Спосіб розмагнічування рейкового ізолюючого стику та пристрій для його здійснення - патент РФ
Винахід відноситься до галузі залізничного транспорту та спрямоване на створення засобу для розмагнічування рейкових ізолюючих стиків. У запропонованому способі розмагнічування рейкового ізолюючого стику об'єкт піддають впливу змінного магнітного поля з амплітудою, що зменшується від деякого максимального значення до нуля, при цьому змінне магнітне поле збуджують в магнітному ланцюгу, утвореного рейками в ізолюючому стику, і П-подібним серцем з блоком конденсаторів утворюють коливальний контур. Для здійснення заявляється способу пропонується пристрій, що містить джерело постійного струму, батарею конденсаторів, розрядний і зарядний ключі, обмотку, що розмагнічує, утворюють коливальний контур. При цьому обмотка встановлена на П-подібному осерді-індукторі, причому полюси осердя-індуктора розташовані на різних кінцях рейок ізолюючого стику, а осердя-індуктор зорієнтований таким чином, що лінії магнітного поля, утворені осердям-індуктором, збігаються у напрямку з лініями магнітного поля ізолюючого стику, а як зарядний і розрядний ключі використовуються польові транзистори. Технічний результат полягає у зниженні магнітного поля в стиковому зазорі та підвищенні надійності. 2 зв. та 3 з.п. ф-ли, 1 іл.
Малюнки до патенту Україна 2442854
Винахід відноситься до області неруйнівного контролю матеріалів і виробів, безпосередньо до способів та пристроїв розмагнічування рейкових ізолюючих стиків.
Відомий спосіб розмагнічування рейок, що полягає в проходженні по рейках рухомого об'єкта, з пристроєм для розмагнічування, що міститьмагнітопровід, що складається з пластин, з розміщеною на ньому обмоткою, джерело змінної напруги, блок конденсаторів, включений паралельно до обмотки (Пристрій для розмагнічування рейок. - Автоматика, зв'язок, інформатика. № 7, 2008, стор 27-28). Під час руху (протягування) даного пристрою над поверхнею рейкового ізолюючого стику при малій швидкості (до 5 км/год) відбувається зменшення напруженості магнітного поля в ізолюючому стику.
До недоліків відомого способу розмагнічування відносяться висока енергоємність процесу, як джерело струму використовується генератор мотовоза потужністю не менше 10 кВт і недостатня точність імпульсу струму, що не дозволяє забезпечити якісне розмагнічування, низька продуктивність процесу розмагнічування, необхідно кілька разів проводити розтягування пристрою над стиком.
Відомий спосіб розмагнічування, менш енергоємний і більш продуктивний, що полягає в тому, що виріб піддають впливу змінного магнітного поля з амплітудою, що зменшується від деякого максимального значення до нуля (Кіфер І.І. Випробування феромагнітних матеріалів. - М.: Енергія, 1966, .173-184, 339).
Недоліком цього відомого способу є неможливість розмагнічування довгих нерухомих деталей (залізничні рейки), що знаходяться в зборі.
Завданням способу є підвищення безпеки руху залізничного транспорту.
Технічний результат, що досягається в процесі вирішення поставленого завдання, полягає у забезпеченні розмагнічування рейкового ізолюючого стику та виключення можливості замикання металевими частинками рейкового ланцюга.
Технічний результат досягається тим, що в способі розмагнічування рейкового ізолюючогостику, при якому об'єкт піддають впливу змінного магнітного поля з амплітудою, що зменшується від деякого максимального значення до нуля, при цьому змінне магнітне поле збуджують в магнітному ланцюгу, утвореному рейками в ізолюючому стику і П-подібним осердям-індуктором, обмотка якого з блоком конденсатора коливальний контур.
Для здійснення заявляється способу пропонується пристрій для розмагнічування рейкового ізолюючого стику, рівень техніки якого відомий з пристрою для захисту ізоляційного стику рейок від скупчення металевих частинок на електрифікованих ділянках залізниці, що включає комплект постійних магнітів, при цьому комплект постійних магнітів з магнітною індукцією не менше 07 Тл встановлений по ходу поїзда перед світлофором на шийці рейки між головкою та підошвою рейки на довжині, що дорівнює довжині кола колеса локомотива, починаючи від ізольованої накладки, що з'єднує дві рейки (UA № 2389843).
