Устройство для измерения массы электропоездов в движении

Устройство для измерения массы электропоездов в движении

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

) Изобретение относится к измерительной техш1ке и позволяет расширить функциональные возможности устройства за счет измерения массы электропоездов с любым числом вагонов и при любом режиме их движения. В счетном блоке 4 времени накапливается число и шyльcoв, пропорциональное BpeMesiH измерения, в счетчике 23 пути - число, пропорциональное пути, пройденному поездом за время измерения, в счетчике 24 - число, пропорциональное среднему напряжению контактного рельса в цикле измерения. Потенциал , соответствующий концу измерения, инициирует считывание в вычислительный блок 17 информации со счетчиков 13 и 19 скорости, счетного блока 14 времени, счетчика 23 пути счетчика 24, идентификатора 18 режима движения и счетчика 26 вагонов , в котором к этому моменту накап-. ливается информация о количестве ва-:- гонов в составе. После этого вычислительный блок 17 определяет скорость поезда в начале и конце цикла измерения , время измерения, пройденный путь, среднее напряжение контактного рельса. Далее рассчитывают массу поезда по расчетной формуле. 1 ил. С s (Л tc 00 05 О ю

СОНИ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИК (5!1 4 G 01 G 9 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3917003/24-10 (22) 26 ° 04.85 (46) 23.12.86. Бюл, 4"- 47 (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (72) Л,А.Баранов, И,И.Мерман и В.N.Àáðàìîâ (53) 681.269 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

tl - 439002, кл. G О! G 19/04) 1972, Авторское свидетельство СССР !

Ф 1112238, кл. G 01 G 19/04, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАССЫ

ЭЛЕКТРОПОЕЗДОВ В ДВИЖЕНИИ (57.) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет расыирить функциональные возможности устройства за счет измерения массы электропоездов с любым числом вагонов и при любом режиме их движения °

В счетном блоке 14 времени накапли„„SU„„> 278602 А 1 вается число импульсов, пропорциональное времени измерения, в счетчике 23 пути — число, пропорциональное пути, пройденному поездом за время измерения, в счетчике 24 — число, пропорциональное среднему напряжению контактного рельса в цикле измерения, Потенциал "! соответствующий концу измерения, инициирует считывание в вычислительный блок 17 информации со счетчиков 13 и 19 скорости, счетного блока !4 времени, счетчика 23 пути, счетчика 24, идентификатора 18 режима движения и счетчика 26 вагонов, в котором к этому моменту накап-, ливается информация о количестве ва-:

Ф гонов в составе, После этого вычислительный блок 17 определяет скорость поезда в начале и конце цикла измерения, время измерения, пройденный путь, среднее напряжение контактного Я рельса. Далее рассчитывают массу поезда по расчетной формуле. 1 ил.

1 127

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении массы электропоездов без ограничения скорости их следования, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет измерения массы электропоездов с любым числом вагонов и при любом режиме их движения.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство для измерения массы электропоездов состоит из поездной аппаратурь1, содержащей датчик 1 режимов движения, генератор 2 переменного тока и подключенный к его выходу индуктор 3, и стационарной аппаратуры, состоящей из датчика 4 положения, формирователя 5, первой схемы ИЛИ 6, счетного блока 7 импульсов формирователя, генератора 8 тактовых импульсов, блока 9 задержки, второй схемы ИЛИ 10, третьей схемы ИЛИ 11, первой схемы И 12, первого счетчика 13 скорости, счетного блока 14 времени, второй схемы И 15, одновибратора 16, вычислительного блока 17, ицентификатора 18 режимов движения, второго счетчика 19 скорости, четвертой схемы ИЛИ 20, пятой схемы ИЛИ 21, шестой схемы

ИЛИ 22, счетчика 23 пути, счетчика

24 среднего напряжения, частотно-импульсного модулятора 25 напряжения и счетчика 26 вагонов.

Три выхода датчика 1 режимов движения поездной аппаратуры подключены к соответствующим трем входам генератора 2 переменного тока, выход которого соединен с входом индуктара

3, индуктивно связанного с датчиком

4 положения стационарной аппаратуры, вьгход датчика 4 положения подключен к входу формирователя 5, выход которого соединен со счетным входом счетного блока 7 импульсов формирователя, первый выход счетного блока 7 импульсов формирователя подключен к первому входу схемы ИЛИ 10 и первому входу схемы И 15, второй выход счетного блока импульсов формирователя соединен с вторым входом схемы ИЛИ 10 и первым входом схемы И 12.

