Устройство для измерения тормозной мощности горочных вагонных замедлителей

Устройство для измерения тормозной мощности горочных вагонных замедлителей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается железнодорожной автоматики и телемеханики и может быть использовано для измерения тормозной мощности горочных вагонных замедлителей. Цель изобретения - повышение точности. Устройство содержит путевые датчики 1 и 2, установленные в начале и конце замедлителя 3 и соединенные с блоком 4 коммутации, выходом подключенного к входу блока 5 формирования сигнала, первый и второй выходы которого через соответствующий блок 6 или 7 фиксации осей первой тележки вагона связаны с первыми входами счетчиков 8 или 9 импульсов, вторые входы которых подключены к генератору 10 импульсов через соответствующие блоки 11 и 12 коррекции, а выходы соединены через соответствующие блоки 13 и 14 преобразования интервалов времени с входами блока 15 вычитания энергетических высот, который соединен с одним входом блока 16 определения погашенной тормозной мощности вагона, к другому входу которого через блок 18 определения момента оттормаживания замедлителя подключен другой выход счетчика 8 импульсов, а выход соединен с блоком 17 управления и индикации. 3 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ .РЕСПУБЛИН

631 А1 (19) (11) (51) 4 В 61 1. 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ направленце — Имения

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4318192/27-11 (22) 16.10.87 (46) 15,09.89, Бюл. ¹ 34 (71) Белорусский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Н.К.Модин, А.А.Кочетков, Е.В.Щербаков и M.M.Ëåáåäåâ (53) 656.212.5.52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1022850, кл, В 61 L 17/00, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОРМОЗНОЙ МОЩНОСТИ ГОРОЧНЫХ ВАГОННЫХ ЗАМЕДЛИТЕЛЕЙ

2 (57) Изобретение касается железнодорожной автоматики и телемеханики и может быть использовано для измерения тормозной мощности горочных вагонных замедлителей. Цель изобретения — повьппение точности. Устройство содержит путевые датчики 1 и 2, установленные в начале и конце замедлителя 3 и соединенные с блоком 4 коммутации, выход которого подключен к входу блока 5 формирования сигнала, первый и второй выходы которого через соответствующий блок 6 или 7 фик150

3 сацип осей первой тележки вагона связаны с первыми входами счетчиков

8 или 9 импульсов, вторые входы которых подключены к генератору 10 импульсов через соответствующие блоки

11 и 12 коррекции, а выходы соединены через соответствующие блоки 13 и

14 преобразования интервалов времени с входами блока 15 вычитания энерге7631

10 тических высот, который соединен с одним входом блока 16 определения погашенной тормозной мощности вагона, к другому входу которого через блок

18 определения момента оттормаживания замедлителя подключен другой выход счетчика 8 импульсов, а выход соединен с блоком 17 управления и индикации. 3 ил., 1 табл.

Изобретение касается железнодорожной автоматики и телемеханики и может быть использовано для измерения тормозной мощности горочных вагонных замедлителей, Цель изобретения — повышение точ20 ности, На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг, 2 — вариант реализации принципиальной схемы одной части устройства; на фиг. 3 — то же, другой части устройства, Устройство содержит путевые датчики 1 и 2, установленные (по одному) в начале и в конце замедлителя

3. Датчики 1 и 2 соединены с блоком

,4 коммутации, выход которого соединен с входом блока 5 формирования сигнала, связанного одним выходом с блоком 6 фиксации проследования двух осей первой тележки вагона над датчи- 35 ком 1 (для краткости будем называть блок 6 фиксации осей), а другим — с блоком 7 фиксации проследования двух осей первой тележки вагона над датчиком 2 (блок 7 фиксации осей), 40

Блоки 6 и 7 соединены соответственно со счетчиками 8 и 9 импульсов, которые определяют время, исчисляемое от момента проследования первой оси первой тележки вагона до момента 45 проследования второй оси этой же тележки над путевыми датчиками 1 и 2.

