162604. lajstromszámú szabadalom • Berendezés két- és többtengelyű vasúti járművek sérült futófelületű kerekeinek kiválasztására és önműködő kijelzésére
3 162604 4 választja és a sérülés mértékét meghatározza. A találmány lényeges ismérveit az alábbiakban foglalhatjuk össze: 1. Mind a felhordás, mind a laposodás következtében a kerék sérülést szenved. Amikor a sérült kerékfelület fut a sínen, akkor a laposodott rész gördülésénél tehermentesülések, majd ütések lépnek fel a sínen, amelyek a kerékfelület ép részeinek a sínnel történő érintkezésekor csillapodnak. Ezzel ellentétes folyamat játszódik le a felhordás révén meghibásodott kerékfelület esetében. A laposodással sérült kerékfelület átfutása közben létrejött tehermentesülés idejét a söntellenállás változási idejének mérésével végzi a berendezés, mégpedig úgy, hogy a pályát alkotó két sínszál közé egy nagyfrekvenciás generátor van kapcsolva, melyet a kimeneten a vasúti kerékpár nagyfrekvenciás átlagos impedanciája zár le. A nagyfrekvenciás generátor üzemi frekvenciája célszerűen 50 kHz és 1 MHz között választható meg. A generátor a lezáró impedancián állandó áramot hajt keresztül, amely a jármű kerékpárjának közeledésével a sönthatás miatt egy minimális értékig csökken, majd távolodásával visszatér az állandó értékhez. Ha a generátor érzékelési szakaszán belül (mely célszerűen egy átlagos vasúti kerék kerületének hosszúságával egyenlő — 3,14 méter - és az üzemi frekvenica megválasztásával állítható be) haladó kerék futófelületén sérülés keletkezik, a kerék a síntől elválik és sönthatása csökken, így a sérülés átfutási idejével azonos szélességű, az állandósult áramértéket megközelítő áramimpulzus keletkezik. Mivel adott áthaladási sebessgénél a sérülés áthaladási ideje a sérülés mértékére jellemző, a keletkezett áramimpulzus szélessége arányos a sérülés mértékével. Az áramimpulzus által a lezáró impedancián létrehozott feszültséget az üzemi frekvenciára hangolt szelektív erősítővel felerősítjük és demodulators vezetjük, majd a szintcsökkenés kompenzálására ezt a jelet ismét felerősítjük és az erősítő kimenő jelét felüláteresztő szűrőre kapcsoljuk. A felüláteresztő szűrő jelét jelformáló fokozatra vezetve, négyszögimpulzussá alakítjuk, melynek szélessége arányos a sérülés geometriai méretével. A további kiértékelést automatikus rendszerrel végezzük. Ez az eljárás kéttengelyű kocsik sérült futófelületű kerekeinek kiválasztására alkalmas. 2. Többtengelyű kocsik - ahol tehát a kerékzsámolyban 2, 3 tengely van - sérült futófelületű kerekeinek kiválasztására a fentiekben mái leírt berendezés alkalmazható; ebben az esetben az ismertetett jeladóból célszerűen annyit kell alkalmazni, egymástól villamosan elválasztott rövidített érzékelési hosszal, hogy a teljes érzékelési hossz egy átlagos kerék kerület hosszúságát tegye ki, de az egymástól elválasztott elemi szakaszoknak az érzékelni kívánt legrövidebb tengelytávolságnál kisebbnek kell lennie. A jeladók természetesen azonos üzemi frekvencián működnek, tehát f, = f, = f3 = .. . = 3. A találmány szerinti berendezés útján nyert és a sérülés geometriai méretével nem lineárisan arányos szélességű impulzusokat önműködő digitális elektronikus rendszerben dolgozzuk fel kijelzésre alkalmas információvá úgy, hogy a jármű elhaladó tengelyeit számláljuk és sebességüket, valamint súlyukat folyamatosan mérjük és a sebesség, valamint súly függvényében a villamos impulzusok szélessége által hordozott méretinformációt A/D átalakítóval célszerűen módosítjuk, majd az így módosított információt előre meghatározott nagyságrendnek megfelelő jellel összehasonlítjuk, majd a nagyságrendi kategóriának és a tengelyszámnak megfelelően rendezzük. Az egy kerék futófelületéről nyert sérülési nagyságrendre vonatkozó információk közül a legnagyobbat a hozzátartozó tegnelyszámmal együtt eló'tárolóban tároljuk, majd a vonat valamennyi, méreten felül sérült futófelületű kerekére vonatkozó információt egy tárolóba rendezzük, amiből a vonat elhaladása után az adatokat kiolvassuk és adatátvivő hálózaton keresztül egy távolabbi felhasználó helyre továbbítjuk. A feldolgozó