IT8224850A1

IT8224850A1 - Dispositivo per il rilevamento dello slittamento di ruote di veicoli motori su binari senza assili

Info

Publication number: IT8224850A1
Application number: IT1982A24850A
Authority: IT
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs G M B H
Priority date: 1981-12-19
Filing date: 1982-12-17
Publication date: 1984-06-17
Also published as: IT1155017B; ES518177A0; DE3150953C2; DE3150953A1; ES8308507A1; IT8224850A0

Description

"DISPOSITIVO PER IL RILEVAMENTO DELLO SLITTAMENTO DI RUOTE DI VEICOLI MOTORI SU BINARI SENZA ASSILI".

RIASSUNTO

L'invenzione si riferisce ad un dispositivo per il rilevamento dello slittamento di ruote di veicoli motori su binari senza assili, nel qua le tensioni proporzionali associate ai numeri di giri delle ruote di ogni assi le vengono confrontate con un.numero di giri rispettivamente tensione di riferimento fornita da un integratore come pseudoassile e le differenze genera te in comparatori di numeri di giri vengono utilizzate per la riduzione delle forze di azionamento rispettivamente di frenatura in corrispondenza di rispettivi assi, ove per influenzare la velocit? di integrazione vengono alimentate all'integratore grandezze di comando corrispondentemente alle forze di trazione nominali -acceleranti il veicolo motore nonch? quelle di un comparatore che forma di volta in volta la differenza tra la tensione di riferimento ed una scelta di tutte le tensioni proporzionali corrispondenti al numero di giri delle ruote. Per evitare l'errore con velocit? di integrazione fissata e perpoter adattare con continuit? la velocit? di integrazione alla accelerazione effettiva, secondo l'invenzione si propone che la grandez, za di comando forza di trazione nominale (z venga fornita all'integratore moltiplicata per un fattore di riduzione = 1 che ? dipendente dal confronto continuo del valore reale dell'accelerazione con il valore reale della forza di trazione oppure con grandezze proporzionali corrispondenti. In tal caso la grandezza di comando della forza di trazione nominale Zsoll^ viene m?dificata mediante un convertitore D/A (30) di moltiplicazione al quale viene fornito un fattore di riduzione corrispondente allo stato di conteggio di un contatore (32) ove il funzionamento di conteggio e la direzione di conteggio del contatore (31) sono dipendenti dal confron to del valore reale della accelerazione (b ) con il valore reale della forza di trazione (Z ).

Figura 2.

DESCRIZIONE

L'invenzione si riferisce ad un dispositivo per il rilevamento dello slittamento di ruote di veicoli motori su binari senza assile, come ? definito pi? dettagliatamente nella parte non caratterizzante della rivendicazione 1.

Un dispositivo di tal tipo utilizzabile per il rilevamento dello scivolamento o slittamento?ad esempionotodalla domanda di brevetto tedesca N. 3011541?

Nell'interesse della sensibilit? del dispositivo,la velocit? di integrazione dell'integratore veloce agente come pseudoassile deve trovarsi sempre il pi? possibile immediatamente al di sopra della accelerazione del veicolo raggiungibile, cio? possibile ad una data forza di trazione (Zsoll). Se invece l'accelerazione del veicolo rispettivamente de), la ruota o dell'assile ? maggiore della normale, allora esiste slittamento.

Se la velocit? di integrazione viene scelta o regolata troppo bassa, verrebbe provocata eventualmente gi? nel caso di accelerazione normale una controreazione sull'azionamento^cos? come in presenza di slit tamento