В свою очередь, счетчики 8 и 9 импульсов одними выходами соединены с генератором 10 импульсов через

50 блоки 11 и 12 коррекции, а другими выходами связаны соответственно с блоками 13 и 14 преобразования интервалов времени в значения энергетических высот, Выходы блоков 13 и 14 поданы на блок 15 вычитания энергетических высот, соединенный с блоком

16 определения погашенной тормозной мощности вагона, который по вычисленному значению погашаемой замедлителем энергетической высоты при торможении первой тележки вагона прогнозирует значение погашенной энергетической высоты при дальнейшем торможении второй тележки вагона и определяет результирующее значение тормозной мощности замедлителя.

Блок 16 соединен одним выходом с блоком 17 управления и индикации, а другим — с блоком 18 определения момента торможения замедлителя, разрешающего вычисление тормозной мощности замедлителя блоком 16 в том случае, когда время с момента вступления первой тележки вагона на замедлитель 3 до появления команды на оттормаживание замедлителя 3 оператором не превышает заранее установ— ленной величины. В свою очередь, блок 18 связан с первым счетчиком

8 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом измерений электромеханик, осуществляющий контроль работоспособности горочных замедлителей, подключает устройство к путевым датчикам испытуемого замедлителя.

При подходе к замедлителю четырехосного груженого вагона электромеханик нажимает кнопку "Сброс" на блоке

18 управления и индикации. При этом блок 4 коммутации подключает выход путевого датчика 1, установленного в начале замедлителя 3, к блоку 5 формирования сигнала, При проследовании первой оси тележки вагона над путевым датчиком 1 блок 5 формирует сигнал, который в блоке 6 открывает ключ, соединяющий генератор 10 импульсов через блок 11 коррекции с

I входом первого счетчика 8 импульсов.

С этого момента счетчик 8 начинает

1507631 считать поступающие от генератора импульсы, В момент проследования над датчи ком 1 второй оси первой тележки вагона сигнал от датчика через блоки 4 и 5 закрывает ключ в блоке 6, и поступление импульсов от генератора 10 на вход счетчика 6 прекращается.

Таким образом, на счетчике 8 будет зафиксировано в двоичном коде время t, определяемое моментами прохождения первой и второй осей первой тележки вагона над датчиком 1, Далее код времени t поступает на блок 13, который осуществляет дискретное преобразование t в энергетическую высоту h„ äîñòèãàåìóþ вагоном при входе его первой тележки в замедлитель в соответствии с известным выражением

1- Gl

h = -- — — -- мэВ (1)

2g и

h = — — — -, мэВ

2 2g, (2) Значения h „и h в двоичном коде подаются на блок 15 вычитания, который определяет погашаемую замедлителем энергетическую высоту вагона Н, при торможении одной первой тележки: где 1 — .фиксированное расстояние

Бт между осями одной тележки;

g — ускорение свободного падения

I с учетом инерции вращающихся масс вагона, м/с .

В процессе дальнейшего движения вагона по заторможенному замедлителю первая ось первой тележки вагона проходит над датчиком 2, импульс от которого через блоки 4 и 5 открывает ключ в блоке 7, разрешающий поступление импульсов на вход второго счетчика 9 от генератора 10 через блок 12 коррекции.

После прохода над датчиком 2 второй оси первой тележки вагона счет импульсов прекращается, на счетчике

9 будет зафиксировано в двоичном коде время t, определяемое моментами прохождения первой и второй осей первой тележки вагона над датчиком 2. Блок

14 преобразует в дискретной форме время t в значение энергетической высоты h которую имеет вагон при выходе его первой тележки из заторможенного замедлителя (3) Н = h — h мэВ

1 (2

Значение Н, в двоичном коде подается в блок 16, который прогнозирует

1величину тормозной мощности эамедли- теля Н но измеренному значению Н,. в соответствии с формулой

Н = Н „ (К + 1) + К, мэВ (4) 10 где К,, К вЂ” постоянные коэффициенты, учитывающие увеличение погашаемой энергетической высоты при торможении второй тележки по сравнению с первой за счет переработки пары трения "тормозная шина замедлителя — колесо" (3). Величина Н = Н, +

+ Н, где Н вЂ” энергетическая высота, погашаемая замедлителем при торможении второй тележки вагона. В свою очередь Н = К Н„ + К>. Исходя из этого получена формула (4).

