| Пріоритети: | Винахід відноситься до вимірювальної техніки, а саме вимірювання та контролю характеристик магнітних полів, і може бути використане, зокрема, на залізничному транспорті для реєстрації та контролю магнітної індукції в рейках. При здійсненні способу контролю намагніченості рейок визначають значення магнітної індукції, порівнюють величину магнітної індукції рейок з гранично допустимими значеннями магнітної індукції для забезпечення роботи автоматичної сигналізації локомотивної без збоїв, які визначають при автономній тязі поїздів, тязі змінного і постійного струмів. При перевищенні цього значення роблять операцію розмагнічування рейок. Для нових рейок, що укладаються в дорогу при первинному укладанні до розмагнічування, а також для рейок, що експлуатуються в дорозі незалежно від пропущеного тоннажу, але не піддавалися після укладання в дорогу розмагнічування, величина гранично допустимого значення магнітної індукції становить не більше 1,0 мТл, а для ділянок колії з рейками всередині колії або по кінцях шпал величина гранично допустимого значення магнітної індукції не перевищує 7,0 мТл. Технічний результат полягає у підвищенні точності вимірювання як для нових рейок, так і для рейок, що експлуатуються в дорозі. 2 з.п. ф-ли, 1 іл.
Малюнки до патенту Україна 2519473
Винахід відноситься до вимірювальної техніки, а саме вимірювання та контролю характеристик магнітних полів, і може бути використане, зокрема, на залізничному транспорті для реєстрації та контролю магнітної індукції в рейках.
Відомо пристрій для вимірювання магнітної індукції на поверхні залізничних рейок, заснований на використанні датчиків Холла (Куліш М.Л. «Вимір магнітної індукції в рейковому стику». Автоматика, зв'язок, інформатика. 2005, № 11, с.15-17) - Аналог.
Недолік відомого рішення пов'язаний з тим, що вимірювання магнітної індукції рейок проводиться в статиці, без урахування автономної тяги поїздів, тяги змінного та постійного струмів, які також впливають на величину намагніченості рейок, і, як наслідок, не дозволяє отримати точні результати вимірювання та подальшого контролю .
Технічним результатом, на досягнення якого спрямоване заявляється рішення, є підвищення точності та якості контролю намагніченості як для нових рейок, що укладаються в дорогу при первинному укладанні до розмагнічування, а також для рейок, що експлуатуються в дорозі незалежно від пропущеного тоннажу, але не піддавалися після укладання шлях процедурі розмагнічування.
Зазначений технічний результат досягається тим, що в способі контролю намагніченості рейок вимірюють величину магнітного поля рейок, визначають значення магнітної індукції, порівнюють величину магнітної індукції рейок з гранично допустимими значеннями магнітної індукції для забезпечення роботи автоматичної локомотивної сигналізації без збоїв, які визначають тязі змінного та постійного струмів, і при перевищенні даного значення проводять операцію розмагнічування рейок.
Спосіб,характеризується тим, що для нових рейок, що укладаються в дорогу при первинному укладанні до розмагнічування, а також для рейок, що експлуатуються в дорозі незалежно від пропущеного тоннажу, але не піддавалися після укладання в шлях розмагнічування, величина гранично допустимого значення магнітної індукції становить не більше 1 0,0 мТл.
Спосіб, що характеризується тим, що для ділянок колії з колії або по кінцях шпал величина гранично допустимого значення магнітної індукції становить не більше 7,0 мТл.
Як відомо, намагніченість рейок, покладених у шлях, призводить до появи хибних сигналів у приймальних котушках локомотивного обладнання автоматичної локомотивної сигналізації безперервної дії (АЛСН) і, як наслідок, - до збоїв апаратури АЛСН; крім того, вона є причиною замикання ізолюючих стиків за рахунок притягування та налипання різних металевих предметів і, зрештою - порушення роботи рейкових ланцюгів.
Роботи з вимірювання магнітної індукції елементів верхньої будови колії в обов'язковому порядку проводяться після укладання нових рейок в дорогу, при одиночній заміні або його капітальному ремонті в строк до відкриття руху дільницею колії з новими рейками. Крім того, показанням до проведення позапланових вимірювань магнітної індукції елементів верхньої будови колії, додаткових до регламентних, може бути наявність врахованих збоїв у роботі систем АЛСН локомотивів на підконтрольних ділянках.
Кількісною характеристикою магнітного поля на рівні підвіски приймальних котушок АЛСН є напруженість магнітного поля (Н) - це векторна фізична величина, яка є кількісною характеристикою магнітного поля і дорівнює різниці вектора магнітної індукції (В) та вектора намагніченостісередовища. Ступінь намагніченості рейок колії оцінюють в одиницях магнітної індукції в мТл.
Намагніченість рейок виникає: за рахунок механічного навантаження на рейки під час руху поїзда, за рахунок протікання рейками струмів при транспортуванні рейок на заводах за допомогою електромагнітних захватів і т.д. Тому реєстрація та контроль магнітних полів у залізничних рейках, що свідчать про їх намагніченість, є важливою технічною проблемою.