In particolare nel caso di treni merci trainati da locomotiva con i loro carichi rimorchiati fortemente differenti, cio? a convoglio completo, dimezzato o senza convoglio, e con le differenze nel.carico si ottengono gi?,?su tratti piani a parit? di forza di trazione impostata (Z ,.), grande differenza nella accelerazione ottenibile,

soli

Anche la topografia del tratto ha una sua influenza. L'intervallo di accelerazione si trova tra ?= 3 m/s per la partenza di una locomotiva senza carrozze fino ad esempio a = 0,1 m/s per un? locomotiva con un treno merci caricato al completo. Sebbene la zona della accelerazio ne inferiore rappresenti esattamente la zona di trazione importante, si dovrebbe - conformemente a quanto detto sopra-regolare la velocit? di integrazione dell'integratore che funziona come pseudoassiale-ad un valore limite superiore di accelerazioneun po' superiore a.3 m/s .Daun intervallo grande di tal tipo di 0,1 - 3 m/s senza ulteriori particolari interventi si ottengano possibilit? solo imprecise e grossolane per il rilevamento dell'andamento dello slittamento. Qui si suppone che tutti gli assi slittino.

Il dispositivo noto citato^dal quale si prende le mosse, lavora con particolare finezza di interpretazione,conla quale i singoli numeri di giri differenziali delle ruote vengono aumentati dei'loro quozi?nti differenziali e avviene una valutazione su soglie di insensibilit?. Inoltre questo viene ottenuto mediante un dispositivo speciale per la ri

ne dello slittamento di tutti gli assi. Questo dispositivo, in presenza di slittamento, fa s? che l'accelerazione conseguentemente elevata delle ruote della locomotiva venga limitata immediatamente ad un valore nominale impostato mediante riduzione delle correnti del motore rispettivamente dei momenti torcenti.

In tal modo ? anche possibile far funzionare l'integratore con una accelerazione che si trova ancora nell'intervallo.di funzionamento,ad esempio 1,5 m/s nelcaso diinterovalore nominale della forza di trazio?, ne, ove la rilevazione dello slittamento di tutti gli assi serve quindi come limitazione della accelerazione. L'intervallo citato di accelerazione molto grande di circa 0,1-3 m/s pu? essere ridotto perci? a circa la met?. Tuttavia si ? dimostrato che per treni merci a pieno carico,perci? accelerabili solo al limite inferiore , l'errore con una velocit? di integrazione impostata a a= 1,5 m/s pu? diventare ancora piu grande e perci:uno slittamento non pu? essere evitato con la massima sicurezza. Compito dell'invenzione ? migliorare ulteriormente il dispositivo circuitale noto. In particolare la velocit? di integrazione deve essere adattata con continuit? alla effettiva accelerazione.

Questo compito viene risolto per un dispositivo del tipo indicato all'inizio secondo le particolarit? caratterizzanti della rivendicazione 1. Ulteriori configurazioni vantaggiose sono ricavabili dalle sottorivendicazioni.

L'invenzione verr? descritta pi? dettagliatamente in seguito sulla base di una forma di esecuzione schematica. A tal scopo ai fa- ri? ferimento alle figure dei disegni.

In particolare:

la figura 1 presenta una protezione nota dello scorrimento e slittamento dotata del dispositivo secondo l'invenzione,

la figura 2 presenta il dispositivo secondo l'invenzione in dettaglio in rappresentazione con schema a blocchi.

La figura 1 presenta ima protezione nota dello scivolamento e slittamento per un veicolo motore dotato di quattro assi azionatida elet tromotore e per il resto senza assali. L'invenzione vera e propria si riferisce particolarmente al blocco o scatola X disegnato a tratto e punto, il cui contenuto circuitale ? descritto pi? esattamente in figura 2.

Per tuia migliore comprensione tuttavia viene descritta br?ve mente il funzionamento della protezione nota .contro scivolamento e slittamento.