20

30 Таким образом, в предлагаемом устройстве для определения тормозной мощности замедлителя не требуется полного торможения вагона замедлителя (от входа первой TeJIpKKH вагона в за35 медлитель до выхода второй тележки из этого замедлителя). Достаточно обеспечить торможение только одной первой тележки, а в дальнейшем замедлитель может быть отторможен one40 ратором или авторегулятором скорости, исходя из условий регулирования скорости, Информация о тормозной мощности замедлителя из блока 16 в двоичном

45 коде. подается на блок 18 управления и индикации при условии, если от блока 18 поступит сигнал в форме электрического импульса о наличии корректного торможения. Торможение считает5р ся корректным, если в промежутке между измерениями h< и h< не будет дана команда на. оттормаживание или эта команда будет дана спустя некоторое время Т после измерения h<.Это об55 стоятельство связано с тем, что оператор имеет право в любой момент оттормозить замедлитель, в том числе и при движении по нему первой тележки вагона, Вместе с тем, если оператор

1507631 (6) Т„= T„+6t, с

Следовательно, 1- 67

Т

Д, с (7) 1 85 — 2,4

1 85 .2

t<

Т

0 7, с

0,1 (8) 50

55 дает команду на отторможивание после того, как первая тележка вагона войдет в заторможенный замедлитель и будет двигаться по нему в течение времени Т, то за счет инерционности замедлителя ht на оттормаживание, равного 0,7 с, первая тележка вагона будет тормозиться замедлителем до выхода из него.

Величину T„ можно определить следующим образом, Если известно, что v — скорость

1входа первой тележки на замедлитель длиной 1 (. = 1б / „), To c учетом замедления а движения вагона по заS торможенному замедлителю можно запи) сать: где ҄— время движения первой тележки вагона по замедлителю длиной 1> с.

В свою очередь, полное время Т равно сумме времен Т и инер 1ионности 6 t замедлителя при оттормаживании

Учитывая, что замедление а> при торможении равно в среднем О, 1 м/с, длина эамедлителя 1 = 12 м, инерционность при оттормаживании h t = 0,7 с, 1 = 1,85 м, можно преобразовать формулу (7):

Например, при t = 0,0231 с;

0,0264 с, 0 0308 с время Тк равно

1,О с; 1,3 с; 1,8 с соответственно.

Выбор времени Т и выдачу разрешек ния на отображение информации об измеренной тормозной мощности замедлителя И осуществляет блок 18 путем дискретного моделирования выражения (8), Предлагаемое устройство может быть реализовано как на микропроцессорной

45 элементной базе, так и на жесткой логике, На фиг, 2 и 3 в качестве примера приведены принципиальные реше" ния, выполненные на интегральных микросхемах, Цифры в кружках обозначают номера блоков в соответствии с функциональной схемой (фиг, 1). Приемни-, ками сигналов от путевых датчиков

1 и 2 служат поляризованные реле 19 и 20. Через схемы защиты от дребезга контактов, выполненные на элементах

21-24, контактами реле 19 и 20 управляются двоичные счетчики 25 и 26 импульсов соответственно.

При прохождении первой оси первой тележки вагона над датчиком 1 кратковременно срабатывает реле 19, в результате чего двоичный счетчик 25 осей насчитывает один импульс. При этом на выходе 1 дешифратора 27 двоичного кода в десятичный появляется сигнал, переводящий RS-триггер 28 в состояние "1, с выхода которого подается разрешение на передачу схемой

29 импульсов с генератора 10 на первый счетчик импульсов в блок 8, состоящий из одиннадцати (30-41) Т-триггеров (блоки 11 и 12 коррекции частоты, представляющие собой кольцевые счетчики с переменным коэффициентом деления, на схеме не показаны) .

