NO322316B1 - Innretning for automatisk innstilling og regulering av trekkraften i en kabel i en endekabelvinde for banevedlikeholdsapparat - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en innretning for automatisk innstilling og regulering av trekkraften i en kabel i en luftkabelvinde for et banevedlikeholdsapparat som angitt i innledningen i krav 1.

For å overholde en foregirt kabeltrekkraft er det kjent reguleringsinnretninger for kabelvinder for å påvirke et styrbart vindedrev på en slik måte at en overskridelse eller underskridelse av de maksimalt tillatte trekkrefter unngås. En økt kabelbelastning kan føre til kabelbrudd med alvorlige følger. Dessuten tar reguleringsinnretninger fra den kjente teknikk ikke hensyn til dynamikken for et kjøretøy som de er anbrakt på, særlig ikke de forskjellige vinkelposisjoner som kabelen kan innta i forhold til kjøretøyet. Fordi reguleringsinnretningene for kabelkraften ved kjente kabelvinder bare er innstillbare i avhengighet av den beregnede verdi for den tillatte kabelspenning, blir det ikke regnet med kjørekjensgjerningene for kjøretøyet, og kabelen blir underlagt trekkrefter som ikke er nødvendig for utførelsen av bestemte arbeider i deres størrelse. Dette reduserer kabel-levetiden på unyttig måte.

Fra den kjente teknikk på området skal det vises til EP 0 761 890, DE 19 647 169 og US 4 108 264.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å fjerne ulempene ved de kjente reguleringsinnretninger og å tilveiebringe en innretning for automatisk innstilling av trekkraften, og å gjøre regning med kjensgjerningene for et banevedlikeholdsapparat, med det mål å stille til disposisjon den nødvendige trekkraft til enhver tid, men samtidig å begrense den til akkurat den nødvendige verdi. Dessuten skal det skje automatisk en foregivende beregnet verdi for trekkraften.

Ifølge oppfinnelsen oppnås dette formål ved en innretning for automatisk regulering av trekkraften i en luftkabelvinde for et banevedlikeholdsapparat som har de karakteristiske trekk som angitt i krav 1.

Ved hjelp av en styre- og reguleringsenhet og der underlagt algoritme, blir det ut fra forskjellige måleverdier funnet med sensorer fastlagt en beregnet verdi for trekkraften. Den beregnede verdi blir dannet i avhengighet av trykk i det hydrostatiske kjøredrev og av kabelens vinkel i forhold til kjøretøyet så vel som av en korrekturverdi som foregis av føreren. I en etterkoplet lukket reguleringskrets blir den beregnede verdi som finnes på denne måten sammenliknet med den virkelige verdi som er målt med en kraftmålerbolt, og trekkraften regulert til den beregnede verdi.

Som mål for den nødvendige trekkraft benyttes trykket i kjøredrevet. Når vindekabelen befinner seg i kjøreretningen foran, og det ligger et høyt trykk på kjøretøyets "foroverside", så bør også vindetrekkraften velges tilsvarende høyere. Ligger imidlertid trykket på "bakoversiden", med vindekabelen i kjøreretning foran, så betyr dette at luftkabelvinden arbeider mot kjøredrevet. I dette tilfellet bør vindetrekkraften innstilles mest mulig liten.

Videre skal vindetrekkraften reduseres når den angriper på tvers av kjøre-retningen. For det tilfelle at styre- og reguleringsenheten på grunn av ugunstige snøforhold (for eksempel nysne) leverer feilaktig beregnede trekkraftverdier, har føreren mulighet til å overstyre, dvs. muliggjøre en økning eller reduksjon av trekkraften.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende i forbindelse med et utførel-seseksempel og under henvisning til tegningene, der figur 1 viser skjematisk innretningen ifølge oppfinnelsen, anvendt på et banevedlikeholdsapparat av kjent type, figur 2 viser skjematisk et banevedlikeholdsapparat med luftkabler, figur 3 er et diagram for bestemmelse av en trekkraftverdi, figur 4 er et diagram for bestemmelse av den maksimalt tillatte trekkraft, og figur 5 viser skjematisk en reguleringskrets for sammenlikning med en virkelig verdi av trekkraften og regulering av den virkelige verdi til den beregnede verdi.

