Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 15.01.1975 75708 KI. 20h,4 MKP B61k 7/12 Twórcywynalazku: Tadeusz Stasicki, Boleslaw Lakowki, Andrzej Krach, Antoni Czubak, Jan Panas, Ryszard Kalinowski Uprawniony z patentu tymczasowego: Polskie Koleje Panstwowe Biuro Projektów Kolejowych, Kraków (Polska) Uklad elektroniczny wagi do wazenia wagonów w ruchu zwlaszcza dla automatyzacji hamulców torowych na górkach rozrzadowych Przedmiotem wynalazku jest uklad elektroniczny wagi do wazenia wagonów w ruchu zwlaszcza dla automatyzacji hamulców torowych na górkach rozrzadowych. Ciezar odprzegu jest jednym z niezbednych parametrów do automatycznego okreslania potrzebnej sily hamowania hamulca torowego.Dotychczas w kolejnictwie polskim nie stosowano tego rodzaju pomiarów, opracowanie ich jest jednak celowe w zwiazku z koniecznoscia ekonomiczna wprowadzenia automatyzacji rozrzadzania wagonów na stacjach rozrzadowych w Polsce.W kolejnictwie swiatowym wagi automatyczne sa stosowane, a ich technika dzialania jest oparta o rózne technologie. Sa to urzadzenia duze, bardzo kosztowne rzedu miliona dolarów i zbyt skomplikowane.Dla potrzeb automatyzacji hamulców torowych wystarczy wazenie wagonów z dokladnoscia 5—10%, co zostanie zapewnione przez uklad wedlug wynalazku przy niewspólmiernie niskim koszcie inwestycyjnym.Celem wynalazku jest zatem skonstruowanie prostego w swej istocie, latwego w obsludze zapewniajacego dokonywanie pomiarów o wystarczajacej dokladnosci, niezbyt kosztownego ukladu pomiarowego ciezaru odprzegu przeznaczonego do wspólpracy z cyfrowym blokiem przetwarzania danych.Uklad ten bedzie przekazywal maszynie cyfrowej jeden z parametrów (ciezar) potrzebnych do automa¬ tycznego okreslenia (blok przetworzenia danych) potrzebnej sily hamowania przez hamulec torowy.Istota wynalazku polega na tym, ze w charakterystycznym punkcie ukladu torowego zainstalowano zespól czujników tensometrycznych membranowych reagujacych na wzrost naprezenia w podkladce szyny, wynikly z przejazdu osi wagonu, z których dwa czujniki za posrednictwem ukladu sterujacego, ajeden czujnik wprost sa polaczone z woltomierzem cyfrowym calkujacym, który z kolei polaczony jest z rejestrem, natomiast pozostale 2 czujniki za posrednictwem ukladu sterujacego polaczone sa z ukladem pomiaru czasu typu generator- bram¬ ka-licznik i dalej z rejestrem, natomiast rejestry polaczone sa z blokiem cyfrowego przetwarzania danych, który polaczony jest równiez z czujnikiem torowym. Uklady sterujace maja doprowadzony sygnal zewnetrzny, przy czym blok przetwarzania danych polaczony jest równoczesnie z innymi ukladami pomiarowymi. Pomiaru dokonuje woltomierz cyfrowy calkujacy za posrednictwem mostka tensometrycznego.2 75 708 Wynik pomiaru proporcjonalny bedzie do iloczynu ciezaru osi wagonu i do czasu calkowania to jest czasu przejazdu tej osi prze zespól czujników. Dla uzyskania wartosci ciezaru osi wagonu niezaleznego od predkosci ruchu dokonywany bedzie cyfrowy miernik czasu przejazdu osi przez zespól czujników tensometrycznych.W tym celu zainstalowane beda czujniki torowe po jednym przed i za odcinkiem pomiarowym. Przejezdza¬ jace kolo przez czujnik pierwszy powodowac, bedzib za posrednictwem ukladu sterujacego otwarcie, a przez czujnik drugi zamkniecie bramki elektronowej.Pomiar czasu polegac bedzie na zliczeniu impulsów wzorcowych (moze byc uzyty generator z woltomierza cyfrowego) przez czas otwarcia bramki.Pomiary dokonane przez woltomierz cyfrowy oraz przez licznik przesuwane beda do rejestrów, a dalej do bloku przetwarzania danych, w których dokonane zostanie obliczenie wartosci ciezaru oraz sumowanie ciezarów poszczególnych osi.Uklad wprowadza bardzo znaczne uproszczenie w stosunku do dotychczas stosowanych urzadzen, posiada znacznie wieksza dokladnosc i niewspólmiernie niski koszt inwestycyjny poza tym latwosc w stosowaniu i eksploatacji.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, który przedstawia blokowy elektroniczny uklad wazenia.Sygnal zewnetrzny Xab = 0 odblokowuje uklady sterujace St iS2. Pierwsza os staczanego odprzegu powoduje zadzialanie styku czujnika torowego lx, który za posrednictwem ukladu sterujacego St otwiera bramke w woltomierzu cyfrowym calkujacym V, wyznaczajac dolna granice calkowania. W dalszej kolejnosci „os" przejezdza przez zespól czujników tensometrycznych W, polaczonych szeregowo. Napiecie nierównowagi mostka tensometrycznego, wspólpracujacego z czujnikami W jest mierzone przez woltomierz W w granicach czasu przejazdu osi od 11 do K2. Styk czujnika torowego K2 za posrednictwem ukladu sterujacego Sr zamyka bramke woltomierza cyfrowego okreslajac tym samym górna granice calkowania.Wartosc pomiarowa uzyskana w powyzej opisany sposób bedzie funkcja dwóch zmiennych: „ciezaru osi" i czasu przejazdu osi na odcinku od 11 do K2: tk G'= u dt = f(G,t) V gdzie: G'jest wynikiem pomiaru u — amplituda nierównowagi mostka tensometrycznego ti — czas rozpoczecia pomiaru fK — czas zakonczenia pomiaru G — skladowa ciezaru, przenoszona przez dana os t - czas przejazdu osi pomiedzy lt i K2 Przyjeto, ze iloraz ^' z dobrym przyblizeniem okresla „ciezar osi" G/: 1 fk G=~ u dt ti Ciezar G bedzie mozna wyznaczyc przez podzielenie w bloku przetwarzania danych BPD wyniku pomiaru G' woltomierza V, zarejestrowanego w rejestratorze Ri przez wynik pomiaru czasu t, zarejestrowany w rejestrato¬ rze R2.Aby uklad dzialal selektywnie odleglosc pomiedzy czujnikami I i K nie moze przekroczyc 180 cm.Jest to uwarunkowane konstrukcja wagonów towarowych, dopuszczalnych do rozrzadzania na górkach rozrzadowych PKP.Kazda nastepna os wazona bedzie w sposób analogiczny, a wyniki pomiarów G' i t zapelniac beda kolejne kanaly rejestrów. Ilosc kanalów zalezy od odleglosci pomiedzy zespolem czujników, a hamulcem torowym.Pierwsza os odprzegu, opuszczajaca pomost hamulca powoduje powstanie w czujniku N impulsu kasujacego wyniki pomiarów zarejestrowane dla tej osi w rejestratorach R^ iR2. Podobnie ulegna skasowaniu wyniku zarejestrowane dla nastepnych osi odprzegu. Z chwila, gdy ostatnia os odprzegu przejedzie przez czujnik B, zewnetrzny sygnal X^b = 1 zablokuje dzialanie ukladu do pomiaru ciezaru odprzegu w stanie zerowym.75708 3 PL PL