Библио'.;

Библио'.;

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое о1 «вт. ODH;1етельствя K<

Заявлено 01.Х.1971 (№ 1703375/27-11) с присоединением заявки №вЂ”

11риоритет—.Ч. 1;л. Н 03k 19/30

В 61/ 3 06

В 611; 9/06

Гаеудерстеенный кемнтет

Совета Ииннетиее СГСР по далев изобретений и открытий

0 1убликов71цо 11.V11,1973. Ьюл,l, ге1п Х< 30 У;(К 625.2.019 (088.8)

1,7,71тcl ollóîrlrlêorrlrøè о исяиии 1!).Х1.1!)73 I

Авторы изобпетсния !

Е. I".. Трестмян, В. И. Самодуров и A.

Уральское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ОБНАРУЖЕНИЯ

П ЕРЕ ГР ЕТЫХ БУКС ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНО ГО 110ДВИЖНО ГО

СОСТАВА

Изобретение относится к устройствам железнодорожной автоматики и предназначено для бесконтактного автоматического обнаружения перегрева букс железнодорожного подвижного состава.

Известны устройства автоматического обнаружения перегретых букс, содержащие путевые считывающие камеры, датчики прохода колесных пар, усилители, блоки управIe1lIlsr памяти, решающий блок с амплитудным дискриминатором, усилителем, сумматором и пороговым элементом.

С целью повышения точности и помехоустойчивости предлагаемос устройство снабжено дифференциальным усилителем, логическими элементами «ИЛИ», инвертором El нелинейным элементом, причем выход дифференциального усилител я подкл1очсн пар аллельно ко входам логического элемента

«ИЛИ» и инвертора, выход которого подключен ко второму входу элемента «ИЛИ», а его выход черсз нелинейный элемент соединен с одним нз входов сумматора.

Ня фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства, где 1 и 2 - — рельсовые датчики прохода колесных пар, 8 — считывающая камера с приемником инфракрасных сигналов; 4 — усилитель тепловых сигналов букс, 5 и б — триггеры, 7 — блок управления; 8— блок памяти; !) и 1U — ключевые схемы «И», 1l и /2 — элементы памяти, 18 - - решающий блок, 14 — ямпл11тудиь111 дискриминатор, /5 — — усилитель с коэффициентом усиления

1 (1+ — 1, 16 — сумматор, 17 — - пороговый

77 элемент, 18 — дифференциальный усилитель, 19 — ипвсртор, 20 — — логическая схема тп «11ЛИ», Л вЂ” нслинейцьпl элемент с заданной характеристикой.

Ия фпг. 2 по1 язя1ья временная диаграмм»

llPc;E 1 iI iIc)1oI о 3 стРойства 110HcIIBIoIEIBH IIPIIII цпп cr o работы; на фпг. 3 — расчетная поверхность оптимального Ilopol разделяющая области существования нормально греющихся и аварш1но греющихся букс, где Х— максимальное значение амплитуды двух

20 сравниваемых сигналов (U, ..), У вЂ” отношение амплитуды большего сигнала к меньшему ((/иии./с/. ии), Z — разность амплитуд

ООЛЪШСГО И МЕНЬШЕГО СИГН11ЛОВ (Гмииc — Uìèè) .

При заходе первого колеса локомотива на

25 рельсовый датчик 1 прохода колесных пар на сго выходе появляется сигнал (фиг, 2, а), которым перебрасывается триггер 5 блока управления 7. Триггер 5, переключившись, подготавливает срабатываги1е ключевых схем

3l) «И» 9 и 10 блока памяти 8. При проходе пер390672

BoII колесной пары между рельсовыми датчиками 1 и 2 oo IoIIIeTp считывающей камеры 8

«осматривает» заднюю (по ходу движения поезда) стенку буксы. Тепловой сигнал, вырабатываемый болометром с выхода усилителя 4, поступает на входы элементов памяти

11 и 1, но запоминается элементом памяти

/9

11, После окончания «осмотра» первой колесной пары она проходит под датчиком 2, и электрический сигнал от него (фиг. 2, б) вновь опрокидывает триггер 5, возвращая его в исходное состояние. Одновременно с этим перебрасывается триггер 6, сигнал с выхода которого (фиг. 2, г) подготовит цепи для запоминания амплитуды сигнала элементом памяти 12. На этом заканчивается операция запоминания амплитуды сигнала буксы первой колесной пары. При заходе второго колеса на датчик 1 прохода колесных пар триггер 5 вновь переключается, а ключевое устройство

10 подключает «о входу усилителя 4 элемент памяти 12, который «запомнит» амплитуду сигнала буксы второго колеса той же стороны поезда. По окончании операции запоминания амплитуд двух соседних сигналов букс вагона начинает работать решающий блок

18, который принимает решение о состоянии буксового узла.