egységek sebességmérő, súlymérő, tengelyszámláló, A/D átalakító, előtároló - együttműködését az érzékelési szakaszon áthaladó járműkerekekkel vezéreljük. A találmány szerinti megoldásnak megfelelő berendezést egy kiviteli példa kapcsán, a leíráshoz mellékelt rajzok segítségével részletesen is megmagyarázzuk. A rajzokon az 1. ábra a taálmány szerinti jelvevőfokozat kapcsolási elrendezését mutatja, kéttengelyes járműhöz, a 5 2. ábra a kettőnél több tengellyel rendelkező járművekhez rendelhető jelvevőfokozat kapcsolási elrendezését vázlatosan, a 3. ábra pedig szintén vázlatosan a digitális feldolgozórendszert 10 ábrázolja. Amint az 1. ábrából látható, a vasúti pályát alkotó két sínszálhoz alkalmas módon csatlakozik az 1 nagyfrekvenciás generátor, amely a 2 impedanciával van lezárva. Ez az impedancia megegyezik az üzemi frekvencián a vasúti kerék-16 párok átlagos impedanciájának nagyságával. A 2 lezáró impedancián a sérült kerékrész átfutásakor keletkező feszültségimpulzust a 3 szelektív erősítővel felerősítve a 4 demodulátorra vezetjük, a 4 demodulator által okozott szintcsökkenést pedig az 5 erősítő kompenzálja. Az 5 20 erősítő kimenőjelét a 6 felüláteresztő szűrőre vezetjük, majd a 6 felületáteresztő szűrő kimenő jelét a 7 jelformáló egység négyszöge siti, melynek kimenetén megjelenő impulzusok szélessége arányos a futófelületi sérülések geometriai méretével. 25 A kiértékelő berendezés rendszertechnikai felépítését a 3. ábrán látjuk. A 7 jelformáló egység kimenő jelét egy digitális elektronikus berendezés dolgozza fel oly módon, hogy a 9 sebességes súlymérő egység az átfutó járműkerék sebességét és súlyát 30 méri, a 10 tengelyszámláló egység a tengelyeket számlálja. A 9 sebesség- és súlymérő egység által megadott sebesség- és súlyértékek függvényében a 7 jelformáló egység jelét all számlálólánc - amely a súly és sebesség függvényében eltérő frekvenciával van meghajtva - mint módosító egység kime-35 netén jelentkező információt a 12 összehasonlító egységbe vezetjük, ahol előre meghatározott, a sérülés nagyságrendjének megfelelő jellel összehasonlítjuk. A 12 összehasonlító egység kimenetén megjelenő információt a 13 rendező egységbe vezetjük, ahol a 10 tengely-40 számláló egység által adott tengelyszámmal együtt a sérülés nagyságrendjének megfelelően rendezzük. A 13 rendező egységben rendezett információk közül a legnagyobb sérülésre utaló információt a hozzátartozó tengelyszámmal együtt a 14 előtároló egységbe vezetjük. A vizsgált kerék elhaladása 45 után a 14 előtároló egységben tárolt, kiirásra alkalmas információt a 15 tároló egységben a kiolvasásig megőrizzük. Az előzőekben ismertetett programot a berendezés minden elhaladó kerékpárnál megismétli, a program vezérlését a 8 vezérlőegység végzi a 19 inditóérzékelő egység által adott 50 jelek alapján. A vonat elhaladása után a 15 tároló egységben tárolt és a vonat összes sérült kerekére vonatkozó információkat a 16 kiolvasó egység sorrendben kiolvassa és adatátvitelre alkalmas formára átalakítja. A 16 kiolvasó egység által adott kimenő jelek a 17 55 adattovábbító egységen keresztül a távolabbi elhasználó helyre kerülnek. A felhasználó helyen elhelyezett 18 adatvevő egység a 17 adattovábbító egység jeleit rögzíti. A kettőnél több tengellyel rendelkező járművek esetében a 2. ábrán bemutatott kiviteli alakot alkalmazzuk úgy, hogy 60 az 1 nagyfrekvenciás generátortól a 14 előtároló egységig terjedő berendezés részeket annyiszor helyezzük el egymással párhuzamosan, ahány érzékeld szakaszt kívánunk alkalmazni Ezeknek a párhuzamosan kapcsolt berendezésrészeknek az együttműködését a kibővített 8 vezérlőegység biztosítja a 19 66 indítóérzékelő egység jelei alapján. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Berendezés két- és többtengelyű vasúti járművek sérült 70 futófelületű kerekeinek kiválasztására és önműködő kijelzésére, azzal jeltemezve,hogy a vasúti pályát alkotó két sínszálhoz impedanciával (2) lezárt nagyfrekvenciás generátor (1) van kapcsolva, melyhez jelformálóegység (20) bemenete van kötve, a jelformálóegység kimenete viszont jelfeldolgozó 75 egység bemenetére csatlakozik. 2
