Устройство для поосного взвешивания подвижного состава

Устройство для поосного взвешивания подвижного состава

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к весоизмеритепьной технике. Цель изобретения - повышение точности взвешивания грузопотоков в движении при различных скоростях состава . Для устранения вариации показаний при изменении скорости движения состава изменение каждой взвешиваемой оси задерживается после наезда ее колес на весоизмерительные модули на время ta. определяемое схемой, состоящей из }.ормиро в-ттеля 13 интервалов измерения, блока 15 вычисления и блока 14 режимов движения. 3 з.п ф-яы. 5 ил

СОЮЗ СОВЕ ТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 !, ! с !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4445498/10 (22) 25.05.88 (46) 30.01,91, Бюл. ¹ 4 (71) Челябинский металлургический комби нат (72) Э.Ф.Драчук и В,В,Осоченко (53) 681,269 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1315822, кл. G 01 G 19/04, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПООСНОГО ВЗВЕШИВАНИЯ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

„„5U „„1624275 А1 (57) Изобретение относится к весоизмерительной технике. Цель изобретения — повыЦГение точности взвешивания грузопотоков в движении при различных скоростях состава. Для устранения вариации показании при изменении скорости движения состава изменение каждой взвешиваемой оси задерживается после наезда ее колес нэ весоизмерительные модули на время тз. определяемое схемой, состоящей из ).ормиро влтеля 13 интервалов измерения, блока 15 вычисления и блока 14 режимов движения.

3 з.п. ф-лы, 5 ил.

1624275

Изобретение относится к весоизмерительной технике и предназначено для контроля грузопотоков, перемещаемых с помощью железнодорожного транспорта, Цель изобретения — повышение точности взвешивания при различных скоростях движения состава.

На фиг. 1 представле»а блочно-кинематическая схема ус.тройства; t 5 - принцип р.c>< ными блоками 4 струнами 5 (фиг. ". показ:-<н один иэ модулей, разрез, другой модуль раположе>< г>эрэплель:

Генэодат<ики 3 соед>;нены параллельно и подкл>о tl к аналоговому входу (Вх) автокомпенсэгop;> 6, информацио«>ные BblxoptÄ которо«о соединены с регистрирую. <>лм п р,! 6 О ро>л 7.

С вход зм усTa>toBK«I нуля ("0") BB10Kor. пенса>ора 6 сг «динен первый выход схемы

8 направления, подкл>о«енныи так же, как и другие выходь> схем>> 8 к входам >«IQKa 9 идентификации.

На Bxog!t> cxorib> 8 направления ппдк ночены путевые;!B««.«к» 10 и 11, а также сигнал С ("СГ рос") после (или перед) взвешивания >.-:.кдо>о состава.

Выходы Г>ло,a 9 подключены к входам гашения (Г) и рс>исграции (РГ) актокомпенсаторэ 6. Ht,lxод эктокомпенсатора 6 ВС (" Весы" ) подсоединен к первому ьходу ключа 12, второй вход которого соединен с выходом КИ (" Конец измерения" ) автокомпе><сатор» 6, а также с входа>ли формирователя 13 интерва»ов измерения и блока 14 режимов. свлзэ><но о с выходом ПД1 схемы 8.

Вь«ходы формировэтепл интервалов измерения 13 >1ng>.n>O«B> к входам "Сложение" (>) и "Г< ь» итание" () блока 15 вычисления, вь ход "3aen<" (=) которого, как и выход блока 14 кл>оча 16 >1змерения связаны с входом . эмеренил автокомпенсатора 6. Выход М (" Медленно" ) блока 14 связан с входом блока 15 вы«исления, синхровход

С KQTopoco сОед;>не>«с выходом Опорной частоты f ав окомпенсатора 6. Ви::Одь> блnка 15 выч;«селе»!1B t1 (Переполнение" ) и АО (/1,вариЙ>, l l! Oc > I > IÎB ) спязэ«>> сООтветст венно с llxo.jaì,i блока 11 реv лмеB, При эзом выходы >ñ.Î и пС (превы >з::><»е -.корости") oJ; .кэ 1 рг.r I IOB к>огут б, тt. ис >ользованы кэк инд>лкэционные для сигнализации машинисту локомотива.

Схегла 8 направления (фи<. 2) содержит

RS-григгеры 17 и 18, г«узевь>е дэ>«ики 10 и

5 11, элементы И-НЕ 19 и 29, григ«еры 21 и 22 левого и правого направлений, ключ 23 установки нуля, коммутатор 24.

