Специалисты Казанского национального исследовательского технического университета имени А.Н. Туполева (КНИТУ‑КАИ) создали инновационное устройство для мониторинга состояния рельсового пути по его поперечному уровню. Эта технология значительно увеличивает точность измерений.
Научное достижение было разработано аспирантом кафедры автоматики и управления КНИТУ‑КАИ Кириллом Лукиным под руководством доцента Сергея Кривошеева. Они создали серию гиростабилизаторов для компактного путеизмерительного вагона. Гиростабилизатор предназначен для стабилизации объектов и определения их угловых отклонений.
Устройство устанавливается на специальный подрессоренный вагон-путеизмеритель. Его ключевым элементом является одноосный силовой горизонтальный гиростабилизатор с трехстепенным гироскопом в кардановом подвесе. Этот гиростабилизатор поддерживает раму в горизонтальном положении независимо от тряски вагона. Система фиксирует отклонения рельсов, привязывает их к пройденному пути и сохраняет данные для последующего ремонта.
Гиростабилизатор, являющийся сердцем системы, удерживает раму горизонтально с помощью коррекционного мотора, реагируя на сигналы маятникового чувствительного элемента. Угол отклонения вагона от горизонта измеряется системным датчиком угла, установленным на оси рамы. Для компенсации влияния качки вагона на точность измерений введена электрическая система компенсации, включающая два датчика линейных перемещений. Эти датчики фиксируют вертикальные колебания корпуса вагона относительно колесных пар.
«Микроконтроллер обрабатывает сигналы датчиков и выдает информацию о превышении рельсовых нитей. Он также вычисляет пройденный путь и скорость, основываясь на числе импульсов, радиусе колеса и шаге импульса. Микроконтроллер корректирует работу гиромаятника в зависимости от скорости и записывает данные об углах и превышениях рельсов в миллиметрах на USB‑флешку, привязав их к километражу пути. В результате путейцы получают точные графики отклонений, свободные от влияния качки вагона и поворотов», – пояснил Лукин.
Изобретение казанских инженеров, в отличие от прототипа, зарегистрированного несколько десятилетий назад, обеспечивает точное измерение поперечного уровня рельсового пути при движении по любым участкам, включая те, что имеют продольные уклоны и повороты. Разработка ученых КНИТУ‑КАИ устраняет влияние колебаний вагона, повышает точность измерений на 20-50% и делает систему компактной, подходящей для малогабаритных путеизмерителей.
Источник: ТАСС
распечатать статью
