SU1142318A1 - Устройство дл обнаружени юза колесных пар транспортного средства - Google Patents

Abstract

1. УСТР.ОЙСТБО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ЮЗА КОЛЕСНЫХ ПАР ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее датчики скорости вращени  колесных пар, подключенные выходами к одним входам соответствующих блоков сравнени  и одним входам блока вьщелени  максимального сигнала, к другому входу которого подключен выход блока формировани  сигнала условной эталонной скорости, причем выход блока вьщелени  максимального сигнала св зан с другими входами блоков сравнени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, оно снабжено формирователем сигнала замедлени  транспортного средства и подключенным выходом ко входу блока формировани  условной эталонной скорости сумматором , вычитаю1Щ1й и суммируклций входы которого соединены соответственно с выходами формировател  сигнала замедлени  транспортного средства и блока вцделени  максимального сигнала . 2. Устройство поп, 1, отличающеес  тем, что формирователь сигнала замедлени  транспортного средства вьшолнен в виде функционального преобразовател , вход которого соединен с выходом блока вьщелени  максимального сигнала, причем зависимость мелду входным Vg, и вы (Л ходнь Vg, напр жени ми этоШо преовразовател  выражаетс  формулой V V о ах w i - i-vrT . вых где VP - посто нное напр жение,ol и olj посто нные коэффициенты.

