BRPI0617128A2 - dispositivo para medir o diámetro do furo de referência de uma roda de locomotiva - Google Patents

dispositivo para medir o diámetro do furo de referência de uma roda de locomotiva Download PDF

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Abstract

<B>Dispositivo para medir o diâmetro do furo de referéncia de uma roda de locomotiva<D>. Um gabarito para a localização do furo de referência de uma roda ferroviária, para determinar uma medida de um furo de referência anular usinado em uma face de uma roda ferroviária e radialmente afastado na direção para fora do eixo sobre o qual a roda é montada, a uma distância predeterminada e indicativa do diâmetro da roda, com a medição sendo feita enquanto a roda permanece ligada aoeixo, o gabarito compreendendo: um membro alongado <18) apresentando uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, marcas (16) de referência no membro alongado, na primeira extremidade deste, indicativas de um comprimento ao longo do membro alongado, e um elemento de fixação (22) na segunda extremidade do membro alongado, para fixar, de forma removível, o gabarito em relação a um eixo de rotação do eixo, com o membro alongado se estendendo radialmente na direção da primeira extremidade deste, adjacente ao furo de referência da roda, de modo a permitir o uso das marcas de referência (16) para se determinar o diâmetro do furo de referência.

Description

Dispositivo para medir o diâmetro do furo de referência de uma roda de locomotiva.
CAMPO DA INVENÇÃO
Esta invenção se refere em geral ao campo dos transportes 5 ferroviários e, de modo mais em particular, a um dispositivo para medir o diâmetro do furo de referencia de uma roda de locomotiva. FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
Um trem típico inclui uma ou mais locomotivas que puxam uma pluralidade de carros ferroviários. Cada veículo no trem inclui uma pluralidade de 10 rodas, as quais rolam ao longo de um trilho metálico conforme o trem é propelido ao longo da linha. Uma interação apropriada entre a roda e o trilho é critica em relação a segurança, a confiabilidade e a eficiência da operação do trem.
Um trilho inclui uma flange de montagem de base, um topo de trilho que faz contato com a roda do veiculo e uma flange que liga a flange ao topo. 15 Uma roda de veículo inclui um cubo central montado no eixo do veículo, um disco que se estende para fora a partir do cubo e um anel externo que envolve o disco e que faz contato com o trilho. O anel inclui uma pista com diâmetro externo que pode ser plano ou cônico e uma flange que se estende para fora a partir do lado de baixo da pista. A pista desliza ao longo da superfície do topo do trilho de modo a suportar o peso vertical do 20 veículo. A flange se estende pela, e faz contato com, a lateral do topo do trilho de modo a fornecer o suporte lateral para permitir que a roda siga ao longo da trajetória do topo do trilho. As flanges são previstas somente em um lado de cada roda, ao longo do lado de dentro da roda.
As rodas dos veículos ferroviários sofrem de desgaste, com 25 o passar do tempo, devido ao seu contato com o trilho. A pista se desgasta como resultado do seu contato com o topo do trilho, em particular no caso de patinação da roda com relação ao trilho durante os eventos de aceleração e de frenagem. As flanges de roda irão se desgastar devido ao seu contato com a superfície interna do topo de trilho, em particular nas curvas e nos desvios. Por conseqüência, o desgaste das rodas ferroviárias deve ser monitorado de modo a assegurar que as dimensões da roda submetida ao desgaste sejam suficientes para um seu uso com segurança.
No passado, as dimensões das rodas ferroviárias eram periodicamente aferidas utilizando um gabarito mecânico aprovado pela Administração Federal de Ferrovias (FRA) dos Estados Unidos. Mais recentemente, os gabaritos 35 mecânicos foram substituídos por gabaritos eletrônicos, os quais permitem medições das rodas ferroviárias mais precisas e com repetição, para se determinar o posicionamento apropriado da roda e para medir as dimensões da roda ferroviária tais como a espessura do anel, a espessura da flange, a altura da flange e a distância entre um furo dereferencia (também chamado de furo de testemunha) de uma roda de locomotiva. Tanto com os gabaritos mecânicos quanto com os gabaritos eletrônicos, uma medida chave que é necessária para se determinar as outras dimensões da roda ferroviária é o diâmetro do furo de referencia, posto que o diâmetro do furo de referência é tipicamente 5 utilizado como um referência quando da determinação do diâmetro da roda, através da adição a duas vezes a distância do furo de referência. BREVE
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
