Селектор букс по типу подшипника на подвижном составе

Селектор букс по типу подшипника на подвижном составе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А-Н И-Е 384716

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 121Ч.19?1 (№ 1646369/27-11) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 29.Ч.1973. Бюллетень ¹ 25

Дата опубликования описания 24Х1.1974

М, Кл. В 61l 25/62

В 611 3/06

В 611с 9/06

Гасударственный комитет

Совета Миниотрав СССР аа делам изобретений и открытий

УДК 625.2.О19(088.8) Авторы изобретения

В. Л. Образцов и П. С. Шайдуров

Уральское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта

Заявитель

СЕЛЕКТОР БУКС ПО ТИПУ ПОДШИПНИКА

НА ПОДВИЖНО)т1 СОСТАВЕ

Изобретение относится к устройствам железнодорожной автоматики и может быть использовано для бесконтактного опознавания типа подшипника на подвижном составе в сис, темах автоматического обнаружения перегретых букс или в системах контроля геометрических неровностей колесных пар.

Известны устройства для обнаружения типа подшипника, содержащие, источник света, светочувствительный приемник (фотоэлемент), схемы регистрации, путевые датчики, источники питания, усилители, преобразователи и ,исполнительные устройства. Однако в этих устройствах не исключено появление ложных срабатываний при отражении светового потока от элементов вагонов и тележек, не относящи хся к буксам.

Цель, изобретения — .повышение точности распознавания типа подшипника колесных пар. Это достигается тем, что устройство снабжено триггером регистрации наличия колесных пар, схемой распознавания, включающей две логические ячейки «И вЂ” «НЕ», триггером регистрации прохода первой тележки, двумя триггерами памяви, транзисторной задержкой сигнала; инвертором, логическим блоком отметчика физических единиц подвижного состава, переключающим устройством.

Работа, селектора основана на .использовании различия в длинах (гаоарHTHbIx разме,рах) колесных пар, оборудованных буксами на подш и пниках скольжения и,качения, с:<а,нировании,в о пределенные моменты .времени оптическим острона правленным лучом зоны, ограниченной контурами букс на различных подшипниках, и сравнении результатов,распознавания букс первой .и второй тележек вагонов.

На фиг. 1 схематично показаны блок-схема селектора, контуры букс на подшипниках качения и скольжения, установка путевых датчиков относительно рельса и особенности ориентации оптической оси; па фиг. 2 — принципиальная функциональная скема селектора; на фиг. 3 — временная диаграмма работы датчиков логических и функциональных элементов селектора букс.

Селектор (фиг. 1) состоит из комплекта точечных путевых датчиков / счета осей, источника излучения 2 (осветителя) приемника излучения 8 с формирователем, логического блока 4 и блока питания 5. Излучатель установлен на плите, опирающейся на концы шпал, таким образом, что источник излучения находится на расстоянии a=280+20 л л от внутренней грани наружного рельса. Оптическая ось излучателя ориентирована в вертикальной плоскости, перпендикулярной оси пу,ти, под углом 60+5 и плоскости головок рельсов. Направленный оптический луч, сфор3847.16 мированный с помощью диафрагм, проходит через зону гарантированного перемещения выступающих частей корпусов букс скольжения, не захватывая при этом цилиндрических корпусов роликовых букс.

Приемник .излучения 8, например фоторезистор с .внутренним фотоэффектом (ФСК1), вместе с усилителем .и формирователем размещены на мачте, установленной за габа,ритом приближения строений, на расстоянии

3100 мм по горизонтали от оси пути и на высоте 32i00 мм от уровня головок рельса. При такой ориентации оптической оси во время движения поезда оптический луч прерывается лишь при проходе в зоне распознавания только корпусов букс скольжения и поддонов рессорных комплектов боковых рам тележек, Выбранный угол наклона оптической оси ,исключает перекрытие источника излучения (осветителя) экипажной частью подвижного состава. Блок автоматического управления .и логической обработки 4 и источника питания

5 размещаются в релейном шка фу или на посту, где установлено основное электронное оборудование систем контроля. Они соединяются с датчиками счета осей, излучателем и фотоприемником кабельными линиями связи через переходные, колодки и кабельные стойки.