Description

11 Изобретение относитс  к железнодорожному транспорту, а именно к системам противоюзной защиты подвиж ного состава, и может быть использо вано на всех железнодорожных транспортных средствах, оборудованных тормозами с электрическим управлением . Известно устройство дл  обнаружени  юза колесных пар транспортного средства, содержащее датчики скорости вращени  колесных пар, подключенные выходами к одним входам соответствующих блоков сравнени  и одним входам блока выделени  максимального сигнала, к другому входу которого подключен выход блока формировани  сигнала условной эталонной скорости , причем выход блока вьвделени  максимального сигнала св зан с другими входами блоков сравнени  1J. При юзе одной или нескольких (но не всех одновременно) колесных пар блок вьщелени  максимального сигнала формирует сигнал эталонной скорости V , равной скорости нескольз  щей колесной пары, так как эта скорость  вл етс  наибольшей. Дейст вие узла масштабного умножени , узлов срав нени  позвол ет устройству осуществл  непрерывный контроль величины относ тельного скольжени  колесных пар. При этом на одном из входов блока вьщелени  максимального сигнала, соединенном с блоком формировани  сигнала условной эталонной скорости имеетс  напр жение, модулирующее эташонную скорость Vj в некоторый предществующий момент времени. Это напр жение меньше, чем напр жение на выходе узла вьщелени  максимального сигнала а fb раз, поэтому через узел вьщелени  максимального сигнал это напр жение не передаетс . При одновременном юзе колесных пар резко уменьшаютс  величины всех напр жений, поступающих на входу блока вьщелени  максимального сигна ла, кроме напр жени , поступающего с выхода блока формировани  сигнала условной эталонной скорости. Это на пр жение становитс , таким образом, максимальным из всех входных напр жений блока вьщелени  максимального сигнала, и передаетс  на его выход, моделиру  условную эталонную скорость Vj. 82 Наиболее точное определение скольЬ жени  колесных пар достигаетс  в том случае, когда график изменени  сигнала, моделирующего эталонную скорость Vj , соответствует изменению во времени скорости поступательного движени  транспортного средства при торможении. Иначе говор , производна  во времени функции условной эталонной скорости должна быть возможно ближе по абсолютному значению и величине реального замедлени  Bjp транспортного средства при торможении . Величина указанного замедлени  Bjp зависит от скорости движени  транспортного средства (т.е. от реальной эталонной скорости Vj ) по следующему закону (определ емому характеристиками трени  колодок о колесо ) °эр 30 w + cV эр где BJP - замедление транспортного средства при нулевой скорости движени  (т.е. в момент остановки); а к с - посто нные коэффициенты, . определ емые характеристиками тормозной системы транспортного средства. Производна  моделируемой эталонной скорости в известном устройстве и реальное эталонное замедление В-р совпадают только в одной точке и существенно различаютс  во всем остальном д шпазоне скоростей движе-. ни . Соответственно различаетс  и характер изменени  во времени условной эталонной скорости, моделируемой в устройстве, и реальной скорости движени  транспортного средства, которую следует принимать за эталонную. Таким образом,- сигнал,- пропорциональный величине условной эталонной скорости и получаемый при одновременном юзе всех колесных пар, не соответствует характеру изменени  во времени реальной эталонной скорости, что снижает точность определени  скольжени  колесных пар в широком диапазоне скоростей движени . Цель изобретени  - повышение точности . Цель достигаетс  тем, что устройство дл  обнаружени  юза колесных пар транспортного средства, содержащее датчики скорости вращени  колесных пар, подключенные выходами к од3 ним входам соответствующих блоков сравнени  и одним входам блока выде лени  максимального сигнала, к друг му входу которого подключен выход блока формировани  сигнала условной эталонной скорости, причем выход бл ка вьщелени  максимального сигнала св зан с другими входами блоков сра нени , снабжено формирователем сигн ла замедлени  транспортного средств и подключенным выходом ко входу бло ка формировани  условной эталонной скорости сумматором, суммирующий и вычитаюпщй входы которого соединены соответственно с выходами формирова тел  сигнала замедлени  транспортно го средства и блока выделени  макси мального сигнала. Кроме того, формирователь замедл ни  транспортного средства выполнен в виде функционального преобразовател , вход которого соединен с выхо дом блока вьщелени  максимального сигнала, причем зависимость мелоду входным и вх и выходным ,и g,,,у напр жени ми этого преобразовател  выражаетс  формулой ВШ IU,.C(,UBX где Vo - посто нное напр жение; d и oli - посто нные -коэффициенты. На фиг. 1 представлена структурна  схема предлагаемого устройства дл  обнаружени  юза колесных пар транспортного средства; на фиг. 2 функциональна  схема формировател  сигнала замедлени  транспортного средства. Устройство дл  обнаружени  юза содержит датчики 1 скоростей вращени  колесных пар, блоки 2 сравнени  блок 3 вьщелени  максимального сигн ла, блок 4 формировани  сигнала условной эталонной скорости, формирователь 5 сигнала замедлени  транспортного средства и сумматор 6. Выход каждого датчика 1 скорости вращени  соединен со входом блока 2 сравнени . Вход У каждого блока сра нени  соединен с выходом блока 3 вьоделени  максимального сигнала, вход « которого соединен с выходом блока 4, а входы 5 и в с вьссодами датчиков 1 скоростей вращени  колес ных пар. Вход блока 4 формировани  условной эталонной скорости соедине с выходом сумматора 6, сум)4ирукиций 184 и вычитающий входы которого соединены соответственно-С выходом блока 3 вьщелени  максимального сигнала и с выходом формировател  5 сигнала замедлени . Последний может быть выполнен в виде функционального преобразовател , который (фиг. 2) содержит сумматоры 7 и 8 и блок 9 делени , выход которого  вл етс  выходом формировател  5 сигнала замедлени . При этом выходом формировател  5  вл ютс  объединенные между собой входы 01 сумматоров 7 и 8. Входы б сумматоров 7 и 8 объединены и подключены к источнику посто нного напр жени  UQ. Выходы сумматоров 7 и 8 соединены с входами соответственно делимого и делител  блока 9 делени . Устройство дл  обнаружени  юза работает следующим образом. Датчики 1 вырабатывают электрические сигналы, определенный параметр которйх (например напр жение ) пр мо пропорционален скорости V. вращени  i-й колесной пары. При этом датчик 1 может быть выполнен в виде тахогенератора посто нного, тока, тахогенератора .