202316. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés egymáshoz szorosan illesztett mechanikai alkatrészek kötésminőségének meghatározására
3 HU 202 316 B 4 vagy digitális kialakítású feszültségmérd lehet, amely a különbségképző kimenetéhez beállítható erősítésű erősítő közbeiktatásával van csatlakoztatva. Kialakítható azonban a kijelzőszerv úgy is, hogy az a különbségképző kimenetéhez csatlakoztatott, beállítható referenciaszintű komparátort és ehhez kapcsolódó két jelzőelemet (pl. LED diódát) tartalmaz. A jelfeldolgozó egység egy másik lehetséges kialakítása analóg-digitális átalakítót és ehhez csatlakoztatott digitális adatfeldolgozó berendezést tartalmaz. Ez a kivitel a szűrést, az effektívérték és a logaritmus képzést is digitálisan végzi. Lehetséges olyan kialakítás is, ahol a szűrést vagy a szűrést és az effektívérték-képzést, avagy még a logaritmusképzést is analóg áramkörök végzik, és ezekhez csatlakozik analóg-digitális átalakító közbeiktatásával a digitális adatfeldolgozó berendezés. A találmány szerinti eljárás ugyancsak a találmány szerint olyan berendezéssel is foganatosítható, amelynek az alkatrészek közül az egyik mechanikailag gerjesztett alkatrész rezgésének megfelelő villamos jelet előállító szerve, ennek kimenetéhez aluláteresztő szűrőn keresztül csatlakoztatott analóg-digitális átalakítója, ennek digitális kimenetéhez csatlakoztatott, a digitális kimeneten lévő pillanatnyi jelet két különböző mintavételi időintervallum mindegyikében ismételten beolvasó, a beolvasott jelekből képezett szelektíven korlátozott teljesítmény spektrum alapján az egyes időintervallumokhoz tartozó teljesítményt meghatározó és a két teljesítmény hányadosát képező digitális adatfeldolgozó berendezés és ehhez kapcsolódó kijelzőszerve van. Ez a kialakítás igen kis méretű, könnyen hordozható műszer megépítését teszi lehetővé. A találmány szerinti eljárás és berendezés objektív módszert nyújt egymáshoz szorosan illesztett alkatrészek kötésminőségének meghatározásához. A méréssel biztonságosan megállapítható a kötés pillanatnyi állapota és lehetséges a lazulási folyamat követése. Különösen előnyösen alkalmazható a találmány zsugorkötésű abronccsal ellátott vasúti kerekek ellenőrzésére, mivel az ellenőrzés az ellenőrző személy szubjektív megítélésétől független, és így csak a valóban hibás kerekű kocsik, illetve vontatójárművek kerülnek kisorolásra, ezek azonban valamennyien. A javítás során, a találmány szerinti mérési megoldást alkalmazva, felderíthető adott esetben olyan más kerék is, amelynél a lazulás már elkezdődött, és így célszerű cseréjét a meghibásodott kerékkel együtt elvégezni (megelőző karbantartás). Ezáltal jelentős költségmegtakarítás érhető el. A találmányt azonban nemcsak vasúti kerekek, hanem egyéb egymáshoz szorosan illesztett alkatrészek, pl. fogaskerékkoszorúk, hajtóművek, csapágygyűrűk kötésminőségének roncsolásmentes vizsgálatára is alkalmas. A találmányt a továbbiakban a rajzokon szemléltetett előnyös kiviteli alakok alapján ismertetjük, ahol az 1. ábra a találmány szerinti berendezés egy kiviteli alakjának tömbvázlata, a 2. ábra az 1. ábra szerinti kialakítás működését szemléltetőjelalakábrákat mutat, a 3. ábra a találmány szerinti berendezés egy másik kiviteli alakjának tömbvázlata, a 4. ábra az l.