På figur 1 er det vist skjematisk med henvisningstall 1 et banevedlikeholdsapparat av kjent type. Det omfatter eksempelvis en dieselmotor 2, som via et gir 3 driver en første pumpe 4 og en andre pumpe 5. Den hydrauliske pumpe 4 forsyner en hydraulisk motor 7 med trykkmiddel via en transportledning 6, og pumpen 5 forsyner en hydraulisk motor 9 med trykkmiddel via en transportledning 8. Den hydrauliske motor 7 er forbundet med pumpen 4 via en tilbakeføringsledning 10, og den hydrauliske motoren 9 er forbundet med pumpen 5 via en tilbakeføringsledning 11. Den hydrauliske motor 7 driver et larvefotsbelte 12, og den hydrauliske motor 9 driver et larvefotsbelte 13 sett i kjøreretningen. De hittil beskrevne deler av et banevedlikeholdsapparat er kjent teknikk og tjener bare til bedre forståelse av den etterfølgende beskrivelse av innretningen ifølge oppfinnelsen. Betegnelsene transportledning og tilbakeføringsledning angir "forover-kjøring", og har ved "bakoverkjøring" den omvendte betydning. Transportledningen 6 er via en forgrening 14, og transportledningen 8 er via en forgrening 15 forbundet med en dekselventil 16 som er i stand til å registrere den høyeste av de to trykkene i ledningene 6 og 8 av en trykksensor A via en ledning 17.

På liknende måte er returledningen 10 via en forgrening 18 og returledningen 8 via en forgrening 19 forbundet med en vekselventil 20 som er forbundet med en trykksensor B via en ledning 21.

Således blir begge trykksensorer A og B anvendt for målingen av trykket ved driftskjøring. Sensoren A er således via vekselventilen 16 forbundet med "foroversiden" av de to hydrostatiske kjøredrevene, og den andre sensor B er via vekselventilen 20 forbundet med "bakoversiden" av de to hydrostatiske kjøredrevene, i form av de hydrauliske motorer 7 og 9. På den måten står det mot de to sensorene A og B det til enhver tid høyere trykk av "foroversiden" henholdsvis "bakoversiden" av det høyre og venstre kjøredrev.

På figur 2 er det vist skjematisk sett ovenfra banevedlikeholdsapparatet på figur 1. En luftkabelvinde har henvisningstall 22. Den har en vindeutlegger 23 som fører vindekabelen 24 innenfor en vinkel a i forhold til banevedlikeholdsapparatets 1 kjøreretning 25.

Kabelens 24 henholdsvis vindeutleggerens 23 vinkel a i forhold til kjøretøyets styreakse henholdsvis kjøreretningen 25 blir bestemt ved hjelp av en ikke vist dreievinkelgiver av kjent type, som avgir et spenningsinnhold som er proporsjonalt med vinkelen a. Befinner vindeutleggeren 23 seg i kjøreretningen foran, så tilsvarer dette a = 0°, befinner den seg i kjøreretningen bak tilsvarer dette en vinkel på a = 180°. Vinkel-signalet er likt for positiv og negativ vinkel (for eksempel gir en vinkel på a = 60° det samme signal som en vinkel på a = -60° henholdsvis a = 300°) fordi en skjelning mellom høyre og venstre side for fastleggelse av trekkraften ikke har noen betydning.

