Przedmiotem wynalazku jest uklad elektronicz¬ ny do wyznaczania wspólczynnika spokojnosci biegu pociagu, okreslajacego wlasnosci dynamicz¬ nego oddzialywania tor-pojazd.Znany uklad elektroniczny umozliwiajacy wy¬ znaczenie wspólczynnika spokojnosci biegu pocia¬ gu dostarcza jedynie dane czastkowe, na podsta¬ wie których dokonuje sie obliczenia wartosci wsipólezynnilka spclkoljnosci biegu pociagu.Uklad ten sklada siie z dwóch torów pomiaro¬ wych: tonu zliczania calki z wartosci kwadrato¬ wej badanego sygnalu oraz toru zliczania czasu pomiaru. Tor zliczania calki z wartosci kwadra¬ towej badanego sygnalu sklada sie z polaczonych szeregowo bloków: bloku przetwarzania drgan me¬ chanicznych na syginal elektryczny, ukladu ksztal¬ towania wstepnego, ukladu podnoszenia do kwa¬ dratu, ukladu calkowania wartosci kwadratowej sygnalu wejsciowego oraz ukladu odczytu cyfro¬ wego wartosci calki, przy czym blok przetwarza¬ nia drgan mechanicznych na sygnal elektryczny stanowi uklad mostkowy z przetwornikiem induk¬ cyjnym. Tor zliczania czasu pomiaru sklada sie z generatora impulsów zegarowych oraz ukladu odczytu cyfrowego czasiu pomiaru. Okreslenie war¬ tosci wspólczynnika spokojnosci biegu pociagu wiaze sie z koniecznoscia obróbki otrzymanych da¬ nych przez operatora. Wykonanie poszczególnych bloków w oparciu o technike cyfrowa oraz ko¬ niecznosc wspólpracy z mostkiem pomiarowym 10 15 25 30 powoduja znaczna rozbudowe ukladów, a przez tc koniecznosc wykonywania pomiarów w specjalnych wagonach pomiarowych. Ogranicza to zastosowanie znanego ukladu wylacznie do prac badawczych.Celem wynalazku jest opracowanie przenosnego ukladu elektronicznego do wyznaczania wspól¬ czynnika spokojnosci biegu pociagu, który to uklad stanowilby integralna calosc i móglby byc zastosowany nie tylko do prac laboratoryjnych, ale równiez do badan eksploatacyjnych taboru ko¬ lejowego i stanu nawierzchni.W ukladzie wedlug wynalazku blok przetwarza¬ nia drgan mechanicznych na sygnal elektryczny stanowi przetwornik piezoelektryczny, którego wyjscie jest polaczone poprzez uklad ksztaltowania wstepnego z wejsciem ukladu calkowania wartosci kwadratowej. Wyjscie analogowe i wyjscie cyfrowe ukladu calkowania wartosci kwadratowej sa pola¬ czone odpowiednio z wejsciem analogowym i wej¬ sciem " cyfrowymi cyfrowo-analoigowego ukladu usredniania. Wyjscie ukladu usredniania jest po¬ laczone z jednym z wejsc komparatora, którego drugie wejscie jest polaczone z wyjsciem pierw¬ szego generatora krzywej wykladniczej.Wyjscie komparatora jest polaczone z wejsciem drugiego generatora krzywej wykladniczej, które¬ go wyjscie jest polaczone poprzez uklad przetwa¬ rzania analogowo-cyfrowago z ukladem odczytu cyfrowego. Z drugim wejsciem cyfrowym ukladu usredniania jest polaczone wyjscie ukladu zlicza- 114 7183 114 718 4 rnuje sie w postaci cyfrowej i analogowej wartosc calki:. Jednoczesnie w ukladzre zliczania czasu pomdainu 9 zliczany jesft czais pomiaru. W ukladzie usredniania 4 przez caly czas trwania pomiaru jest wykonywane dzielenie aktualnie pomrerzonej calki przez czas