és 3. ábra szerinti kiviteli alak automatikus erősítésszabályozójának egy lehetséges kialakítását mutató kapcsolási rajz, az 5. ábra a találmány szerinti berendezés egy további kiviteli alakjának tömbvázlata és a 6. ábra az S. ábra szerinti kialakítás működését szemléltető folyamatábra. Az 1. ábrán 2 abronccsal ellátott vasúti 1 kerék 2 abroncsát 3 kalapács ütésével radiális irányban gerjesztjük. A 2 abroncs rezgését ugyancsak radiális irányban 5 rezgésérzékelővel, pl. piezoelektromos gyorsulásérzékelővel érzékeljük. Az 5 rezgésérzékelő kimenete sorbakapcsolt 6 előerősítőn, pl. piezoelektromos 5 rezgésérzékelő esetén töltéserősítőn át 7 automatikus erősítőszabályozó bemenetére van kapcsolva. Ezek az egységek képezik a 2 abroncs rezgésének megfelelő villamos jelet előállító 26 szervet A 7 automatikus erősítésszabályozó kimenete 8 sávszűrő bemenetére van kapcsolva. A 8 sávszűrő átviteli frekvenciatartományát úgy kell megválasztani, hogy az magában foglalja azt a frekvenciaértéket, ahol a mechanikai kötés minősége a gerjesztett 2 abroncs által tárolt rezgési energiát a legnagyobb mértékben befolyásolja. Pl. vasúti kerekekre a 8 sávszűrő sávközépfrekvenciája 2-5 kHz közé esik 23% relatív sávszélességgel. A 8 sávszűrő kimenetére 9 effektívérték képző egység bemenete kapcsolódik, amely utóbbi kimenetére 10 logaritmikus erősítő bemenete csatlakozik. A 10 logaritmikus erősítő kimenetére egyrészt 11 komparátor, másrészt 12 és 13 mintavevő és tartó áramkör van kapcsolva. All komparátor kimenete 14 monostabil multivibrátor indító bemenetére van kapcsolva, amely utóbbi kimenete 15 monostabil multivibrátor indító bemenetére kapcsolódik. A 15 monostabil multivibrátor kimenete egyrészt 16 monostabil múl ti vibrátor indító bemenetére, másrészt 17 monostabil multivibrátor indító bemenetére kapcsolódik. A 16 monostabil multivibrátor kimenete 18 monostabil multivibrátor indító bemenetére van kötve. A 17 és 18 monostabil multivibrátor kimenete a 12, illetve a 13 mintavevő és tartó áramkör vezérlő bemenetére kapcsolódik, amelyek kimenete 19 különbségképző pozitív, illetve negatív bemenetére van csatlakoztatva. A 8 sávszűrő bemenete és a 19 különbségképző kimenete közti áramkör 27 jelfeldolgozó egységet képez. A 19 különbségképző kimenete skála beállító, változtatható erősítésű 20 erősítőn keresztül 21 feszültségmérő, például digitális voltmérő bemenetére van kapcsolva. A 20 erősítő és a 21 feszültségmérő 28 kijelzőszervet képeznek. A 11 komparátor kimenete 22 inverteren át 23 flipflop beállító bemenetéhez is csatlakoztatva van, eme beállító bemenethez tartozó kimenetre 24 jelzőelem, például LED diódás áramkör kapcsolódik. A 23 flipflop visszaállító bemenete 25 átkapcsoló kimenetére van csatlakoztatva, amely 25 átkapcsoló nyugalmi állapotban +UT tápfeszültségre, a nem ábrázolt nyomógombbal működtetett állapotában pedig a földre kapcsolódik. A 25 átkapcsoló kimenete a 21 feszültségmérő nullázó bemenetére is csatlakoztatva van. Az 1. ábrán szemléltetett kapcsolás működését a 2. ábrán mutatott jelalakábrák alapján ismertetjük. A 10 logaritmikus erősítő kimenetén lévő A jel megfelel a 3 kalapács egyetlen ütése által keltett rezgésnek. A 11 komparátor nullkomparátorként van kialakítva, így kimenetén a B jelet adja, ennek felfutó éle indítja a 14 monostabil múl ti vibrátort, amelynek kimenetén olyan hosszúságú C jel van, amely hosszabb mint az egyetlen 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