Выход генератора 8 тактовых импульсов связан с третьим входом схемы

ИЛИ 10 и первым входом схемы ИЛИ 11, 8602 2 выход схемы ИЛИ 10 соединен со счетным входом счетчика 13 скорости, выход которого подключен к второму входу вычислительного блока 17, выход схемы И 12 соединен с вторым входом схемы ИЛИ ll выход которой подключен к счетному входу счетного блока 14 .времени„первый выход которого соединен с вторым входом схе10 мы И 15 и входом одновибратора 16 второй выход счетного блока 14 времени подключен к второму входу схемы И 12, третий вьгход счетного блока времени соединен с третьим входом

15 вычислительного блока 17, выход схемы И 15 подключен к четвертому входу вычислительного блока 17 и к третьему входу схемы ИЛИ ll выход блока 9 задержки соединен с входом сброса

20 счетного блока 14 времени, вычислительного блока 17 и вторым входом схемы ИЛИ 6, выход которой соединен с входом сброса счетного блока 7 импульсов формирователя и счетчика

13 скорости, выход адновибратора 16 соединен с первым входом схемы ИЛИ 6, выход схемы И 15 подключен к первому входу схемы ИЛИ 20, выход схемы

И 12 соединен с вторым входом схемы

"0 ИЛИ 20, выход которой подключен к первым входам схем ИЛИ 21 и 22, выход формирователя 5 соединен с вторым входом схемы И1И 21, выход которой соединен са счетным входом счетЗ5 чика 23 пути, выход каторага подключен к седьмому входу вычислительнога блока 17, выход частотно-импульсного модулятора 25 напряжения соединен с вторым входом схемы ИЛИ 22, выход которой подключен к счетному входу счетчика 24 среднего напряжения, выход которого соединен с восьмым входом вычислительного блока 17, четвертый выход счетного блока 14 времени соединен с третьим входом схемы И 15, выход датчика 4 положения подключен к входу идентификатора 18 режимов движения, выход которого соединен с первым входом

50 вычислительного блока 17, выход счетчика 26 ваганов соединен с пятым входом вычислительного блока 17, выход схемы ИЛИ 10 подключен к счетному входу счетчика 19 скорости, вы55 хад которого подключен к шестому входу вычислительного блока 17, выход схемы И 15 подключен к входу блока 9 задержки, выход которого сое1278602 4 динен с входами сброса счетчика скорости 19, счетчика пути 23, счетчика среднего напряжения 24, счетчика вагонов 26 и идентификатора 18 режимов движения.

Устройство работает следующим образом, При движении поезда в зависимости от режима движения, определяемого датчиком 1 режимов движения, генератор 2 переменного тока вырабатывает синусоидальный сигнал с частотой f; i = 1,2,3 (i = 1 — тяга, = 2 — выбег, i = 3 - торможение).

Переменный ток поступает на индуктор 3, индуктивно связанный с датчиком 4 положения, выполненным, например, в виде шлейфа со скрещениями и опорного шлейфа, проложенных вдоль пути на протяжении всего участка измерения. Из возбужденного в датчике 4 положения модулированного тока формирователем 5 в моменты времени, соответствующие перемещению индуктора 3 на фиксированное расстояние

dS, формируются короткие прямоугольные иггпульсы.

Частотно-импульсный модулятор 25 напряжения, расположенный в цепи высокого напряжения, непрерывно вырабатывает прямоугольные импульсы с частбтой f, прямо пропорциональной напряжению контактного рельса (f

= к

В исходном состоянии первые выходы счетного блока 7 импульсов формирователя и счетного блока 14 времени имеют потенциалы логического "0", а вторые выходы этих же блоков — потенциалы логической "1". При этом на выходах схем ИЛИ 10 и 11, соединенных со счетными входами счетчиков

13 и 19 скорости и счетного блока 14 времени будут также потенциалы логической "1". Выходы счетчиков 13 и 19 скорости, счетного блока 14 времени, счетчика 23 пути и счетчика 24 среднего напряжения, передающие информацию на входы вычислительного блока

17, имеют в исходном состоянии потенциалы "0".