Le tensioni alternate che si trovano sugli ingressi del numero di giri n1 - n4 e proporzionali al numero di giri, ad esempio fomite da taohimetri, vengono fornite attraverso raddrizzatori 1a ? 1d e mezzi livellatori 2a - 2d,v sia ad uno stadio 3 di scelta del valore minimo e ad uno stadio 4 di scelta del valore massimo sia anche a comparatori del numero di giri 5a - 5d. Nei comparatori del numero di giri 5a - 5d vengono generate tensioni differenziali corrispondenti alle differenze dei numeri di giri determinate, ove al posto di una misura campione del numero di giri con un assile ? a disposizione una tensione di riferimento del numero?' di girl artificiale da un integratore 6,con la quale viene eseguito il confronto. La velocit? di integrazione dell'integratore 6 e perci? la sua tensione di riferimento fornita viene preassegnata dal valore nominale della forza frenante presente sul morsetto b e dal valore nominale della forza di trazione presente al morsetto a, valore nominale che pu? essere modificato mediante il dispositivo X secondo l'invenzione interposto.

Sul morsetto a' avviene quindi l'assegnazione del valore per la accelerazione corretta della tensione del pseudoassile. Gli interruttori 8e9 permettonounascelta in dipendenza dal comandodi marcia o comando di frenatura presente.D'altraparte un comparatore 7 influenza la velocit?di in tegrazione dell'integratore 6. Il comparatore 7 confronta in particolare la tensione differenziale dell'integratore 6 con una tensione dello stadio 3 di scelta del valore minimo oppure (nel caso di frenatura)dello stadio 4 di scelta del valore massimo, a seconda che sia inserito l'interruttore 10, nel caso di un comando di marcia, oppure l'interruttore 11, nel caso di un comando di frenatura. In particolare da parte dallo stadio 3 di scelta del valore minimo viene fornita solo la minore e da parte dello stadio 4 di scelta del valore massimo viene fornita solo la maggiore delle tensioni proporzionali al numero di giri che si trovano ai quattro ingressi n1 - n4.

L'uscita del comparatore 7 ? collegata inoltre tramite due cam mini antiparalleli formati da diodi 12 e 13 con l'ingresso dell?integratore 6. La scelta del canalino viene determinata nuovamente da interruttori 10 e I5ya seconda del comando presente di marcia o di frenatura. L'integra tore ? normalmente regolato in modo da integrare leggermente pi? velocemente di quanto corrisponderebbe alla accelerazione normale del veicolo, cio? finche la tensione di riferimento fornita prevale sulla tensione forni? ta ad esempio dallo stadio 3 di scelta del valore minimo e mostra che gira ancora almeno una ruota. In tal caso tuttavia l'uscita dominante del comparatore 7 ? negativa, supera il cammino 12/14 e inverte la direzione di integrazione fornita (comando verso il basso) finch? tensione di riferimento e tensione scelta non sono nuovamente uguali. Praticamente la tensione di riferimento corrisponde sempre al 'minore dei numeri di giri di tutti e quattro gli assi. Essa corrisponde perci? nel suo comportamento ad un assile. Lo slittamento di tutte le ruote ? difficile, e qui particolarmente attuale. In tal caso anche il numero di giri minimo come tensione di scelta supera la tensione di riferimento. L'uscita del comparatore 7 ? perci? positiva, tuttavia non pu? influenzare ulteriormente l'ingresso dell'integratore 6 poich? il cammino 12/14 ? bloccato. L'integratore 6 aumenta quindi liberamente la sua velocit? corrispondentemente al valore nominale della forza di trazione impostato.Essorimane tutt?via in tal caso in generale come un assile dietro al numero di giri scelto. Per la frenatua l'andamento ?'praticamente capovolto. In questo'caso solo la direzione di integrazione dell'integratore 6 ? capovolta in presenza di valore nominale della forza di frenatura (ingresso b). Le differenze di numeri di giri? n1 ? ? n5 che possono essere deteiminate sui comparatori dei numeri di giri 5&?5^ mostrano di volta in volta slittamento o scivolamento. Mediante ritiro del momento torcente del motore rispettivamente del momento di frenatura deve essere quindi ristabilito lo stato regolare. Nello stato noto nella tecnica^a tal scopo le differenze dei numeri di giri ? n, presenti sulle uscite dei comparatori dei numeri di giri 5a ? 5^ vengono aumentate dei loro quozienti differenziali

(organi di funzionamento I7a-17d) e portate oltre lerighedi insensibilit? associate e sorpassatali in determinati casi con organi di funzionamento temporale inseriti a valle. Moltiplicatori formano i prodotti con i valori nominali delle forze di accelerazione o di decelerazione (ingresso c) e forniscono valori nominali di correzione ridotti in ragione di questi segnali sulleuscite B , B .