É descrito um gabarito para a localização do furo de referência de uma roda ferroviária. O gabarito é utilizado para se determinar a medida do 10 furo de referência anular usinado em uma face de uma roda ferroviária e radialmente afastado na direção para fora do eixo sobre o qual a roda é montada, a uma distância predeterminada e indicativa do diâmetro da roda. A medição é feita enquanto a roda permanece ligada ao eixo. O gabarito compreende um membro alongado apresentando uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, e marcas de referência no 15 membro alongado, na primeira extremidade deste, indicativas de um comprimento ao longo do membro alongado. Também é previsto um elemento de fixação na segunda extremidade do membro alongado. O elemento de fixação é operado de modo a fixar, de forma removível, o gabarito em relação a um eixo de rotação do eixo, com o membro alongado se estendendo radialmente na direção da primeira extremidade deste, adjacente ao furo de referência da roda, de modo a permitir o uso das marcas para se determinar o diâmetro do furo de referência.
Em uma outra forma preferida de realização, é descrito um gabarito de localização do furo de referência de uma roda ferroviária. O gabarito é utilizado para se determinar a medida do furo de referência anular usinado em uma face 25 de uma roda ferroviária e radialmente afastado na direção para fora do eixo sobre o qual a roda é montada, a uma distância predeterminada e indicativa do diâmetro da roda. A medição é feita enquanto a roda permanece ligada ao eixo. O gabarito compreende um membro alongado apresentando uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, e uma abertura formada no membro alongado, através da qual o furo de referência 30 anular é visível. Também é previsto um elemento de fixação na segunda extremidade do membro alongado. O elemento de fixação é operado de modo a fixar, de forma removível, o gabarito em relação a um eixo de rotação do eixo, com o membro alongado se estendendo radialmente na direção da primeira extremidade deste, adjacente ao furo de referência da roda, de modo a permitir o uso da marca para se determinar o diâmetro 35 do furo de referência.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
As características e as vantagens da presente invenção ficarão mais evidentes a partir da seguinte descrição detalhada da invenção, quando ligajunto aos desenhos que a acompanham, nos quais:
- A figura 1 é uma ilustração de uma forma de realização de exemplo de um dispositivo de medição do diâmetro do furo de referência de uma roda ferroviária;
- A figura 2 é uma ilustração de uma forma de realização de exemplo do dispositivo de medição usado em uma roda de locomotiva;
A figura 3 é uma ilustração de uma forma de realização de exemplo do dispositivo de medição encaixado entre um apoio do mancai e um cubo de roda; e
- A figura 4 é uma ilustração de uma forma de realização de exemplo de uma janela, no dispositivo de medição, sendo usada para se determinar o diâmetro do furo dereferência.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
Apesar de existirem tanto gabaritos mecânicos quanto eletrônicos para medir diversas dimensões das rodas ferroviárias, uma informação chave que é necessária tanto para calcular quanto para medir diversas dimensões de roda é o diâmetro do furo de referência. O diâmetro do furo de referência e a distância até o furo de referência são usados para determinar o diâmetro da roda. Atualmente, o diâmetro do furo de referência é medido através de dispositivos tais como uma fita métrica. Contudo, não existe garantia de uma medição precisa no estado da arte, posto que é difícil fazer a medição do diâmetro do furo de referência devido, em parte, ao equipamento ou as peças mecânicas dispostas ao redor da roda, do que resulta um espaço limitado ao redor da roda e do eixo, e aos diversos pontos de referência possíveis nos eixos com tamanhos variados.
A figura 1 mostra uma forma de realização de exemplo de um dispositivo de medição do diâmetro do furo de referência de uma roda ferroviária ou gabarito 10. Uma alça 12 é formada em uma extremidade do dispositivo de medição 10. A alça 12 tem uma tal dimensão de forma que a mão de um humano adulto pode prender a alça 12 e segurar e mover o dispositivo de medição 10 para o propósito almejado. Imediatamente abaixo da alça 12 encontra-se uma janela 14, ou abertura. São previstos apontadores 16 no dispositivo de medição 10 os quais apontam na direção de uma borda da janela 14 ou se estendem para dentro da janela 14. Os apontadores 16 são previstos como guias para indicar o furo de referência 40 de uma roda 32 em particular na qual o dispositivo de medição 10 está posicionado para determinar o diâmetro do furo de referência. Apesar de ser descrita uma janela com apontadores, os peritos na arte irão prontamente reconhecer que os apontadores, ou as marcas, podem ser marcados sobre a difusão média, descrita com maiores detalhes abaixo. Da mesma forma, a presente invenção também pode ser feita sem a alça, tal como supra descrita.