Первый импульс с выхода формирователя 5, поступающий на счетный вход счетного блока 7 импульсов формирователя, устанавливает на втором выходе счетного блока 7 потенциал 0, При этом импульсы частоты f, свыхода генератора 8 тактовых импульсов через схемы ИЛИ 10 и 11 начинают поступать на счетные входы счетчиков 13 и 19 скорости и счетного блока 14 времени, импульсы с выхода формирователя 5 через схему ИЛИ 21 начинают поступать на счетный вход счетчика

23 пути, а импульсы с выхода частотно-импульсного модулятора 25 напряжения через схему ИЛИ 22 начинают пос10 тупать на счетный вход счетчика 24 среднего напряжения. Второй импульс с выхода формирователя 5, поступающий на счетный вход счетного блока

7 импульсов формирователя, устанавливает потенциал "1" на первом выходе блока 7, не изменяя потенциалы на втором выходе этого же счетного блока. Сигнал "1" с первого выхода блока 7, поступающий на вход

20 схемы ИЛИ 10, устанавливает на ее выходе потенциал "1", Счетчики 13 и 19 скорости прекращают счет, Таким образом, в них накапливается число импульсов N пропарциональное времени прохожденпя индуктором 3 расстояния ЬЯ в начале зоны измерения.

Третий, четвертый и т.д, импульсы, поступающие на вход блока 7 с выхода

I формирователя 5, не изменяют потен30 циалы выходов счетного блока 7 импульсов формирователя.

Когда счетный блок 14 времени досчитает до N „ (N g — заданное число), первый и второй выходы счетно-.

55 го блока 14 времени изменяют свое состояние на инверсное, На втором выходе этого счетного блока установится потенциал "0", а на первом"1". Этот потенциал поступит на вход одновибратора 16, который производит через схему.ИЛИ 6 сброс в исходное состояние счетчика 7 импульсов формирователя и счетчика 13 скорости.

Обработка в устройстве следующих двух импульсов, поступающих с выхода формирователя 5 на вход блока 7 после сброса счетного блока 7 импульсов формирователя и счетчика 13 скорости в исходное состояние, полностью аналогична реакции устройства на первые два импульса, поступивших на вход блока 7.

B счетчике 13 скорости накаплива- . ется число импульсов (N ), пропорциональное времени прохождения индуктором 3 расстояния йБ в конце зоны измерения, а в счет гике 19 скорости число N „+ N . Как только на первом количество ваго" нов в составе) при j = N

ЬЯ

N, аS

f V = — — — f о 2 Э

Тяга:

5 127 выходе счетного блока 7 импульсов формирователя установится потенциал

"1", на выходе схемы И 15 также установится потенциал "1", по которому заканчивается цикл измерения, Таким образом, в счетном блоке 14 времени накапливается число импульсов (N ), пропорциональное времени измерейия, в счетчике 23 пути накапливается число импульсов (N ), пропорциональное пути, пройденйому поездом за время измерения, а в счетчике 24 среднего напряжения — число 11, пропорциональное среднему напряжению контактного рельса в цикле измерения.

Единичный потенциал на выходе схемы И 15 (признак конца измерения), поступающий на вход 4 вычислительного блока 17, инициирует считывание в вычислительный блок 17 информации со счетчиков 13 и 19 скорости, счетного блока 14 времени„ счетчика

23 пути, счетчика 24 среднего напряжения, идентификатора 18 режима движения и счетчика 26 вагонов, в котором к этому моменту накапливается информация (N ) о количестве вагонов в составе, После этого вычислительный блок

17 определяет скорость поезда в начале и конце цикла измерения

8602 о время измерения Т = (N -Б )/f, пройденный путь S = (<1 -1)аБ, среднее напряжение контактйого рельса в цикле измерения

5 N

U б ср к 11 о

-ч з и далее в соответствии с режимом движения поезда в цикле измерения

Я (на основании кодового сигнала о режиме движения, поступившего от идентификатора 18 режимов, движения) и количеством вагонов в составе, вычислительный блок 17 рассчитывает

15 массу поезда (G) по одной из расчетных формул

m(N6)V, V 2 + K 1

1 2 62 Кф3 (! Я) где K K и К вЂ” постоянные коэфв, В,2

20 фициенты;

m(N ) — элемент массива постоянных коэффициентов ш () (j = 1=,"-И, где

И вЂ” максимальное

Торможение:

30 к„)у у + к,, + к ч, + у )

"ет v, - v, + к„, т к„,т(ч, + v ) ные коэффициен35 ты.

Kg 1 VcQ Ъ где К,.„, К, К и К „- постоянные коэффициенты.