poimiiairu, przy czym wartosc po¬ mierzonej caltóii okresla, siuima wartosci! sygnalów na wyjsciu cyfrowymi c i, wyjsciu analogowym a ukladu calkowania wartosci kwadratowej 3. W momencc zakonczenia cyklu pomiarowego otrzy¬ mujemy na wyjsciu ufolaidu usreoMlanlia 3 sygnal analogowy proporcjonalny do ilorazu zflliczonej cal¬ ki i calkowitego cizaisu pomiaru. W tym samym momencie rozpoczyna aie cykl przeliczania, w wy¬ niku którego w ukladzie odczytu cyfrowego 8 otrzymujemy wartosc pomierzonego wspólczynmi- ka spokojnoscii biegu pociagu. Cykl ten rozpoczy¬ na ste wygenerowamieim dwóch przebiegów wy¬ kladniczych rózniacych sie stalymi czasowymi ich opadania..Moment zrównania sae napiiecia na wyjsciu pierwszego generatora kinzywej wykladniczej 10 z ni?pi:eci:eim ultrzyimujacyim sie na wyjsciu ukladu usredniania 4 jest wykrywany w komparatorze 5.W momenioie tym zostage zatrzymany cykl gene¬ racji drugiego generatora krzywej wykladniczej 6, a napdecEle, jaklie panuije na jegioi wyjsciu w momencie komparacjiij, przetworzone w ukladzie przeitwarzanfia anailogowo-cyifirowego 7 na postac cyfrowa jest wartoscia pomierzonego wspólczynni¬ ka spokojnosci biegu pociagu. Komparator 5 oraz dwa generatory krzywych wykladniczych 10 i 6 realizuja funkcje piotegowaoia^ gidzie wykladndk potegi okresla stosunek stalych czasu opadania obu wygeoeirowanych przebiegów wykladniczych. Uklaa odczytu cyfrowego 8 umozliwia bezposredniii od- czyt wartosci pomierzonego wspólczynniika bez. dokonywania, dodaltkowych przelfilczen przez ope- raitorai. nia czasu pomiaru. Wejscia sterujace ukladu zli¬ czania czasu pomiaru, ukladu calkowania war¬ tosci kwadratowej, pierwszego generatora krzywej wykladniczej i drugiego generatora krzywej „ wy¬ kladniczej sa polaczone z wyjsciami ukladu stero¬ wania.Uklad wedlug wynalazku jest ukladem prze¬ nosnym, umozliwiajacym bezposrednie wyznaczenie wartosci wspólczynnika spokojnosci biegu pociagu bez potrzeby przeprowadzania dodatkowych obli¬ czen, co czyni go prostym w obsludze, a przez to przydatnym do bezposrednich pomiarów eksploata¬ cyjnych taboru kolejowego. Zastosowanie przetwor- .-. nika -pieweieMrycznego stanowiacego integralna k) kzes6 ukladuwledlug wynalazku pozwala na wyeli¬ minowanie skomplikowanych systemów mostko¬ wych. Zastopowanie cyfrowo-analogowej obróbki sygnalu tw poszczególnych blokach ukladu wedlug - wynalazku yuwala na znaczne uproszczenie tego ukladu, zmniejszenie jego gabarytów oraz zmniej¬ szenie poboru mocy.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, który jest schema¬ tem blokowym ukladu elektronicznego do wyzna¬ czania wspólczynnika spokojnosci biegu pociagu.Przetwornik piezoellekibryczny 1, Wtóry sftamowi blok przetwarzania drgan mechanicznych na sy- gnatl elektryczny, jest polaczony poprzez uklad ksztaltowania wstepnego 2 z wejsciem ukladu cal¬ kowania wartosci kwadratowej 3. Wyjsdie analo¬ gowe a ukladu calkowania wartosci kwadratowej 3 jest polaczone z wejscdlem analogowym b cyfro- wo-analogowego ukladu usredniania 4. Wyjscie cyfrowe c ukladoi calkowania wartosci