Решающий блок в соответствии с теоретическими расчетами обнаруживает перегретые буксы по поверхности оптимального порога, изображенной на фиг. 3. Ее аналитическое выражение имеет вид:

У.—

/2

1 и то(1+l " )

Хо где YII — величина порогового отношения амплитуд сигналов при величине амплитуды большего из сравниваемых сигналов хи, и — постоянный коэффициент, определяющий горизонтальную асимптоту кривой оптимального порога при

Z= const; то — коэффициент, определяющий вертикальную асимптоту кривой оптимального порога;

1 р — коэффициент с размерностью (— ).

Для составления алгоритма решающего блока, реализующего обнаружение перегретых букс по поверхности оптимального поро L/ »ç«Х га, с учетом -îãî,,что Y-- = =- ., пер(/»он (/» он вое уравнение будет иметь следующий вид:.

1 U. х — n mo(1+1 ") 1/ио(1+l )

V Унана их /2 U»а и °

Прибавив и отняв в правой части равенства единицу, а затем, умножив левую и правую части на U».::., после преобразования получаем: о — — +- 11+и... +и.,+и.=

У1+ 02+ У3+ (/л, где Uz=m. l

Анализируя это выражение, видим, что решающий блок, осуществляющий обнаружение перегретых букс по трем признакам, должен содержать пороговый элемент с порогом срабатывания (U= — т.) и сумматор, на котором суммируются четыре значения напряжения:

",= — U.,:, (1+--); U2=U....,; V,=V.-.;

v.-= а -.

Сигналы, поступающие с элементов памяти

11 и 12, подаются одновременно на амплитудный дискриминатор 14, который выделяет сигнал с большей амплитудой (U»a a), дифференциальный усилитель 18 и сумматор 16, Сигнал с выхода дискриминатора проходит через усилитель 15 с коэффициентом усиле1

25 нпя (1+ — - ) Г также поступает на сумматор и

16, Дифференциальный усилитель 18 формирует разность амплитуд двух сравниваемых сигналов, которая подается на входы пнвер30 тора 19 и логического элемента «ИЛИ» 20.

На выходе схемы «ИЛИ» 20 появляется модуль разности амплитуд сравниваемых сигналов, в зависимости от которого а выходе нелинейного элемента с характеристикой /" в ы х = Ua õ . l — -" формируется напряжение Uë = й, 2.

Таким образом, на выходе сумматора имеем

U,,= .= — lU, i I, — ))+ и

+ Uн ано+ U»нн+ 1//, что и требовалось получить.

Пороговый элемент 17 срабатывает в том

45 случае, когда измеренные значения признаков обнаружения х, y, z в совокупности дают точку, находящуюся на или над поверхностью оптимального порога, т. е. в области максимальной вероятности нахождения перегретой

50 буксы.

1(достоинствам предлагаемого устройства следует отнести простоту его настройки в условиях эксплуатации (установка расчетного порога срабатывания порогового элемента и

55 усиления), а также возможность его технической реализации с помощью типовых логических элементов.

Предмет изооретения бо Устройство автоматического обнаружения перегретых букс железнодорожного подвижного состава, содержащее путевые считывающие камеры, датчики прохода колесных пар, усилители, блоки управления памяти, решающий блок с амплитудным дискриминатором, 390672

6 усилителем, сумматором и пороговым элементом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и помехоустойчивости, оно снабжено дифференциальным усилителем, логическими элементами «ИЛИ», инвертором и нелинейным элементом, причем выход дифференциального усилителя подключен параллельно ко входам логического элемента

«ИЛИ» и инвертора, выход которого подключен «о второму входу элемента «ИЛИ», а си о выход через нелинейный элемент соединен с одним из входов сумматора.

390672

111! !

1

1 с ч

5!

1 1»! ,ч

1 акс

"макс мин

Составитель А. Наумов

Редактор М. Лифшиц Тсхред T. Курилко Корректоры Л. Дзесова и С. Сатагулова

Заказ 5065 Изд. № 1768 Т.ира>к 780 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совста Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д 4/5

Обл. тип. Костромского управления иэдатечьств, по.тчпрафни и книжной торговли! ! !,J! ! !! ! !