Блок 9 идентификации (ф><г. 3) содер>кит ре>истр "Начало тележки" на триггерах 25, 10 ре«истр "Конец тележки" на триггерах 26, элеме;т НГ 27, с«етн»,й з риггер?8, три«гер

29 "Ра он", эле«1ент И-НЕ 30 "Г лше;<ие". резисторы Р, конденса,op С> и<хпользуе сл для формиГзованил кратковременной задер15 жки сигнала нэ выходе триггера 25 при подаче нэ е п 8 Вхор установленного сигнала.

f Ii< фиг. 4 »О казань««о взэ>1мосвЯзи фор

I «poBaIe«It. 13 и блоки 15 и 16. Формироваl er>b "3 содержит триггеры 31 и 32, схему

2,>,AN 33. емкость С2. Блок 25 вычисления

;1 лОет B гвоем составе счетчик-делитель 34 х входам «Оторого подкл>о <ены шифраторы

35 и 36 реверсивный счетчик 37, к шинам

"Спо ке> ие и "Вы«и>ание" подсоединены

25 соот»етсз воино > л>о >и 38 >1 39, а нэ усгано>о вО«вы е l>ходь! 1> записано число — . Выход

"ЗЭС М" () С гоГ«ИКа 37 СВЧЗЭН С ВХодОМ КЛЮ

«а 16 измерения, а выхсд "Переполнение"

30 (П) зоn> n>o«B«< к R-входу триггера 40. выход ко-просп пг>дгоед«нен к одному входу схемы 41 coU."àäñ ния, К другому «зходу псследI.BI«через и><аер>ор 42 г>одключен выход автокомп .><сатора 6 ВС (Весы свободны").

35 Кпючевал cxcма 43 вместе с элементами

40-42 образу>от блок 14 режимов, а выход элемента И-НЕ является индикационным выходом ПС (" Превышение скорости"), Выбранный выход (ВВ) реверсивного

40 счетчика 37 через элемент И-HF 44 связЭн с входами кл>г>чей 38 и 39, причем вь>ходом схемы 44 является выход АО ("Аварийнь>.1> останов").

Устроиство работает следующим 06ра45 зом.

При приближении состава (фиг, 1) по желеэнодоро;кному пути 1 к блскам 2, например, слева, cрэбэть>вэю — путевой датчик

l0, RS-триггер 17 (фиг 2), триггер 21 левого

50 направления, с инверс><ого >выхода которого через ключ 23 уста><секи ><?ëë на вход 0 автокомпенсатора 6 по тупэет сигнал, по которому «pn!«;>Boätiòñÿ иэмере><ие нэ«э fbного урош>л,!«»<ал;з тенэодзтчиков 3, а ре55 эупьтат измерения запоминается в эвтоком «;:>сагоре 6.

На l.<.е премя взвешивания дэ:: е ПД1 ("Пу гевой датчик IIcp1624275 вый"), а путевому датчику П вЂ” обозначение

ПД2, до тех пор, пока íà R-входы триггеров

21 и 22 не будет подан сигнал С (" Сброс" ).

Сигналы ПД1 и ПД2 с выхода коммутатора 24 поступают на входы блока 9 идентификации (фиг, 3).

Поскольку межосевые расстояния вагонов и локомотивов составляют соответ Tвенно 1800 и 2100 мм, а путевые датчики 10 и 11 разнесены на 1953 мм, то при проезде путевых датчиков 10 и 1 тележкой вагона вначале два раза подряд срабатывает путевой датчик 10 (при левом направлении движения), сигналом с инверсного выхода второго (по фиг. 3) триггера 25 возбуждается триггер 29 "Вагон", запрещая гашение результатов измерения при случайном формировании признака "Локомотив" (ьозможном при проезде трех- или четырехоснои теле к— ки) с помощью емкости С1, путевого датчика

11, элемента НЕ 27 и ключа 30 "Гашение".

Соответственно при проезде оси локомотива вслед эа срабатыванием первого (по фиг. 3) триггера 25 и формированием на конденсаторе С1 единичного г:отенциала ось проезжает по блокам 2. взвешивается, далее срабатывает путевой датчик 11 и через элемент НЕ 27 и ключ 30 на автокомпенсатор 6 поступает сигнал, погашающий результат только что взвешенной оси. Сиг.— нал гашения, как легко убедиться, возникает при проезде каждой оси локомотива, В случае взвешивания вагона возбуждение триггера 29 "Вагон" исключает погашение результатов по взвешенным осялг тележки вагона (сколько бы их не было).