Недоліком цього пристрою є обмеженість використання. Використання пристрою під час поїзда. Встановлені магніти з двох сторін ізолюючого стику збільшують напруженість магнітного поля в ізостиці, що збільшує ймовірність його замикання металевими частинками. Постійні магніти, встановлені на рейці, у місці установки створюють потужне магнітне поле, яке з часом збільшується, це може негативно позначитися на роботі пристроїв безпеки АЛСМ та «Клуб». Такі дані про негативний вплив намагнічених ділянок рейок на передачу сигналів АЛСМ є на форумі СЦБістів (www.scbist.com).
Відомі пристрої, що включає постійні магніти або електричні магніти, встановлені в ізолюючому стику таким чином, що в результатівзаємодії магнітних полів встановлених магнітів у просторі стику відсутнє магнітне поле. Металеві частинки не притягуються до зони стику (SE № 530635, EP № 1717125).
Пристрої складні у виготовленні та громіздкі при встановленні в ізостік, крім цього можливе перемагнічування поля ізолюючого стику, тоді можливий протилежний результат. Постійні і змінні магніти виробляють намагнічування рейки певному місці, тобто. пристрій має той же недолік, що і зазначене вище.
Відомо пристрій для розмагнічування труб і стиків труб, що містить джерело струму, розмагнічуючий контур, реверсивний регулятор струму, при цьому як джерело струму використані батарея конденсаторів і акумулятор, при цьому до джерела струму, розмагнічує контуру і реверсивного регулятора струму підключений блок управління та діагностики UA № 75782).
Недоліком даного пристрою є те, що пристрій створює компенсуюче магнітне поле, не виробляє процесу розмагнічування. Крім того воно громіздке та енергоємне.
Відомо пристрій локального розмагнічування труб, що містить джерело напруги, виходом пов'язаний з комутатором полярності імпульсів вихідного струму та соленоїда, керуючий вхід якого з'єднаний через схему широтно-імпульсного регулювання зі схемою блоку управління, при цьому схема блоку управління виконана у вигляді мікроконтролера, який через оптико- електричний «ізолятор» розв'язаний від силової частини та на входи якого підключені датчик Холла, кнопка «Старт-Скидання струму», а вихід з'єднаний зі світлодіодним індикатором, крім того, на вході джерела живлення зібрана схема захисту від неправильної полярності напруги та виникнення несправності у пристрої а комутатор полярності імпульсіввиконаний у вигляді Н-моста (UA № 87041).
Недоліком даного пристрою є те, що воно створює компенсуюче магнітне поле, що не виробляє процесу розмагнічування.
Відомо пристрій для розмагнічування рейок, що містить магнітопровід, що складається з пластин з двома розміщеними на ньому обмотками, джерело змінної напруги, блок конденсаторів, включений паралельно обмоткам (Пристрій для розмагнічування рейок. - Автоматика, зв'язок, інформатика. 28).
До недоліків відомого пристрою для розмагнічування відносяться велика вага і габарити, як джерело струму використовується генератор мотовоза, високий рівень споживаної електричної потужності (не менше 10 кВт) і недостатня точність імпульсу струму, що не дозволяє забезпечити якісне розмагнічування.
Відомо розмагнічуючий пристрій (UA № 905901), що містить послідовно з'єднаний джерело постійного струму, резистор, зарядний ключ і батарею зарядних конденсаторів, що утворюють зарядний ланцюг, і послідовно з'єднані з батареєю зарядних конденсаторів розрядний ключ і котел, що розмагнічує, , в ланцюг коливального контуру введений накопичувач енергії, що має магнітну систему, причому накопичувач енергії з'єднаний послідовно з котушкою, що розмагнічує. Це рішення є прототипом.