Secondo la figura 2, il valore nominale della forza di trazione Z ,, presente all'ingresso a del dispositivo secondo l'invenzione soli

X,rispettivamente una tensione corrispondente,viene alimentata ad un convertitore D/A,30/dove essa viene moltiplicata con lo stato di conteggio ? digitale di un contatore binario 31. Nell'esempio ? stato utilizzato un contatore 4/BIT. Il valore nominale,della forza di trazione Z ,, viene modificato e si chiama perci? Zsoll ed ? a disposinone all'uscita a' nuovamente come grandezza analogica. Il valore Zsoll ? dipendente in modo proporzionale dallo stato di conteggio del contatore 31,il quale fornisce a seconda del suo stato di conteggio un fattore di riduzione di al massimo 1.

Con un contatore a 4/BIT si possono utilizzare 16 stadi. Per l'azionamento del contatore 31? l'accelerazioneb che si verifica realmente viene determinata dalla velocit? reale v , misurata e differenziata in un differenziatore 32 e viene confrontata con la forza di trazione Z agent? effettivamente. Al posto della forza di trazione vengono determinate le correnti proporzionali del motore. A tale scopo ad esempio a partire dalle correnti dei motori di trazione o dei gruppi dei motori di trazione viene formato in un formatore del valore medio 36 il valore medio . In un secondo convertitore D/A 33 questo valore medio della corrente viene moltiplicato con lo stato di conteggio del cantatore 31? cio? con lo stesso fattore di riduzione.-L'accelerazione misurataB e la corrente del motore di trazione presente all'uscita del convertitore D/A 33 e moltiplicata con il fattore di riduzione, corrente del motore che ? proporzionale alla forza di trazione, vengono fomite ad un comparatore 34 la cui uscita comanda un generatore di impulsi 35* La tensione di uscita del comparatore 34 detezmina la frequenza del generatore di impulsi e la polarit? della tensione, l'occupazione di una delle due uscite,per cui il contatore 31 conta in dipendenza da questo in avanti oppure in indietro. La frequenza del generatore di impulsi ? scelta in modo tale che il contatore necessita di alcuni secondi per l'attraversamento o compimento del suo campo numerico. Il fattore di riduzione si corregge perci? automaticamente a seconda della accelerazione effettivamente raggiunta e tramite di esso il valore nominale della forn?i trazione Zsoll viene corretto per la velocit? di integrazione del pseudoassile.

Per il funzionamento:

tramite il contatore 31 viene regolata la grandezza del valore nominale della forza di trazione. Al massimo stadio di conteggio(per un contatore 4 BIT, 16) quando tutte le .uscite del contatore si trovano allo stato alto, si moltiplica per 1, cio? l'intero valore nominale .della forza di trazione viene fornito tramite il convertitore D/A,30 all'integratore 6 tramite a*. Tramite il convertitore D/A sarebbe disponibile anche u? na tensione corrispondente all'intera corrente del motore e perci? alla intera forza di trazione. Se si inserisse ora* allora si dovrebbe regolare all'intera corrente del motore anche l'accelerazioneb corrispondenta massima. Per l'intera corrente del motore ci vuole perci? completa accelerazione, per met? corrente del motore ci vuole corrispondentemente met? accelerazione. Se la accelerazione con corrente di motore completa rimane alla met?,ad esempio in seguito a doppiocarico di .rimorchio,allora da parte del convertitore D/A, 33jviene fornito esattamente un valore proporzionale all'intera corrente di motore, mentre dal differenziatore 32 viene fornito un valore proporzionale a. met? accelerazione. Il comparatore 34 comanda quindi il generatore di impulsi 35 sull'uscita "ab". In tal modo il contatore 31 conta all'indietro fino ad un valore corrispondente.a 0,5.