При проезде последних двух осей тележки любой оснастки два раза подряд срабатывает путевой датчик 11, возбуждаются оба триггера 26 регистра 4 "Конец тележки", а счетный триггер 28 при каждой второй тележке устанавливается в исходное состояние, подавая на автокомпенсатор 6 сигнал

РГ("Регистрация" ) и устанавливая в исходное состояние триггер 29, так как следующим за вагоном может следовать локомотив, Поскольку сигнала "Гашение" при проезде вагона по путевым датчикам 10 и 11 не формируется, а взвешивание осуществляется на каждой оси, то при поступлении сигнала "Регистрация" регистрирующий прибор 7 фиксирует массу взвешиваемого объекта, накопленную в сумматоре автокомпенсатора 6.

Для уяснения принципа работы (фиг. 4) блока 15 вычисления в совокупности с формирователем 13 и блоком 14 режимов рассмотрим фиг. 5. Инструментальная погрешность д устройства, найденная опытным путем, приведег:а н: фиг. 5а, гд" центр координат помещен в центре блоков

2, а края блоков 2 имеют координаты -- и

5

При движении состава по блокам 2, например, в направлении, показанном стрелкой, при малой скорости движения оси (фиг.

10 5б) эа время измерения to будет найдена небо lbLUBA левая часть моделей и, как это видно из сопоставления фиг. 4, 5а и 5б, результат измерения будет занижен.

При большой (предельной) скорости

15 движения состава (фиг. 5а) результат близск к истинному, Очевиднс, что при перемене направления движения состава результат на малых скоростях завышен, так кэк измерение про20 исходи на малом правом участке блоков 2.

Устройство позволяет (фиг. 5г) задержать измерение после выезда на край блоков 2 на время t.ç", тTа кK, чтобы в течение непосредственно времени измерения te ось

25 обьекта проходила по центральному участку блоков 2, что сводит погрешность измерения кминимуму.

Очевидно, что участок измерения в центре блоков 2 может быть невелик (при малой

30 скорости), а время задержки сз соответственно большим.

При больших (близких к предельным) скоростях движения уча ток измерения по протяженности близок к длине блоков 2, а

35 время задержки t малс или равно нулю. Как видно из фиг. 5г

te = 2гз+ to, где te — общее время движения взвешиваемой оси по блокал1 2.

40 Соответственно

te то г.г = — — —.

2 2

Очевидно, что ! те =

45 Чср где чер — средняя скорость передвижения оси.

Средняя скорость определяется на мерном участке А, т.е. на расстоянии от путево50 го датчика 10 (11) до блока 2:

А чср 6 где t) — время прохождения взвешиваемой

55 осью мерного участка А.

Отсюда!

te= t1 .

Окончательно

1624275

2А

1 то (*)

Таким образом, для определения времени задержки t измерения с целью минимизации ошибки от вариации скорости состава необходимо определить время прохождения 11 взвешиваемой осью мерного участка А и произвести вычисления по формуле (*).

Решение формулы (+) заключается, вопервых, в занесении по поступлении сигнала ПД1 и срабатывании триггера 31 (фиг, 4) по входам предварительной установки Dl в реверсивный счетчик 37 некоторого числа (в дополнительном коде), так что до полного заполнения счетчика 37 не хватает М1 импульсов, находимых по формуле

to f

М1 — -- —--2 где f> — частога счетчика-делителя 34 при включении шифратора 36.

Далее находится правая часть формулы (*), для чего от момента сигнала ПД1 (т.е. от

cðàáàTывания путевого датчика 10) до Момента наезда на грузоприемные блоки 3 взвешиваемой оси, реверсивный счетчик 37 заполняется в режиме сложения, T.å. при включении шифратора 35, частотой К11, где

2А

Число, находящееся в реверсивном счетчике 37 в момент наезда взвешиваемой оси (т,е. в момент прихода сигнала BC "Бесы свободны ), представляет собой число М2, соответствучощее времени задержки 2 тз=- —.

f)

Таким образом, время задержки 1з автоматически находится блоком 15 в процессе перемещения взвешиваемой оси по блокам

2 путем заполнения счетчика 37 частотой fi в режиме вычитания до получения от счетчика 37 сигнала "Заем".