Приемная часть, селектора состоит из уравновешенного моста лостоянного тока (фиг. 2), ооразованного активным фоторезистором б, воспринимающим излучение осветителя 2, .компенсационным фоторезистором 7, реаги.рующим на освещенность поверхности земли, резистором 8 постоянной величины .и подстроечным резистором 9. Применение компенсационного фоторезистора 7 и включение его в смежное плечо моста, исключает влияние,изменения освещенности по,времени суток на чувствительность, канала получения первич.ной ни формации. Выход моста подключен к двухкаскадному усилителю 10, соединенному с релейным элементом 11, в качестве которого использован триггер Шмитта. Hpè включении .источника питания 5 фоторезистор б освещен и мост сопротивлений уравновешен.

При пересечении оптического луча корпусом буксы скольжения фоторезистор кратковременно затемняется, величина его проводимости резко возрастает, вызывая нарушение,равновесия моста. При этом на измерительной диагонали появляется отрицательный им пульс напряжения, который вызывает открытие первого, закрытие второго транзистора усилителя

10 .и срабатывание триггера Шмитта, который .посылает сигнал, информации на вход ,схемы распознавания 12 логического блока 4 опознавания вагонов с буксами скольжения.

Точечные путевые датчяки 1 предназначены для формирования командных импульсов и управления работой функциональных и логических элементов блока 4 при перемещении колесных,пар вагонов по контрольному участку пути. Путевые датчики,в качестве которых

65 применены бесконтактные магнитные педали типа ПБМ-56, крепятся зажимами к подошве рельса. Датчики 1> и 1> установлены,по обе стороны .излучателя íà расстоянии 550—

600 мм, .которое несколько больше ш ирины корпусов букс скольжения,,и о бразуют зону сканирования букс, а датчик 1д удален от датчика 1 на расстояние, большее максимально возможного расстояния между осями в одной тележке, но меньше минимального возможного расстояния между крайними внутренними осями смежных тележек единицы подвижного состава, т. е. на .расстоянии

3550 — 3650 мм. При таком размещении датчиков обеспечивается надежное определение моментов прохода последних колесных пар тележек и регистра ции,вагона, путем подсчета и и сравнения числа осей в первой и второй тележках. Для этого в блок логической обработки селектора введен отметчик физиче сКН х единиц подвижного состава (вагонов)

18, выполненный на двух двоичных реверсивных счетчиках 14,и 15 осей с логическими схемами «И-НЕ» фиксации,их,исходного состояния.

Путе|вой датчик 11 подключен,к шине сложения счетчика осей 14 и к триггеру lб .исключения, а,датчик lз — через переключающую схему 17 — к входу;вычитания счетчика

14, а также к .входам сложения и выч итания счетчика 15. Выходы счетных триггеров счетчиков 14 и 15 осей вместе с выходом .путевого датчика lз подключены к логическим схемам «И-НЕ» 18 и «И-НЕ» 19 фиксации исходного состояния счетчиков.,Выходные сигналы этих элементов используюгся для управления переключающей схемой 17 (триггером,реверса двоичнаго счет ч ика 15) и элементами логической схемы 18 опознавания вагонов с буксами на подшипниках скольжения.

Схема распознавания содержит триггер 20 напоминания прохода контрольной .зоны,первой осью двухосного вагона или первой тележкой многоосного вагона, два трехвходовых логическ ик элемента «И вЂ” HE» 21,и 22 выделения сигнала, информации, два триггера

28, 24,для запоминания результатов распознавания букс первой и второй тележек вагона; выходную логическую схему «И» 25 опроса памяти логический элемент «НЕ» 2б (инвертор) .и транзисторную задержку 27 .для установки логических элементов 21,и 22 в исходное состояние после прохода последней колесной пары вагона над путевым датчиком 13.

Селектор работает следующим образом.

При отсутствиями на контрольном участке,. пути поезда мост сопротивления приемника ,из,тучения 8 уравновешен, на выходе релейного элемента сигнал «О», триггеры двоичных счетчиков 14 и 15, триггеры lб, 20, 28 и 24 в исходном состоянии (как это показано на фиг. 2), на выходах логических элементов

«И — HE» 18, 19, 21,и 22 сигнал «I», а на выходе схемы «И» 25 сигнал «О».

