CZ282099A3 - Zařízení a způsob na měření nekruhovitosti a průměru železničních kol - Google Patents

Abstract

Zařízení namíření nekruhovitosti a průměru železničníchkol, obsahuje odvalovací fcolqnici /2/ na níž se odvaluje železniční kolo /1/, přídržnou kolejnici /8/k přidržování kola/1/ ve vystředěnépolozeběhemměření. Několikzdrojů13/složena» světlapromítáněkolik složenýchsvětelných paprsků/9/ na měřené kolo /1/, přičemž tyto paprskyprůběžně interferují na otolkukola aodvalovacímpásukola. Obrázky vytvořené složenými světelnými paprsky se promítají přes neprůhledný filtr /4/. Obrázky promítané přes neprůhledný filtr /4/se zachycují videokamerou/5/, kteráje předávádo počítače /6/, kde se uklácfcgí pro další zpracování. Způsobměření se spouští spouštěcím systémem/7/, který gišťujepřítomnost kola /1/ a aktivuje nebo óezaktivuje měřicí zařízení.

Description

« ·· · · • * * » # ♦ · • » » · • · ·· 1· »· • · · ··· ·» Μ· ♦ »*

177182/^C - 1 -

Zařízení a způsob na méření nekruhovitosti a průměru železničních kol

Oblast vynálezu

Vynález se týká měření nekruhovitosti kol, jako rozdílu mezi maximální a minimální výškou okolku, na základě skutečnosti, že kruhovitost okolku se nemůže měnit jako odvalovací pás kola, přičemž odchylky výšky okolku se vytvářejí v průběhu změn při provozu kola. Při tomto měření se používá umělé vidění.

Střední výška okolku je brána jako střední a skutečná hodnota výšky.

Jestliže se vezme hodnota průměru posledního soustruženi odvalovacího pásu kola, přidá se dvojnásobek výšky okolku z posledního soustružení a dvojnásobek výšky získané jako střední hodnota tohoto vybavení se odečte, získá se běžný průměr odvalovacího pásu kola.

Pomocí současné počítačové podpory je možné stanovit „oválnost odvalovacího průměru a hodnotu středního průměru1'.

Dosavadní stav techniky

Dosavadní stav techniky měřeni nekruhovitosti a průměru železničních kol je založen na mechanickém dotyku, přičemž základ měření pomocí umělého vidění zůstává neznámý. Nicméně umělé vidění bylo použito k měření různých odvalovacích parametrů u kol železničních vozidel, kde je možné uvést jako příklad přihlášku EP-A-0 751 371 tohoto přihlašovatele. • · · · « · Μ · · ·' · • É »·· t I · · · · *·· ·** • » · ···· · · ·· ·· ·· ·· ·· ··

Podstata vynálezu U vlaku,který se pohybuje na kolejích rychlostí mezi 5 a 10 km/hod., spočívá vynález v podstatě v promítání několika paprsků složeného světla, například čtyř paprsků na měřené kolo tak, že tyto paprsky průběžně interferují na okolku a valivém pásu kola. Složené zdroje světla mohou být tvořeny válcovitými lasery.

Obrázky vytvořené složenými světelnými paprsky jsou zachycovány přes neprůhledný (onakní) filtr v ideo kamero u, která ukládá tyto získané obrázky rychlostí 50 až 76 obrázků za sekundu. Tyto obrázky se vysílají do počítače, kde se ukládají pro další zpracování. Délka měřícího zařízeni bude stejná nebo menší než je rozvor podvozku, vytvořený s minimální hodnotou 1,8 metru. Ve výhodném provedení bude délka měřícího zařízení menší o 200 mm, než je,rozvor podvozku.

Za těchto podmínek nebude kontrolován úplný průběh změn při provozu kola, protože by bylo nutné dvojí nebo trojí základní zařízeni, dokud by se nezvládlo měřeni celkového průběhu změn při provozu kola. Přehled obrázků na výkrese

Vynález bude blíže osvětlen, kde na obr.l je znázorněno uspořádání jako celé zařízení podle vynálezu a na obr.2 je znázorněno kolo odvalujíci se po kolejnici, interference světelných paprsků a měřené parametry. 3 » 1 · • i « Φ • * *·« · · Φ • · ti «·· *·· • · · « ♦ ·' fl » • ·♦ Příklady provedení vynálezu

Nejdříve je ha obr.l znázorněn podvozek B, opatřený koly 1, která se budou měřit/ a která se odvalují podél odvalovacího pásma 2 kolejnice. Zdroje 3 složeného světla promítají složené světelné paprsky, které interferují s odvalováním ve vzdálenosti L. Tato vzdálenost se zvolí stejná nebo menší než 1,8 m, nebo se může vypočítat z rovnice L = D/2 + Ti, kde D je průměr kola, znázorněného na obr.l.

Neprůhledný filtr 4 umožňuje získáni obrázku, jak je znázorněno na obr.2 a obiektiv kamerv 5 zachvtí na video -> * _ -i obrázek promítaný přes neprůhledný filtr £ rychlostí 50 až 76 obrázků za sekundu.

Obrázky zachycené videokamerou 5 se vysílají do počítače 6, kde se ukládají pro další zpracování.