Ще одним фактором, що помітно впливає на збої в роботі систем АЛСН від намагніченості рейок, є частота розташування «магнітних плям» на поверхні рейок. Так при суцільному укладанні нових рейок без попередньої магнітної обробки магнітні плями в місцях захоплення рейок магнітними кранами розташовані по три на кожній рейці довжиною 25 м з однаковою відстанню між ними
6,25 м на рейці довжиною 25 м при швидкості руху 70 км/год (19,4 м/с) час між проходженням двох, послідовно розташованих, «магнітних плям», а між тимчасовими точками початку збудження імпульсного сигналу перешкоди на осцилограмі, становитиме 6,25/19,4=0,32 с. Очевидно, що перешкоди тривалістю понад 0,32 з накладатимуться один на одного і на кодовий сигнал, викликаючи його відповідні спотворення, що проілюстровано на фіг.1, де показано накладення кодового сигналу на перешкоду.
Під час руху зі швидкістю 70 км/год (19,4 м/с) за час, що відповідає трьом кодовим посилкам 1,6×3=4,8 з локомотив із приймальними котушками, проїде ділянка шляху довжиною 93 м, що відповідає чотирьом послідовно покладеним ланкам по 25 м або відповідної звареної батоги.
При укладанні трьох послідовних ланок по 25 м, що становить 75 м, час їх проходженняшвидкістю 70 км/год (19,4 м/с) складе 3,84 с, протягом якого імпульсні сигнали перешкод у ПК, що збуджуються магнітними плямами з інтервалом 0,32 с, також впливатимуть на три кодові посилки 1,6×3 =4,8 з, що призведе до збоїв АЛСН.
Тільки проїзд двома ланками з новими рейками з «магнітними плямами» довжиною 50 м зі швидкістю 70 км/год навіть при надходженні імпульсів перешкод у приймальні котушки локомотива може не викликати збоїв, оскільки час проходження такої ділянки складе 2,6 с, що не перевищує тимчасового відрізка двох кодових посилок.
Вплив намагніченості елементів верхньої будови колії, зокрема рейок на роботу локомотивної сигналізації з частотою 175 Гц (АЛС-ЕН) можна не враховувати, оскільки для отримання небезпечних для збоїв перешкод швидкість руху поїзда повинна бути більше 300 км/год.
Авторами проведено теоретичні та експериментальні дослідження, причому отримані розрахункові значення були зіставлені з експериментальними, проаналізовані та на основі проведеного аналізу були визначені наступні уніфіковані гранично допустимі значення магнітної індукції для роботи АЛСН без збоїв:
- для нових рейок, що укладаються в дорогу при первинному укладанні до розмагнічування, а також для рейок, що експлуатуються в дорозі незалежно від пропущеного тоннажу, але не піддавалися після укладання в дорогу процедурі розмагнічування і зберегли періодичний розподіл залишкової нерівномірної намагніченості з інтервалом між магнітними плямами -8 м - не більше 1,0 мТл - при автономній тязі поїздів, тязі змінного та постійного струмів;
- для рейок з одиночними «магнітними плямами», елементів стрілочних переказів, ділянок колії з рейками всередині колії або по кінцях шпал – не більше 7,0 мТл – при автономнійтязі поїздів, тязі змінного та постійного струмів;
Операцію розмагнічування елементів верхньої будови шляху необхідно проводити у разі перевищення дійсних показань магнітної індукції - для нових рейок, що укладаються в дорогу, а також для рейок, що експлуатуються в дорозі незалежно від пропущеного тоннажу не більше 1,0 мТл, для елементів стрілочних переказів, ділянок шляхи з рейками всередині колії або по кінцях шпал – не більше 7,0 мТл, для ізолюючих стиків – не більше 10,0 мТл.
Вимірювання індукції магнітного поля елементів верхньої будови колії - рейок, ізолюючих стиків, елементів стрілочних переказів у дорозі і т.д., можна проводити з використанням відомих на сьогоднішній день приладів «СТИК-3Д», «ІТРЦ-М» (з функцією оцінки рівня магнітної індукції на поверхні рейок), а також інших засобів магнітних вимірів з діапазоном вимірів індукції магнітного поля від 0,05 до 100 мТл.
Вимірювач напруженості магнітного поля «Стик-3D» дозволяє вимірювати в реальному масштабі часу три компоненти напруженості магнітного поля в ізолюючому стику рейки, обчислювати модуль поля в А/м.
Прилади «А9-1М», «СТИК-3Д» та «ІТРЦ-М» дозволяють здійснювати контроль індукції та напруженості магнітного поля тільки в локальних ділянках елементів верхньої будови колії, оскільки не мають можливості безперервного вимірювання та реєстрації характеристик магнітного поля при русі по контрольованим елементам верхньої будови колії. Відповідно до цього контроль характеристик магнітного поля доцільно здійснювати тільки в місцях верхньої будови колії (рейок, ізолюючих стиків, елементів стрілочних перекладів), де найчастіше відбуваються враховані збої в роботі АЛСН.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб контролюнамагніченості рейок полягає в тому, що вимірюють величину магнітного поля рейок, визначають значення магнітної індукції, порівнюють величину магнітної індукції рейок з гранично допустимими значеннями магнітної індукції для забезпечення роботи автоматичної локомотивної сигналізації без збоїв, які визначають при автономній тязі поїздів і при перевищенні цього значення роблять операцію розмагнічування рейок.
2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що для нових рейок, що укладаються в дорогу при первинному укладанні до розмагнічування, а також для рейок, що експлуатуються в дорозі незалежно від пропущеного тоннажу, але не піддавалися після укладання в дорогу розмагнічування, величина гранично допустимого значення магнітної індукції становить трохи більше 1,0 мТл.
3. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що для ділянок колії з колій або по кінцях шпал величина гранично допустимого значення магнітної індукції становить не більше 7,0 мТл.