I convertitori D/A 30 e 33 mantengono perci? fattori di moltiplicazione che si riducono gradualmente (fino a 0,5) finche il valore di corrente moltiplicato per n fattore corrisponde nuovamente alla accelerazione e blocca il generatore di impulsi 35? Anche il valore Zsollviene moltiplicato per il fattore 0,5 tramite il convertitore D/A, 30 per influenzare l'integratore 6. Esso viene quindi adattato come Zsoll alla accelerazione pari a soltanto la met? e consente all'integratore 6 di aumentare con una velocit? pari solo alla met?. La velocit? di integrazione dello assale artificiale viene determinata automaticamaite sul treno merci pi? pesante

Durante una fase di slittamento il fattore di correzione non deve variare o deve variare soltanto leggermente; altrimenti la correzione

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Dispositivo per il rilevamento dello slittamento delle ruote di veicoli motori su binari senza assile, nel quale le tensioni proporzio? nali associate ai numeri di giri delle ruote di tutti gli assi vengono confrontare con un numero di giri o tensione di riferimento fornita da un integratore come pseudoassile e le differenze generate nei comparatori dei numeri di giri vengono utilizzate per la riduzione delle forze di azionamento rispettivamente di frenatura in corrispondenza dei rispettivi assiy ove por influenzare la velocit? di integrazione all'integratore vengono fom ite grandezze di comando corrispondentemente alle forze di trazione nominali che accelerano il veicolo motore nonch? quelle di un comparatore che forma di volta in volta la differenza tra la tensione di riferimento ed una scelta di tutte le tensioni proporzionali corrispondenti al numero di giri delle ruote,caratterizzato dal fatto che la grandezza di comando forza di trazione nominale (Z soli) viene alimentata all'integratore (6) moltiplicata per un fattore di riduzione = 1,che ? dipendente dal continuo confronto del valore reale della accelerazione con il valore reale della forza di trazione oppure con grandezze proporzionali corrispondenti.

2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la grandezza di comando della forza di trazione nominale (Z ) viene modificata mediante un convertitore D/A (30) di moltiplicasoli

zione,al quale viene fornito un fattore di riduzione corrispondente allo stato di conteggio di un contatore (31), ove funzionamento di conteggio e direzione di conteggio del contatore (31) ? dipendente dal confronto del valore reale della accelerazione b ) con il valore reale della forza di trazione (z

3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratt?rizzato dal fatto che il fattore di riduzione del contatore (31) influenza un ulteriore convertitore D/A (33) di moItipiicazione,tramite il quale il valore medio o la somma dei momenti torcenti rispettivamente delle correnti del motoredi trazione oppiare della corrente dei gruppi dei motori di trazione viene fornito ad.un comparatore (34);la cui uscita ? collegata con un generatore di impulsi (35) ??? il comando del contatore in entrambe le direzioni di conteggio.

4. Dispositivo secondo le rivendicazioni da 1 a 3? caratterizzato dal fatto che un ulteriore ingresso del comparatore (34) ? occupato dal valore reale dell'accelerazione(b ), che e ottenibile mediante'un differenziatore (32) dal numero di giri degli assi (v ).

5?Dispositivo secondo la rivendicazione 3? caratterizzato dal fatto che il valore medio delle correnti dei motori di trazione

? fornito tramite un organo di ritardo temporale (37) al secondo convertitore D/A (33).

6.Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che per differenze di numeri di giri che superano soglie di insensibilit? associate a causa dello slittamento, mediante almeno uno stadio di valutazione delle soglie (33) viene bloccato il contatore (3l);e viene mantenuto il valore di confronto presente fino allora.