Счет импульсов от генератора 10 частотой f двоичными счетчиками

30-41 прекращается в момент проследования второй оси первой тележки вагона над датчиком 2 в связи с тем, что на выходе 2 счетчика 25 появляется сигнал переводящий дешифратор 27 в позицию 2. Вследствие этого на выходе R триггера 28 появляется импульс, переключающий его в состояние

"0". При этом ключ 29 прекращает подачу импульсов от генератора на счетчики 30-41.

Таким образом, на счетчиках 30-41 фиксируется число импульсов, соответствующее времени,. Данное число импульсов преобразуется в значение энергетической высоты h при помощи логической матрицы, собранной на элементах 42-58 блока 13.

В таблице приведено состояние триггеров счетчика в блоке 8, соответствующее энергетической высоте (см. формулу 1) при частоте генератора f = 4 кГц.

1507631!

25

Градация (уровень квантования) энергетической высоты выбран равным

0,1 МэВ. Например, значению h„

3,5 МэВ соответствуют границы 3,55 и 3,45. МэВ, В пределах этих границ счетчиком блока 8 может быть зафиксировано одно из двоичных чисел ат

728 до 735 единиц с градацией 1 единица (если частоту генератора выбрать !0 другой, то и число насчитанных импульсов будет, естественно, другим).

В пределах интервала чисел от 728 до

735 единиц можно найти такое сочетание состояний триггеров, котОрое будет общим для всех чисел данного интервала и не будет повторяться ни в одном другом интервале (в таблице для h< = 3,5 МэВ состояние триггеров от 4 до 11 обведено квадратами).

В ряде случаев для характеристики интервала чисел (например, от 736 до

747 единиц) недостаточно одной комбинации, а требуется две комбинации состояний триггеров. Если одна из этих комбинаций имеет место, то это свидетельствует о соответствующей энергетической высоте, например

3,4 МэВ. Все отмеченные комбинации состояния триггеров схемами И или

ИЛИ преобразуются в значения энергетических высот в десятичном коде, которые подаются на вход шифратора

Д38. С выхода шифратора 59 инфармаI ция об Ь в двоичном коде подается на вычитающее устройство блока 15, состоящее из четырех одноразрядных сумматоров 60-63.

При прохождении первой оси первой тележки вагона над датчиком 2 анало40 гично рассматриваемому выше ключом

Ф

Д9 открывается канал счета импульсов от генератора 10 вторым счетчиком импульсов в блоке 9, выполненном на элементах 69-80. После прохода второй оси первой тележки вагона над датчиком 2 счет импульсов прекращается и логическая матрица блока 14 (ее устройство идентично рассмотренной выше матрице блока 13) преобразует значение t в h в соответ- 50 ствии с формулой (4). Значение h в двоичном коде подается на другие входы сумматоров 60-63, Разностное значение Н = (h, — 11 ), соответствующее погашаемой энергетической высоте при торможении первой тележки вагона, с выхода сумматора в двоичном коде подается на Т-триггеры 81-84 блока 16 прогнозирования.

В соответствии с формулой (4) логи- " ческая матрица, выполненная на элементах 85-100, преобразует значения

Н, в Н в десятичном коде от 0 1 до

1,5 МэВ с градацией 0,1 МэВ.

С выхода шифратора 101, преобразующего десятичный код в двоичный, информация о тормозной мощности замедлителя Н поступает на схемы И (элементы 102-105), с выхода которых ана подается на схемы индикации (не показаны) блока 18 управления и контроля.

Однако информация от Н поступит в блок 17 только после получения сигнала от схемы контроля корректного торможения.

В процессе измерения времени t . импульсы от генератора 10 через ключ 29 и вывод А (фиг. 2) поступают на счетчик импульсов в блоке 18, собранньцл на Т-триггерах 105-116, Логическая матрица 117-132, подключенная на прямые и инверсные выходы триггеров, моделирует в дискретном виде формулу (8). Принцип действия логической матрицы аналогичен рассмотренному. Значение Тх после преобразования шифратором 117 в двоичный кад подается на схему сравнения текущего времени Т и расчетного времени Т . Схема сравнения собрана на к четырех Т-триггерах 118-121.

