + 11 40 40 340 340 40 40 290 290 0 0 200 200 200 200 165 165 155 155 - 11 - eleven 360 360 15 fifteen 310 310 10 ten
Фиг 4 ________________________________! Ч________-___________vUFig 4 ________________________________! H ________-___________ v U Злешмюбоз Bfl-22M Груженые- думпкарыZleshmuboz Bfl-22 M Loaded dump cars
SU904784975D 1990-01-22 1990-01-22 Device for measuring pressure of wheel on rail SU1794740A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904784975A SU1794739A1 (en) 1990-01-22 1990-01-22 Device for determining pressure of wheel on rail

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1794740A1 true SU1794740A1 (en) 1993-02-15

Family

ID=21492866

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904784975A SU1794739A1 (en) 1990-01-22 1990-01-22 Device for determining pressure of wheel on rail
SU904784975D SU1794740A1 (en) 1990-01-22 1990-01-22 Device for measuring pressure of wheel on rail

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904784975A SU1794739A1 (en) 1990-01-22 1990-01-22 Device for determining pressure of wheel on rail

Country Status (1)

Country Link
SU (2) SU1794739A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2623665C1 (en) * 2016-05-20 2017-06-28 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Method of measurement of three load components in rail cross section under contact interaction with wheel of rail mobile composition

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107988864B (en) * 2017-12-12 2019-06-14 西南交通大学 Device and method for detecting bridge deformation and random track irregularity
RU2704141C1 (en) * 2019-01-09 2019-10-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет путей сообщения" (СГУПС) Method of measuring loads on rails at action of wheels of railway rolling stock

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2623665C1 (en) * 2016-05-20 2017-06-28 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" Method of measurement of three load components in rail cross section under contact interaction with wheel of rail mobile composition

Also Published As

Publication number Publication date
SU1794739A1 (en) 1993-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3734216A (en) Weighing device
EP0295067B2 (en) Digital load shift compensation
US10416032B2 (en) Optical fiber detection device with steel rail as elastomer and railway overload and unbalanced load detection system
US4804053A (en) Rocker pin load cell
CA2347755C (en) Track scales
SU1794740A1 (en) Device for measuring pressure of wheel on rail
US3155184A (en) Weighing apparatus
CN113494949B (en) Measuring method, measuring apparatus, measuring system, and recording medium
US3347326A (en) Railroad track weighing cell
US4800972A (en) Apparatus for weighing rolling railcars
RU2376559C1 (en) Weight measuring and diagnostics method of railway transport under rail base using weight rail plate
RU2720188C1 (en) Method of measuring lateral forces acting from wheel to rail, and device for implementation thereof
GB2364124A (en) Load measuring device
EP0324218B2 (en) Weight sensing apparatus
Boronenko et al. Develop a new approach measuring the wheel/rail interaction loads
UA63129A (en) Method for determining the destance from the vertiical axis of symmetry of the rail to the line of action of vertical load
CN114088290B (en) Steel rail assembly for measuring force wheel set calibration and measuring force wheel set calibration test bed
RU2704141C1 (en) Method of measuring loads on rails at action of wheels of railway rolling stock
GB1346448A (en) Mobile machine for measuring the twist of a railway track
RU2808937C1 (en) Method for determining absolute strains and stresses with mechanical strain gauge
RO108811B1 (en) Installation for the surveillance of the surface gaps in rail joints, for example, dilatation joints
RU2085417C1 (en) Device for checking railway vehicle wheel force
RU2145700C1 (en) Load-receiving device of balance
SU1045016A1 (en) Device for measuring vertical forces of pressure on tensile element having non-symmetrical profile
O’Brien et al. Development of a novel bridge weigh-in-motion system