384716

10

65

Рассмотрим случай прохода двух четырехосных вагонов. Первый вагон оборудован подшипникам и скольжения, а второй, например пассажирский,,роликовыми подшипниками, перва я по ходу движения тележка которого снабжена генератором с,карданным приводом от осевого редуктора (направление движения показано стрелкой). При проходе первой колесной пары вагона над путевым датчиком 11 он вырабатывает отрицательный прямоугольный импульс постоянного тока, который поступает на вход сложения перьвого реверсивного счетчика 14 и запускает триггер 16.

Счетчик запоминает одну ось, а сигнал «I», образующийся на выходе примера 16, подготавливает к включению по.первым входам логических элементов «И вЂ” HE» 21 и 22. По второму входу,подготовлен ли шь логический элемент «И — НЕ» 21, соединенный с единичным выходом триггера 20 регистрации нечетной .и четной тележек вагона. При перемещении первой колесной па ры вагона между,датчиками .11 и 12 корпусом буксы скольжения прерывается световой луч излучателя 2. В результате на выходе релейного элемента фотоприемника появляется .отрицательный,импульс. Совпадение сигналов «I» на всех трех ,входах вызывает кра гковременное включение логического элемента «И вЂ” НЕ» 21, на выходе которой появляется сигнал «0», о прокидывающий триггер 28 во второе устойчивое состояние. Это является необходимым, но еще недостаточным признаком оценки типа букс вагона.

При проходе колес первой тележки над датчиками 11,и 12 счетчик 14 заломн ит две единицы, триггер исключения 16 сформирует два стро би рующих импульса (фиг. 3), релейный элемент 11 сформирует три импульса, два от оукс и один средний от боковины тележек, однако на вход триггера памяти первой тележки 28 с логического элемента поступит лишь два импульса, возникшие при затемнении фоторезистора б корпусами букс скольжен ия.

Им пульсы с приемника излучения 8, возникающие при перекрытии оптического луча выступающими частями тележек и вагонов, не относящимися .к буксам, буксовым редукторам или к .генераторам, смонтированным на буксовой раме тележки, не фиксируются логической схемой, лоскольку их появление не совпадает по времен и со строоирующими импульсами с триггера 16 (сравни диаграммы напряжений элемента ll и «И вЂ” НЕ» 2( (фиг. 3).

При проходе колес ных па р первой тележ,ки датчиком lа,счетные, импульсы с него поступают через переключающую схему 17 на вход сложения счетчика 15. Таким образом, при выходе первой тележки вагона из зоны контроля, триггер 16 запомнит количество осей в этой тележке, а счетчик 15 вернется в исходное состояние.

При этом на выходе его элемента «И вЂ” НЕ»

18 произойдет смена сигнала с «I» на «0», в результате чего oinpокинется триггер 20, на третьем входе логического элемента «И вЂ” НЕ»

21 появится сигнал «I», а счетчик 14 соединит выход путевого датчика 1> с входом вычитания счетчиков 74 и 15.

При проходе над датчиками 11 и 1, колеснык пар второй тележки вагона счетчик 14 зафиксирует количество ее осей, релейный элемент сформирует три импульса, а элемент

«И — НЕ» 22 пройустит на вход триггера 24 памяти второй тележки только два запускающих импульса. При выходе второй тележки .из зоны контроля (последней, колесной пары вагона) счетные;импульсы, поступающие с датчика 13, сорасывают ооа счетчика на нуль.

В результате этого импульсом со схемы

«И — НЕ» 19, поступающим на входы счетчика

14 триггера 20, 24 логического элемента «НЕ»

26 счетчик снова реверсируется на сложение, триггер 20 возвращается  исходное состояние, а схема совпадения «И — HE» 25 «опрашивает» триггер памяти 28,и триггер 24. Так как оба триггера были опрокинуты импульсами с логических элементов «И вЂ” НЕ» 21 и 22, то в момент появления отрицательного импульса регистрации прохода вагона на выходах логического элемента «НЕ» 26> появятся счетные им пульсы; схема «И» 25 вырабатывает также отрицательный импульс (сигнал «I») .