Код Т„ кратковременно подается на схему сравнения параллельно всеми разрядами на входы установки в "1" триггеров 118-121. Второе сравниваемое число должно быть подано после поступления первого кода (код Т ).

Поэтому импульсы от генератора 122 блока 17, соответствующие текущему времени Т, начинают поступать на счетчик последовательным кодом спустя некоторое время после прохода второй оси первой тележки над датчиком

1. Сигнал с выхода Б (фиг. 2) поступает на элемент 123 задержки. Спустя время, достаточное для того, чтобы код Т„ мог быть записан на триггерах

118-121, переключается триггер !24, разрешая схеме И 125 пропускать импульсы от генератора на счетный вход первого триггера 118 счетчика. Момент переключения всех четырех триггеров

118-121 в положение "0" свидетельствует о равенстве текущего времени Т, с расчетным Т„. При этом схема 126

1507631 совпадения выдает сигнал разрешения на схемы И 102-105. Если не было отФ о р м у л а и з о б р е т е н и я

Состояние триггеров счетчика блока 8

Границы интерв аГраницы градации, МэВ

Г - Э нерпп гетич.

4 5 6 7 8

9 10 11 высола, имп. та, МэВ

1 3,5 3,55-3,45 728-735 О 0 О 1 1 О 1 1 О 1 О

О О 1 1 1 О 1 1 О 1 О

1 1 1 1 1 О 1 1 О 1 О

2 3,4 3,45-3,35 736-747 О 1 О 0 О 1 1 1 О 1 О

О 1 1 О О 1 1 1 О 1 0

1 1 О 1 О 1 1 1 О 1 О

О О G О 1 О 0 1 1 1 О

14 2,2 2,25 — 2, 15 912-935 1 1 О 1 1 О О 1 1 1 О

1 1 1 О О 1 О 1 1 1 О

0 О 1 О 1 0 1 1 1 О

1521215205936959100011011 10

1 1 1 1 1 " 1 О 1 1 1 О тормаживания замедлителя оператором или авторегулятором скорости (кнопка Оттормаживание замкнута) pî достижения текущего времени расчетной величины Тк (есть сигнал разрешения от схемы 126 совпадения), то информация о тормозной мощности Н замедлителя отображается на пульте управления и индикации. В противном случае информация от Н на пульте не появится и измерение будет считаться несостоявшимся, Устройство для измерения тормозной мощности горочных вагонных за— медлителей, содержащее установленные на входе и выходе вагонного замедлителя путевые датчики, подключенные выходами .к входам блока коммутации, выход которого соединен с входом блока формирования сигнала, один выход которого подключен к входу блока фиксации осей первой тележки вагона при проследовании первого датчика, выход которого под Глючен к первому входу первого счетчика импульсов, а второй — к входу блока фиксации осей первой тележки вагона при прос5 ледовании второго датчика выход которого подключен к первому входу второго счетчика импульсов, второй вход которого и второй вход второго счетчика импульсов подключены к выходам соответствующих блоков коррекции импульсов, соединенных входами с выходами генератора импульсов, а первые выходы счетчиков импульсов соединены через соответствующие преобразователи интервалов времени с соответствующими входами блока вычитания, и блок индикации, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено

20 блоком определения момента оттормаживания замедлителя и блоком определения погашенной тормозной мощности вагона, один вход которого соединен с выходом блока вычитания, дру25 гой вход — с выходом блока определения момента оттормаживания замедлителя, подключенного входом к другому выходу первого счетчика импульсов, а выход подключен к входу блока ин30 дикации.

150763l

1507631

Составитель В,Н,Панин

Техред М,Ходанич Корректор Н.Борисова

Редактор А.Маковская

Заказ 5504/21

Тираж 430

Поднисное

ВНИИПИ Гасударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комоинат "Патент", г. Ужгород, ул.. Гагарина, 101