Поясним сказанное числовым примером, положив для простоты объяснения:! =

=1300 м, А = 325 мм, to = 0,5с. В данном случае К: — 2,0 и при частоте fi = 1 кГц, fz =

= 2 кГц.

Счетчик-делитель 34 примененного типа может обеспечить практически любой необходимый (в том числе дробный) коэффициент деления, что позволяет использовать устройство при любых соотношениях I и А. В этом частном случае при срабатывании путевого датчика 10, формирующего сигнал ПД1, на 0 — входы счетчика

37 записывается число, соответствующее то

2 — -= 0.5/2, к 1000 =- 250 единиц, что в допол5

50 нительном коде при емкости счетчика 37 в

9999 единиц составляет 9750.

Кроме того, при срабатывании путевого датчика 10 возбуждается шифратор 35, обеспечивающий необходимый коэффициент деления К счетчика-делителя 34. Открывается также ключ 39 и счетчик 37 работает в режиме сложения и заполняется частотой

fz (2 кГц) до наезда взвешиваемой оси на груэоприемные блоки 2. При этом возможны два принципиально различных режима работы (фиг, 5д в увеличенном масштабе представляет левую часть фиг. 5г).

Если до момента срабатывания путевого датчика 10 до наезда на блоки 2 (т.е. на мерном участке А) в некоторый момент времени то с выхода счетчика 37 приходит сигнал переполнения, это означает, что скорость движения состава не превышаетдопустимую и измерение возможно, Другими словами, если счетчик 37, содержимое которого в момент срабатывания путевого датчика 10 определялось кодом

9750, на мерном участке А пеоеполняется, то измерение возможно.

Пусть код счетчика в момент наезда взвешиваемой оси на блоки 2 составляет

120 единиц. Тогда в момент t, âñëåäñòâèå срабатывания триггера 32, шифратора 36 и ключа 39 начинается опорожнение счетчика

37 частотой fi = 1 кГц и, очевидно, что через

120 время тз = 1 = 0,12 с с выхода счетчика

37 поступает сигнал заема (<) через ключ 16 на автокомпенсатор 6, как и сигнал измерения (И).

Другой режим работы используется при превышении составом предельно допустимой скорости движения, В этом режиме с выхода переполнения () счетчика 37 сигнал не поступает, триггер 40 блока 14, предварительно возбужденный сигналом ПД1, не сбрасывается (что происходит в нормальном режиме) и при наезде взвешиваемой оси на блоки 2 сигналом BC (" Весы свободны") через элемент НЕ 42 и элемент И-HE 41 формируется сигнал ПС (" Превышение скорости"), подаваемый, например, на светофор для машиниста локомотива, который повторяет провеску состава при нормальной скорости движения.

Таким образом, формирователь 13, блоки 14 и 15 осуществляют жесткий алгоритм выдачи сигнала измерения при взвешивании каждой оси состава. Алгоритм вычисления реализуется с момента наезда на путевой датчик 10 (11) до выдачи сигнала измерения (И), устанавливающего через

1624275

10 схему ИЛИ 33 триггер 32 в исходное состояниее.

Если после проезда взвешиваемой осью путевого датчика 10 (11) наезда на блоки 2 не происходит (т.е. состав остановился, а взвешиваемая ось находится между путевым датчиком 1О (11) и блоками 2), то через некоторое время счетчик 37 выдает сигнал

П (" Переполнение" ), усгэнавливающий триггер 40 в исходное состояние, причем с

ere выхода на вход элемента И-НЕ 44 поступает разрешающий сигнал M (" Медленно" ).

Через заданную выдержку времени (например 20 с) с выбранного вывода ВВ счетчика

37 на другой вход элемента И-НЕ 44 поступает второй разрешающий сигнал, а с выхо да элемента И-НЕ 44 снимается сигнал АО (" Аварийный останов"), который может быть использован для целей сигнализации и fio ступает на вход элемента И-НЕ 43.

Если после такой осгановки состав продолжает движение. а взвешиваемая ось наезжает на блоки 2, то с помощью сигнала ВС через элемент И-НЕ 43 и ключ 16 на вход аетокомпенсатора 6 подяется сигнал измерения (без времени tg), и процесс взвешивания продолжается.