Abaixo da janela 14 existe uma extensão mediana, ou membro alongado, 18 a qual tem aproximadamente um pé e meio de comprimento [cercade 45 cm], Em uma forma preferida de realização, esta extensão 18 apresenta uma distância fixa, mas os peritos na arte irão perceber que também poderia ser utilizada uma extensão ajustável. Ao final da difusão 18 encontra-se um pé 22 com duas projeções, ou um elemento de fixação. O bordo interno 24 do pé 22 com duas projeções forma uma conformação circular na qual o comprimento das projeções 25 se estende para além do comprimento de um semicirculo. Em outras palavras, e apesar do pé 22 com duas projeções aparentar formar um semicirculo, o comprimento das projeções 25 excede o comprimento necessário para formar um semicirculo. O diâmetro interno do pé 22 com duas projeções apresenta um afastamento suficiente para se ajustar ao eixo 34.
Tal como o quanto ilustrado na figura 2, o pé 22 com duasprojeções do dispositivo de medição 22 é fixado entre um suporte de mancai da extremidade do eixo e a face frontal da roda 32. Devido ao afastamento entre as duas projeções 25, o dispositivo de medição não está apto a montar no suporte de mancai da extremidade do eixo 30 e o dispositivo de medição não está apto a montar sobre o raio da usinagem de eixo 33 ou do cubo de roda 35. Ao invés disto, e devida a configuração do pé 22 com duas projeções, o dispositivo de medição 10 é forçado a se auto posicionar exatamente sobre o eixo 34. Devido ao fato de que o equipamento ao redor do eixo pode variar, os peritos na arte irão prontamente perceber que o elemento de fixação está de fato configurado para fixar, de modo destacável, o dispositivo de medição em relação a um eixo de rotação do eixo. Neste sentido, o elemento de fixação é configurado de modo que este pode ser fixado em qualquer uma dentre uma pluralidade de diâmetros usinados do eixo e/ou em um mancai fixado no eixo.
Em operação, um usuário deveria usar a alça 12 para dispor o pé 22 com duas projeções da extremidade do dispositivo de medição 10 entre o suporte do mancai da ponta de eixo 30 e a face frontal da roda 32 em uma posição correspondente a 5 horas ou a 7 horas, tal como ilustrado na figura 3, enquanto o eixo, e portanto a roda, ainda estão presos na locomotiva. Conforme o dispositivo de medição é girado, este irá se auto posicionar onde o eixo 34 se assenta contra o interior do pé 22 com duas projeções. Uma vez em posição, tal como ilustrado na figura 4, o furo de referência 40 da roda pode ser visto dentro da janela 14. Assim, tanto o furo de referência 40 pode ser visto dentro da janela 14 quanto se alinha com os apontadores 16, ou não. Com relação as locomotivas fabricadas pelo depositante, tanto os furos de referência de 38 polegadas quanto os de 36 polegadas são usados com base na dimensão da roda 32. Assim, se o dispositivo de medição 10 é fabricado para um diâmetro do furo de referência de 38 polegadas [cerca de 97 cm], e se a linha de referência 40 é visível dentro da janela 14, então o usuário sabe que o diâmetro do furo de referência é de 38 polegadas. Contudo, se o diâmetro do furo de referência não fica visível dentro da janela, mas ao invés disto é visível fora do dispositivo de medição 10 e5/5abaixo da janela 14, então o usuário sabe que a roda que está sendo medida tem um furo de referência de 36 polegadas [cerca de 91 cm],
Em uma outra forma preferida de realização, quando a extensão mediana 18 é ajustável, o usuário poderia ajustar o comprimento que deverá 5 ser medido, tal como em 38 polegadas ou em 36 polegadas. Então, e com base em onde o furo de referência 40 fica visível, tanto dentro da janela 14 ou abaixo ou acima da janela (dependendo do ajuste usado para a extensão mediana 18), o usuário saberá o diâmetro do furo de referência.
A configuração geométrica do dispositivo de medição 10 é 10 configurada de modo a resultar em um dispositivo que é leve apesar de durável. Neste sentido, o dispositivo de medição 10 apresenta um peso que permite um uso fácil pelo usuário mas sendo durável o suficiente para operar sem quebrar no ambiente no qual este será encontrado. Por exemplo, e como ilustrado, a extensão mediana 18 pode não ser feita como uma peça sólida. Em outras formas de realização, a única parte que é feita em metal é o pé 22 com duas projeções, sendo que os outros elementos podem ser construídos a partir de um material mais leve, mas ainda durável.
Apesar da invenção ter sido descrita na forma atualmente considerada como sendo a forma preferencial de realização, diversas variações e modificações ficarão aparentes aos peritos na arte. Deste modo, pretende-se que a 20 invenção não seja limitada pela forma específica de realização ilustrada, mas que seja interpretada dentro do espírito e do escopo totais das reivindicações em anexo.