С момента установки единичного потенциала на выходе схемы И 15 через заданное время, реализуемое блоком 9 задержки (необходимое для записи в вычислительный блок информации со счетчиков 13 и 19 скорости, счетного блока 14 времени, счетчика

23 пути, счетчика 24 среднего напряжения, счетчика 26 вагонов, идентификатора 18 режима движения и вычисления веса поезда), на выходе блока

9 задержки устанавливается единичный потенциал, приводящий все блоки устройства в исходное состояние °

Использование предлагаемого устройства позволяет определить массу

Кт,д S T + m(N<)(V< - V< )

Ч + К S

Э

I т, поезда в любом режиме движения и при любом количестве вагонов в составе, 45Формула изобретения устройство для измерения массы электропоездов в движении, содержащее поездную и стационарную аппара50 туры, причем поездная аппаратура состоит из индуктора и генератора переменного тока, выход которого соединен с входом индуктора, а стационарная аппаратура содержит дат55 чик положения, формирователь, счетный блок импульсов формирователя, первую, вторую и третью схемы ИЛИ, первую и вторую схемы И, генератор тактовых импульсов, первый счет2?8602 8 электропоездов с любым числом вагонов и при любом режиме их движения, в поездную аппаратуру дополнительно

Составитель С.Бакиii

Техред Л.Сер:рзкона

Редактор A.Козариз

Корректор 0.Øåêi»àð

Заказ 6820/35 Тираж 705

ВИИИПИ Гасударственного комитета СССР па делам изобретений и Открытий

113035, Иасква, Е.-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгара;. ул.11раектная, 4

7 1 чик скорости, вычислительный блок, счетный блок времени, одновибратор и блок задержки, причем выход датчика положения, вход которого индуктивно связан с выходом индуктора, подключен к входу формирователя, выход которого соединен со счетным входом счетного блока импульсов формирователя, первый выход счетного блока импульсов формирователя поцключен к первому входу второй схемы ИЛИ и первому входу второй схемы

И, второй выход счетного блока им— пульсов формирователя соединен с вторым входом гторой схемы ИЛИ и первым входом первой схемы И, выход генератора тактовых импульсов соединен с третьим входом второй схемы

ИЛИ и первым входом третьей схемы

KIH выход второй схемы ИЛИ соединен со счетным входам первого счетчика скорости, выход которого подключен к второму входу вычислительного блока, выход первой схемы И соединен с вторым входом третьей схемы ИЛИ, выход которой подключен к счетному входу счетного блока времени, первый выход которого соединен с вторым входом второй схемы И и входом аднавибратора, второй выход счетного блока времени подключен к второму входу первой схемы И, третий выход счетно— го блока времени соединен с третьим входом вычислительного блока, выход второй схемы И подключен к четверто— му входу вычислительного блока Ii к третьему входу третьей схемы ИЛИ, выход блока .задержки соединен с входом сброса счетного блока времени, вычислительного блока и вторым входом первой схемы ИЛИ, выход которой соединен с входом сброса счетного блока импульсов формирователя и первого счетчика скорости, а выход одновибратора соединен с первым входам первой схемы ИЛИ, а т л и ч а ю— щ е е с я тем, что с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет измерения массы введен датчик режимов движения, три выхода которого подключены к соответствующим трем входам генератора переменногo тока, в а стационарную 2171IcL ратуру дополнительно введены счетчик вагонов, идентификатор режимов дви10 жения, второй счетчик скорости, четвертая, пятая и шестая схемы ИЛИ, счетчик пути, счетчик среднего напряжения и частотно-импульсный модулятор напряжения, причем четвертый выход счетного блока времени соединен с третьим входом второй схемы И, выход которой подключен к первому входу четвертой схемы ИЛИ, выход первой схемы И соецинен с вторым входам чет20 вертай схемы ИЛИ, выход которой паqключен к первым входам пятой и шестой схем ИЛИ, выход формирователя соединен с вторым входом пятой схемы ИЛИ, выход которой соединен са счетным входом счетчика пути, подключенного к седьмому входу вы-гислительпога блока, выход частотно-импульсного модулятора напряжения соединен с вторым г".-.одом шестой схемы

ИЛИ, выход которой подключен к счетному входу счетчика среднего напряжения, соединенного с восьмым входом вычислительного блока, выход датчика положения подключен к входу иден35 тификатара режимов движения. выхац которого соединен с перв »и входам вы6JIoKB выход счетчика вагонов соединен с пятым :xoöoì выЧИСЛИ 1 ЕЛЬИОГО O IOKB ВЫХОД BTO DOli

40 схемы kD1kI подключен к счетному вхсду второгО счетчика скОрОсти выход ка тарога подключен к шестому входу вычислптельнага блока, выход второй схемы И подключен к входу блока за45 держки, выход которого соединен с входами сброса второго счетчика скорости, счетчика пути, счетчика среднего напряжения, счетчика ваганов и инде тпфп .атора режимаьвдвижеиия саатветствeннo.