Недоліком даного пристрою є неможливість розмагнічування нерухомих довгих деталей (залізничні колії), що знаходяться у зборі.
Завданням способу є підвищення безпеки руху залізничного транспорту.
Технічний результат, що досягається в процесі вирішення поставленого завдання, полягає у забезпеченнірозмагнічування рейкового ізолюючого стику та виключення можливості замикання металевими частинками рейкового ланцюга.
Технічний результат, що досягається в процесі вирішення поставленого завдання, полягає у зниженні магнітного поля в ізолюючому стиковому зазорі, виключенні можливості замикання металевими частинками рейкового ланцюга та збільшенні ефекту шунтування магнітного поля
Вказаний технічний результат досягається пристроєм для розмагнічування рейкового ізолюючого стику, що містить джерело постійного струму, батарею конденсаторів, розрядний і зарядний ключі, що розмагнічує обмотку, що утворюють коливальний контур, при цьому обмотка встановлена на П-подібному сердечнику-індукторі, причому полюс різних кінцях рейок ізолюючого стику, а сердечник-індуктор зорієнтований таким чином, що лінії магнітного поля, утворені сердечником-індуктором, збігаються у напрямку з лініями магнітного поля ізолюючого стику, а як зарядний і розрядний ключі використовуються польові транзистори. Крім цього, між полюсами сердечника-індуктора та рейками є зазор, сердечник-індуктор та обмотка знаходяться в окремому корпусі та встановлені під підошвою рейок, сердечник-індуктор та обмотка знаходяться в окремому корпусі та встановлені на головці.
На кресленні зображено важливу схему пристрою.
Пристрій складається з послідовно з'єднаних джерела постійного струму 1, резистора 2, зарядного ключа 3, виконаного на польовому транзисторі, блоку конденсаторів 4. Коливальний контур утворений блоком конденсаторів 4, індуктором 5, що складається з обмотки з П-подібним сердечником з шихт. Автоколивальні затухаючі коливання забезпечуються розрядним ключем 6,виконаним на польовому транзисторі, та діодом 7, включеним у зворотному напрямку.
Спосіб реалізується за допомогою даного пристрою в такий спосіб. При включенні пристрою, джерела постійного струму відбувається зарядка блоку конденсаторів, при цьому зарядний ключ 3 відкритий, а розрядний ключ 6 закритий. При повному зарядженні блоку конденсаторів зарядний ключ закривається, а розрядний ключ 6 відкривається. Відбувається автоколивальний загасаючий процес в обмотках і блоці конденсаторів, що призводить до розмагнічування ізолюючого стику, при необхідності повторюють процес розмагнічування. Виготовлено дослідний зразок, відбувається його випробування у польових умовах.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб розмагнічування рейкового ізолюючого стику, при якому об'єкт піддають впливу змінного магнітного поля з амплітудою, що зменшується від деякого максимального значення до нуля, відрізняється тим, що змінне магнітне поле збуджують в магнітному ланцюгу, утвореному рейками в ізолюючому стику - індуктором, обмотка якого з блоком конденсаторів утворюють коливальний контур.
2. Пристрій для розмагнічування рейкового ізолюючого стику, що містить джерело постійного струму, батарею конденсаторів, розрядний і зарядний ключі, що розмагнічує обмотку, що утворюють коливальний контур, що відрізняється тим, що обмотка встановлена на П-подібному осерді-індукторі, причому полюса різних кінцях рейок ізолюючого стику, а сердечник-індуктор зорієнтований таким чином, що лінії магнітного поля, утворені сердечником-індуктором, збігаються у напрямку з лініями магнітного поля ізолюючого стику, при цьому як зарядний і розрядний ключі використовуються польові транзистори.
3. Пристрій п.2, що відрізняється тим, що між полюсами сердечника-індуктора і рейками є зазор.
4. Пристрій за п. 2, який відрізняється тим, що осердя-індуктор і обмотка знаходяться в окремому корпусі і встановлені під підошвою рейок.
5. Пристрій п.2, що відрізняється тим, що сердечник-індуктор і обмотка знаходяться в окремому корпусі і встановлені на головці рейок.