Если по каким-либо причинам машинист состава значительно увеличивает скорость движения после выдачи сигнала измерения, так что к моменту окончания измерения (т.е. с приходом на выход автокомпенсатора 6 сигнала КИ (" Конец измерения") взвешиваемая ось сьезжает с блоков

2 (т.е. появляется сигнал ВС "Весы свободны"), то с выхода ключа 12 нэ управляющий вход регистрирующего прибора 7 поступает сигнал "Не считать".

Формула изобретения

1, Устройство для поосного взвешивания подвижного состава, содержагцее весоизмерительные модули, подключенные к аналоговому входу автокомпенсатора, информационные выходы которого соединены с регистрирующим прибором, два путевых датчика, выходы которых подсоединены соответственно к входам схемы направления, три входа которой подсоединены соответственно к входу установки нуля эвтокомпенсэтора, первому и второму входам блока идентификации, ретии вход KO1opofo соединен с первым выходом схемы направления, первый выход блока идентификации соединен с входом "Гашение" автокомпенсатора, второй вход — с входом регистрации эвтокомпенсэтора, вход "Измерение которого подсоединен к выходу ключа измерения, о т л и ч э ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены блок вычисления, блок режимов и формирователь интервалов измерения, первые входы которого и блока режимов сое5 динены с вторым выходом схемы направления, а вторые их входы — с выходом

"Весы свободны" автокомпенсаторэ, выход

Заем" блока вычисления соединен с первым входом ключа измерения, второи вход

10 которо о соединен с первым выходом блока режи лов, а выход ключа — с третьим входом формиоовэтеля интервалов измерения, второй выход блока режимов соединен с первым входом блока вычисления, второй вход

15 которого соединен с выходом опорной час1сты автокомпенса:ора, первый и второй выходы формирователя интервалов измерения соединены соответственно с входами

"Сложение и "Вычитание" блока вычисле20 ния. выходы "Переполнение" и "Аварийный останов" которого соединены с трегьим и четвертым входами блока режимов, третий выход которого является выходным сигналом индикации.

25 2.Устройство по и, 1,отл ича ю щеес я тем, чго формирователь интерва Зов измерения выполнен в виде двух RS-триггеров, причем первый вход формирователя интервалов измерения подсоединен к S30 входу первого три гера и первому входу элемента ИЛИ, второй вход — к R-входу первого триггера, а через конденсатор к S-входу второго триггера, третий вход- к второму входу элемента ИЛИ, выход которого подсоеди35 нен к R-входу второго триггера, 3. Устройство по и 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок вычисления выполнен в виде счетчика-делителя, к входам установки которого подсоединены первый и второй

40 шифраторы, а выходы через первый и второй ключи подсоединены соответственно к входам сложения и вычитания реверсивного счетчика, на установочных входах которого записан код, пропорциональный заданному

45 времени измерения, вход "Сложение" блока вычисления соединен с входом первого шифратора, вторым входом первого ключа и входом синхронизации реверсивного счетчика, выбранный выход которого подсоеди50 нен к первому входу элемента Ll HE. второй вход — к первому входу блока вычисления, выход элемента И-НЕ подсоединен v. третьим входам первого и вгорого ключеи, вход

"Вычитание" блока вычи=ления соединен с

55 входом второго шифратора и вторь:м входом второго ключа.

4. Устройсгво по и. 1, о т л и ч э ю щ е ес я тем, что блок реwи лов выполнен в виде

RS-триггера, единичный вы..од которого подсоединен к первому входу г3ере о эле11

1624275

12 мента И-НЕ, второй вход которого подсоединен к первому входу второго- элемента

И-НЕ, а через элемент НЕ подсоединен к второму входу блока режимов, четвертый вход которого подсоединен к второму входу второго элемента И-Н Е, выход которого подсоединен к первому выходу блока режимов, а первый и третий входы блока режимов подсоединены соответственно к S- u

5 R-входам триггера.

1624275

С<76 г г

С001авитель М .елуянов

Тох род M. .Моp, . Iзтал Корректоп Л. Бескид Дактс:, И. Кас; да

Л, ка l 1 12 1ира, к Г10Даисное

ВН !ИП/ Го..уДэрствг:нного ком- тета г7с изобретен.7ям и откр;7тигм при ГКНТ СсСР

11103 Мссква, Ж-35. Раушская наб„г 5

l1p 1,ОД .тВЕННO-И 1ДтЕЛЬСКИИ k×Ü1ОИНЭт Г1атвьт", Г /А:=рГ7;.,Л ГагарИНа 01

tD