kwadrato¬ wej 3 jest polaczone z wejsciem cyfrowym d ukla¬ du usredniania 4. Z drugim wejisciem cyfrowym f ukladu usredniania 4 jest polaiazone wyjscfoe e ukladu zliczania^ czasu pomfiiaru 9. Wyjscie ukla¬ du usredniania 4 jest polaczone z jednym z wejsc komparatora 5, którego drugie wej¬ scie jest polaczone z wyjsciem pfierwszego generaibora krzywej wykladniczej 10. Wyjscie kom¬ paratora 5 jest polaczone z-wejscjiem drugnego ge- neraitorai krzywej wykiladniiozej 6, któregio wyjscfte jest polaczone poprzez uklad praetwarzandia aoaio- gowo^cyfrowego 7 z wejsciem ukladu odtazyttu cy¬ frowego S. Z wejsciami sterujacymi ukladu zlicza- nca czaisu porruiaru 9, ukladu calkowania wartosci kwadratowej 3, pierwiszego generatora krzywej wy¬ kladniczej 10' ' drugiego generaitora krzywej wy¬ kladniczej 6 sa polaczone wyjscia ukladu stero¬ wania 11.Przetwornik piezoelektryczny 1 stanowi inte¬ gralna czesc ukladu wedlug wynalazku, tak wiec pomiaru dokonuje sie umieszczajac uklad wedlug wynalazku bezposrednio na badanym wagonTe. Pra¬ ca ukladu steruje uklad siterowaaida! 11, który po¬ woduje rozdzielenie pomiaru na dwa cykle pracy: cykl pomiarowy oraz cykl przeliczania. Przebieg przyspieszen po przetworzeniu na sygnal elek¬ tryczny i wstepnym uksztaltowaniu zostaje podnie¬ siony do kwadratu i scalkowamy w ukladzie cal¬ kowania wartosci (kwadraltowej 3. Na wyjsciach ukladu calkowania wartosci, kwadratowej 3 otrzy- Zastrzezenie patentowe Uklad elektroniczny do wyznaczania wspólczyn- 45 nika spokojnosci biegu pociagu zawierajacy blok przetwarzania drgan mechanicznych na sygnal elektryczny, uklad ksztaltowania wstepnego, uklad calkowania wartosci kwadratowej, uklad zlicza¬ nia czasu pomiaru i uklad odczytu cyfrowego, zna- w mienmy tym, ze blok przetwarzania drgan me¬ chanicznych na sygnal elektryczny stanowi prze¬ twornik piezoelektryczny^ (1), który jest polaczony poprzez uklad ksztaltowania wstepnego (2) z wej¬ sciem ukladu calkowania wartosci kwadratowej (3), a wyjscie analogowe (a) i wyjscie cyfrowe (c) ukladu calkowania wartosci kwadratowej (3) sa polaczone z wejsciem analogowym (b) i wejsciem cyfrowym (d) cyfrowo-analogowego ukladu usred- nuaniia (4), zas wyjscie ukladu usredniania (4) jest polaczone z jednym z wejsc komparatora (5), któ¬ rego drugie wejscie jest polaczone z wyjsciem pierwszego generatora krzywej wykladniczej (10), naitomiaot wyjscie komparatoria (5) jest polaczone z wejsciem drugiego generaitora krzywej wyklad¬ niczej (6), którego wyjscie jest polaczone poprzez €•114 718 uiklad przetjwaTtzainjia analogowo-cyfrowego (7) z ukladem odczytu cyfrowego (8), przy czyrr drugie wejscie cyfrowe <7) ukladu usredniania, (4) jest pola¬ czone z wyjisdiein (e) uikladu zliazanliia czasu pomia¬ ru (9), zas z wejsciami sterujacymi ukladu zliczania czasu pomiaru (9), ukladiu calkowiamia wartosci kwadratowej (3), pierwszego generatora krzywej wykladiniiiczej (10) i drogiego geneiraitora tarzywej wykladniczej (6) sa polaozone wyjsctila ukladu ste¬ rowania (11). fi ~ry i ^ 1 f~9~ c c £ | bi Z3 7| ~io|- 11J j~5~ e ki 7 8 | PL