Это является достаточно надежным признаком прохода вагонов на,подшипниках скольжения. С некоторой выдержкой времени, определяемой параметрами элемента триггера

24,, триггеры памяти 28 и 24 возвращаются в исходное состояние. Таким образом, вся схема готова к распознаванию букс и счету осей следующего вагона. При проходе второго вагона, первая тележка которого оборудована генератором с приводом от торца оси, на выходе релейного элемента 11 вози икает три импульса на первую тележку, один импульс на вторую тележку (от поддона рессорного комплекта),и, например, один длинный импульс (фиг. 3), сформированный .приемняком излучения при пересечении оптического луча подвагонным оборудованием (компрессорно,конденсаторным агрегатом кондиционера или аккумуляторным ящиком) . Однако этим импульсы вызовут сорабатывание лишь логического элемента «И вЂ” HE» 21 и опрокидывание тр иггера 28. При выходе этого вагона из зоны контроля на в ходах схемы опроса «И» 25 сохранится сигнал «0», что является признаком вагона на роликовых подшипниках. Аналогично работает селектор .и при,проходе других единиц подвижного состава, электровозов, тепловозов, грузовых вагонов, полувагонов, плагформ, цистерн, хоппер-дозаторов, транспортеров и т. д. Если расстояние между крайними осями смежных вагонов меньше расстояния между,путевьнми датчиками 1, и lа (т. е. Зб50 ил), например, у сцепов из нескольких хоппер-дозаторов, то после прохода

3847.16 первого такого вагона по,контрольному участку пут и счетчик 14 не сбрасывается на нуль, а продолжает суммировать и вычитать,импульсы осей первой тележии второго вагона, возвращаясь в исходное состояние лишь после прохода всех колес первой тележки этого вагона. Однако это не вносит.каких-ли(б о изменений в работу остальных логичесиих,и функ циональных элементов селектора бу кс.

Предмет изобретения

:Селектор букс по типу подшипника на подвижном составе, содержащий источники и приемники светового излучения схемы регистрац ии, источники питания, три путевых датчика счета осей, установленных на,контрольном участке, пути, и инвертор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности распознавания типа подшипника колесных пар, он сна бжен триггером регистрации наличия колесных пар на контрольном участке, схемой распознавания, включающей два логические элемента «И вЂ”;НЕ», триггер,регистрации прохода первой тележяи, два триггера памяти, транзисторную задержку сигнала,,инвертор, схему «И», логический блок отметчика физических ед|иниц подвижного, состава, выполненный из двух двоичных счетчиков осей, переключающего устройства, инвертора, двух логических элементов «И вЂ” НЕ», транзисторной задержки сигнала, причем выходы, первых двух путевых датчиков подключены ко входам триггера регистрации наличия колесных пар, выход которого, выходы приемника излучения ,и триггеры регистрации прохода первой тележки соединены через логические элементы

«И — HE» со входами соответственно перього и второго триггеров .памяти, выходы которых

1о соединены со входами схемы «И», другой вход которой через инвертор подключен ко входу триггера,регистрац|ии прохода первой тележки, а его второй вход соединен с выходом логического элемента «И вЂ” НЕ» блока отметчика физических единиц подвижного состава и с одним,из входов переключающего уст ройства, другие выходы и входы которого соединены соответственно через транзисторную задержку сигнала и,инвертор с выхода20 ми триггеров памяти схемы .распознавания, а через транзисторную задержку оигнала .и элементы «И НЕ» с выходом второго счетчика осей и непосредственно с выходом третьего путевого датчика,и со входам и первого и вто25 рого счетчиков осей, выходы которых соединены со входами логических элементов «И—

НЕ», один,из входов которой через,инвертор соединен с выходом третьего путевого датчика, а один,из выходов первого путевого датчика подключен, кроме того, ко входу первого .счетчика осей.

384716

11

1г

Тг 1Á

P5V

Съ14

Cz 15

ТгЮ

Тг 25

И-hE

Pl-НР

Тг 24

Тг 23

Е26

И 25 фиг.3

Составитель А. Наумов

Техред Л. Грачева

Корректор H. Торкииа

Редактор С. Авдеева

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 644 Изд. ¹ 629 Тираж 511 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5