переменного тока с вьшр мителем на выходе или в виде импульсного (частотного) датчика скорости, соединенного с преобразователем частоты в напр жение. Сигналы с выходов датчиков 1, а также с выхода блока 4 формировани  условной эталонной скорости поступают на входы узла 3 вьщелени  максимального сигнала. На выходе узла 3 формируетс  напр жение U j ( вл ющеес  эталонным напр жением Uj). Эталонное напр жение U поступает на вход Sкаждого из блоков 2 сравнени  , на вход а которого поступает напр жение ц i-ro датчика 1. Блок 2 сравнени  выполн ет заданную операцию над входными напр жени ми так, что его выходное напр жение и34 пропорционально тому параметру, который выбран в качестве основного при обнаружении юза. Например, выходное напр жение U2j может быть пр мо про-, порционально величине абсолютного скольжени  i-й колесной пары, определ емого выражением : , . Очевидно, что если скольжение отсутствует , что . и Vj.0. Если проскальзывают одна или несколько (но не все одновременно) S1 колесные пары, , где j номер не проскальзьшающей (эталонной ) колесной пары, так как напр жение и, датчика этой колесной пары  вл етс  наибольшим из всех входных напр жений узла .3, включа  и напр жение и с выхода узла 4 задержки, При одновременном юзе всех колесных пар транспортного средства резко уменьшаютс  величины напр жений R всех датчиков 1. В этом случае, при отсутствии эталонной колесной пары, напр жение II моделирует условную эталонную скорость V-,.. При этом напр жение на выходе блока 3 равно напр жению U на выходе блока 4. Мгновен €ое значение напр жени  . определ етс  следующей формулой W-Uk(t-y}, (3ti . где иь напр жение на выходе сумма тора 6; 1 - посто нна  времени блока. В свою очередь U(((((iV}- }(i-), (41 гдец - напр жение на выходе форми ровател  5 сигнала замедл ни  . Из вьгражений (3) и (4) получаем ) -yj т При достаточно малой величине за держки 1 выражение, сто щее в левой части формулы (4), можно считать ра ным производной эталонного напр жени  и , по времени t. РТнтегриру , будем иметь i U..(t)ofi + c , (б) где t - текущее значение времени, отсчитываемое от момента срьгоа сцеплени  последней колесной пары; С - посто нна  интегрировани  Значение посто нной С определим из начального услови : при Тогда формула (6) будет V,, V,o иметь вид V,e u,{tN-t . (7) Из формулы (6) следует, что при одновременном юзе всех колесных пар сигнал условной эталонной скорости V измен етс  во времени в соотэет ствии с текущим значением напр жени 86 Uj формировател  5 сигнала замедлени , и, следовательно, выбира  соответствую цие параметры и схем формировател  5, можно придать сигналу эталонной скорости любой вид. Пусть, например, и {(t)const y50 , т.е. формирователь 5 выполнен в виде источника посто нного напр жени . В этом случае согласно формуле (7) I V (t) V -6 t, CM эо KjT где в - расчетное замедление транспортного средства. Таким образом, при данном варианте выполнени  формировател  5 сигнал условной эталонной скорости будет измен тьс  с посто нным замедлением Вjy. Такой характер торможени  свойственен транспортным средствам, оборудованным дисковыми тормозами. Наиболее точное приближение условной эталонной скорости к реальной может быть-достигнуто, если в качестве формировател  5 сигнала замедлени  используетс  датчик линейного замедлени  (линейный акселерометр), жестко св занный с кузовом или тележкой .транспортного средства. В этом случае напр жениеUj(f) формировател  5 будет пр мо пропорционально ве-. личине реального замедлени  (t) транспортного средства. Если транспортное средство оборудовано тормозами колодочного типа, замедление при торможении функхщо-. нально св зано со скоростью движе.ни  приближенной формулой (1). Дл  такого транспортного средства формирователь 5 сигнала замедлени  может быть выполнен в виде функционального преобразовател , схема которого приведена на фиг. 2. На его вход, соединенный с выходом блока 3 вьщелени  максимального сигнала, поступает напр жение моделирующее условную эталонную скорость V. Это напр жение поступает на входы а сумматоров 7 и 9, на входы 5 которых подаетс  посто нное напр жение UQ Выходные напр жени  и и Ug сумматоров поступают на делитель 9, выходное напр же1ше Ug -которого пр мо пропорционально частному от делени  его входных напр жений L- -К ,X где Ка «ti, - коэффициент пропорциональности . Параметры Uo Формировател  5 выбираютс  исход  из следующих со a., отношений: rf,K,tfe,, , .С - параметры, вход щие в формулу(1). Тогда, учитыва , что из (9) и (10) получим выражение дл  выходного сигнала формировател  5 и -К гв . Сопоставл   формулы (11) и (1), видим, что выходное напр жение форм ровател  5 сигнала замедлени  пр мо пропорционально в каждый момент времени расчетному замедлению транспортного средства при данном значении скорости его движени . .В устройстве, благодар  наличию новых блоков и св зей, реализуетс  такой характер изменени  во времени сигнала условной зталонной скорости, который соответствует реальному характеру движени  транспортного Средства при торможении. Правильный подбор параметров фор рфовател  -сигнала замедлени  обеспегивает более точное определение величины дфоскальзывани  колесных пар при их одновременном юзе.Это,в свою очередь,позвол ет осуществл ть оптимальное управление тормозами транспортного средства и уменьшает опасные последстви  юза.

0иг.2

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ЮЗА КОЛЕСНЫХ ПАР ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее датчики скорости вращения колесных пар, подключенные выходами к одним входам соответствующих блоков сравнения и одним входам блока выделения максимального сигнала, к другому входу которого подключен выход блока формирования сигнала условной эталонной скорости, причем выход блока выделения максимального сигнала связан с другими входами блоков сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено формирователем сигнала замедления транс портного средства и подключенным выходом ко входу блока формирования условной эталонной скорости сумматором, вычитающий и суммирующий входы которого соединены соответственно с выходами формирователя сигнала замедления транспортного средства и блока выделения максимального сигнала .

2. Устройство поп, 1, отличающееся тем, что формирователь сигнала замедления транспортного средства выполнен в виде функционального преобразователя, вход которого соединен с выходом блока выделения максимального сигнала, причем зависимость между входным V_B!r и выходным V_gbtK напряжениями этого преовразователя выражается формулой ^{вь,х 1} ’ .· где V_o - постоянное напряжение,и : ct₂~ постоянные коэффициенты.

,,„SU .„,1142318

Ati.f

1 1142318 2