Via et ikke vist potentiometer kan føreren innstille en korrekturverdi. Styre- og reguleringsenheten for vindetrekkraften, som under normal drift arbeider helautomatisk, kan styres av føreren ved innstilling av en korrekturverdi. Potentiometeret som benyttes for dette kan ut fra en fjærbelastet midtstilling svinge ut i positiv og negativ retning. På den måten er det mulig å redusere eller øke etter behov den beregnede trekkraftverdi som er automatisk fastlagt av styre- og reguleringsinnretningen. Etter frigjøring av potentiometeret vender dette automatisk tilbake til midtstillingen, slik at korrekturverdien er 0, og den beregnede trekkraftverdi nå igjen fastlegges helautomatisk.

Fastleggelsen av den beregnede trekkverdi i styre- og reguleringsinnretningen skjer i to trinn:

Avhengig av trykket p i kjøredrevet og korrigeringsverdien Kj som er innstillbar av føreren via potentiometeret, blir trekkraften F<*>under henvisning til figur 3 bestemt som følger: ;Her er: ;p = trykket i kjøredrevet (det høyeste av trykkene Pa og PB) ;F0= 0,38 kN ;Ki = korrigeringsverdien [- 12 kN < Ki < 12 kN] som er innstillbar av føreren via et potentiometer. ;I et andre trinn blir ifølge figur 4 den maksimalt tillatte kraft Fzuibestemt alt etter vindeutleggerens vinkel a og anlegg av trykkene PA og PB, idet det øvre diagram på figur 4 er utlagt for trykk på "foroversiden", og det nedre diagram er utlagt for trykket på "bakoversiden". ;Den minste av de to verdier F<*>og Fzujbeskriver den beregnede trekkraftverdi Fsoll-

I en lukket reguleringskrets blir denne verdi sammenliknet med målte virkelige verdi av trekkraften FjStved hjelp av en kraftmålerbolt, og den virkelige verdi blir regulert til den beregnede verdi.

Claims (5)

1. Innretning for automatisk innstilling og regulering av trekkraften i kabelen i en luftkabelvinde for et banevedlikeholdsapparat, omfattende en styre- og reguleringsenhet som er forbundet med et styrbart vindedrev, en beregningsinnretning som er forbundet med sensorelementer og med styre- og reguleringsenheten,karakterisert vedat sensorelementene er trykksensorer som registrerer trykket som står mot en vekselventil (16, 20) med høyeste verdi, som er koplet mellom transportledningene (6, 8) av høyre-sidige og venstresidige drev i en første kjøreretning, henholdsvis i en kjøreretning motsatt i forhold til den siste, idet det i beregningsinnretningen avlegges en algoritme som på grunn av trykkverdien innhentet fra trykksensorene regner ut en beregnet verdi som styrer vindedrevet via reguleringsenhetene.

2. Innretning ifølge krav 1,karakterisert vedat den beregnede verdi vunnet gjennom reguleringsenheten sammenliknes med en målt virkelig verdi ved hjelp av en kraftbolt som ligger an mot trekkabelen, og reguleringsenheten regulerer trekkraften til den beregnede verdi.

3. Innretning ifølge foregående krav,karakterisert vedat én av sensorenhetene er en dreievinkelgiver som bestemmer vinkelen a for kabelen (24) henholdsvis vindeutleggeren (23) i forhold til kjøretøylengdeaksen (25), idet det dannes et signal som er proporsjonalt med vinkelen a og som tilføres beregningsenheten for beregning av den maksimalt tillatte trekkraft.

4. Innretning ifølge foregående krav,karakterisert vedat ett av sensorelementene er dannet av en kraftbolt som ligger an mot kabelen for dannelse av en høyest tillatt beregnet trekkraftverdi.

5. Innretning ifølge foregående krav,karakterisert vedat et potentiometer som er innstillbart av banevedlikeholdsapparatets fører, er forbundet med reguleringsenheten, idet potentiometeret tillater inntasting av en korrekturverdi for den fastlagte beregnede trekkraftverdi for å øke eller redusere denne.