Zařízení znázorněné na obr.l je doplněno spouštěcím systémem 7, který zjišťuje přítomnost kola 1 a aktivuje nebo dezaktivuje měřící zařízení. Dále podle obr.2 je patrno, že v odvalovací zóně 2 je měřené kolo 1 uloženo na uvedené, kolejnici a další, přídržná kolejnice 8 udržuje kolo 1 ve vystředěné poloze, během provádění měřícího způsobu.

Stejně je na obr.2 patrno, že se interferenční obrázky kola se složenými světelnými paprsky 9 zachycují videokamerou 5. Tyto interferenční obrázky se potom ukládají v počítači 6 označeném na obr.l a dále se dosáhne měření Κι, Kg, Kg a b, a rovněž ai, ag, 33, a proto se dosáhne výškového měření hi, hg a hg v různých bodech průběhu změn při provozu kola. Všechna tato měřeni jsou znázorněna na obr.2.

Pro celý průběh změn při provozu kola se dosáhne 50 až 76 trojic hodnot. 4

• « · · # I ·· · ι· I ι · ··# * · · · ι # i»· #*k • · k · k t · k ·

Porovnáním hodnot hu, h^ a hji se získá oválnost tří odvalovacích kružnic c:, c2 a cz, jako rozdíl mezi hodnotami himax a himin·

Jak vyplývá z obr.2, následující rovnice vyhovují: hi = K x + aL - b h2 = K j + a2 - b h3 = K 3 + a3 - b

Střed hodnot h2 je střední hodnota výšky a je vyjádřena následujícím poměrem: Σ h?i hm — hi

Rovněž následující rovnice vyhovuje: = An *" 2 h “ 2 hm kde Dm je průměr měřený při posledním strojním obrábění, h výška okolku měřená při posledním obrábění, Dma je běžný průměr kola a ha je běžná výška okolku kola.

Použitím zařízení podle vynálezu se umožní měření odvalovací výšky v průběhu změn při provozu kola pomocí umělého vidění, a rovněž se získá ovalita odvalovací kružnice jako rozdíl mezi hodnotami hi^a* a himjn různých kružnic v průběhu změn při provozu kola.

Zařízením podle vynálezu se rovněž může získat odvalovací průměr tím, že vychází z průměru získaného při posledním strojním obrábění, a za předpokladu, že střední výška odvalovací kružnice je umístěna 70 mm od vnitřního čela kola. I Μ fl I · Μ t · · * * · #|t · · * · · · **· ··· • # ··*·· < · I když zde byly uvedeny podstatné význaky tohoto vynálezu, je pochopitelné, že odborníci v oboru mohou tento vynález obměňovat nebo upravovat. Z tohoto důvodu je rozsah vynálezu omezen pouze obsahem připojených nároků.

Claims (6)

1. - 6 - t • « f · ··» ♦ t » · • · • ♦ ·· • · t l · · · ··· t·· • · PATENTOVÉ N ÁR OKY 1. Zařízení na měření nekruhovitosti a průměru železničních kol/ s použitím umělého vidění, vyznačující se tím, že obsahuje na obou stranách železniční tratě odvalovací kolejnici (2) na níž sé odvaluje železniční kolo (1) měřené při rychlosti 5 až 10 km/hod., přidržnou kolejnici (8) k přidržování kola (1) ve vystředěné poloze během měřeni, několik 2drojů (3) složeného světla k promítání složených světelných paprsků (9) na kolo (1) pro průběžné interferováni s okolkem a odvalovacím pásem kola, neprůhledný filtr (4) , přes nějž jsou promítány obrázky vytvořené složenými světelnými paprsky (9), videokameru (5) k zachycení obrázků promítaných přes neprůhledný filtr (4), počítač (6) spojený s videokamerou (5) k ukládání obrázků zachycených videokamerou (5), a spouštěcí systém (7) ke zjišťování přítomnosti kola (1) a k aktivování nebo dezaktivování měřícího zařízení.
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že videokamera (5) je uspořádána ke snímání a ukládání 50 až 76 obrázků za sekundu.
3. 3. Zařízení podle nároku 1 a 2, vyznačující se tím, že měřící délka (L) je stejná nebo menší než je rozvor podvozku, zejména menší o 200 mm, než je rozvor podvozku. s e
4. 4. Zařízení podle nároků 1 až 3, vyznačující tím, že obsahuje čtyři zdroje (3) složeného světla. - 7 - - 7 - • · · ttt m w w 9 φ 9 9 w t · · · · · ·· • · ··· « · »♦ · * • · · · # · ·
5. 5. Zařízeni podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že zdroje (3) složeného světla jsou tvořeny, válcovitými lasery.
6. 6. Způsob měření nekruhovitosti a průměru železničních kol, s použitím zařízení podle nároků 1 až 5, vyznačuj í.cí se t í m, že měřící zařízení se aktivuje spouštěcím systémem, dále se promítá několik složených světelných paprsků, zejména čtyři paprsky, ze zdroje složeného světla na měřené kolo, přičemž tyto paprsky průběžně interferují na okolku kola a odvalovacím pásu kola, dále se obrázky vytvořené složenými světelnými paprsky promítají přes * neprůhledný filtr, přičemž se obrázky promítané přes neprůhledný filtr zachycují videokamerou, dále se tyto obrázky ukládají v této kameře a obrázky z videokamery se předávají do počítače, kde se ukládají pro další zpracování.