Claims (11)

1. Gabarito para a localização do furo de referência de uma roda ferroviária, para determinar uma medida de um furo de referência anular usinado em uma face de uma roda ferroviária e radialmente afastado na direção para fora do eixo sobre o qual a roda é montada, a uma distância predeterminada e indicativa do diâmetro da roda, com a medição sendo feita enquanto a roda permanece ligada ao eixo, o gabarito caracterizado por compreender:(a) um membro alongado apresentando uma primeira extremidade e uma segunda extremidade;(b) marcas de referência no membro alongado, na primeira extremidade deste, indicativas de um comprimento ao longo do membro alongado; e(c) um elemento de fixação na segunda extremidade do membro alongado, para fixar, de forma removível, o gabarito em relação a um eixo de rotação do eixo, com o membro alongado se estendendo radialmente na direção da primeira extremidade deste, adjacente ao furo de referência da roda, de modo a permitir o uso das marcas de referência para se determinar o diâmetro do furo de referência.
2. Gabarito, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda compreender uma abertura formada através do membro alongado e próxima da marca de referência.
3. Gabarito, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda compreender uma alça formada na primeira extremidade do membro alongado.
4. Gabarito, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de fixação compreende um primeiro prolongamento e um segundo prolongamento, juntos formando um formato aproximadamente circular e maior que o semicírculo na borda interna do elemento de fixação que, quando disposto em relação ao eixo de rotação do eixo, restringe o movimento do elemento de fixação à auto localização com relação ao eixo de rotação do eixo.
5. Gabarito, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a medição sendo feita enquanto a roda permanece ligada ao eixo ocorre enquanto o eixo está fixado em um veiculo ferroviário.
6. Gabarito, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que fixar, de forma removível, o gabarito em relação a um eixo de rotação do eixo compreende fixar, de forma removível, o gabarito em ao menos um entre um mancai fixado no eixo ou um entre uma pluralidade de diâmetros usinados no eixo.
7. Gabarito para a localização do furo de referência de uma roda ferroviária, para determinar uma medida de um furo de referência anular usinado em uma face de uma roda ferroviária enquanto a roda está presa em um eixo o qual, porsua vez, está fixado a um veículo ferroviário, o gabarito caracterizado por compreender:(a) um membro alongado apresentando uma primeira extremidade e uma segunda extremidade;(b) uma abertura formada através do membro alongado e através da qual o furo de referência anilar é visível; e(c) um elemento de fixação na segunda extremidade do membro alongado, para fixar, de forma removível, o gabarito em relação a um eixo de rotação do eixo, com o membro alongado se estendendo radialmente na direção da primeira extremidade deste, adjacente ao furo de referência da roda, de modo a permitir o uso das marcas para se determinar o diâmetro do furo de referência.
8. Gabarito, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que ainda compreende marcas de referência próximas da abertura e indicativas da distância ao longo do membro alongado.
9. Gabarito, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o membro alongado é ajustável para distâncias predeterminadas de modo a permitir que o furo de referência anular seja visível dentro da abertura.
10. Gabarito, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que fixar, de forma removível, o gabarito em relação a um eixo de rotação do eixo compreende fixar, de forma removível, o gabarito em ao menos um entre um mancai fixado no eixo ou um entre uma pluralidade de diâmetros usinados no eixo.
11. Gabarito, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o elemento de fixação compreende um primeiro prolongamento e um segundo prolongamento, juntos formando um .formato aproximadamente circular e maior que o semicírculo na borda interna do elemento de fixação que, quando disposto em relação ao eixo de rotação do eixo, restringe o movimento do elemento de fixação à auto localização com relação ao eixo de rotação do eixo.
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