SU1316860A2 - Устройство дл защиты от избыточного скольжени колесных пар транспортного средства - Google Patents

Abstract

Устройство относитс  к области транспорта , в частности к устройствам защиты колесных пар транспортных средств от пода и боксовани  и обеспечивает расширение диапазона заш,иты. К выходу датчика 1 частоты врашени , регул тора 2 тока подключены последовательно первое дифференци- руюшее звено из конденсатора 3 и второго регул тора 4 тока и второе дифференци- руюшее звено из конденсатора 5 и одного $б СО Pi 00 О5 ISJ

Description

из резисторов резисторного моста 6 сравнени . Мост 6 сравнени  вместе с операционным усилителем 9 образует поровый элемент , к выходу которого через усилитель 10 мощности подключено исполнительное реле 12. К выходу регул тора 2 тока подключены последовательно два дополнительных дифференцирующих звена, соединенных стабилизирующим звеном из конденсатора 16, диода 30 и резистора 17, подключенным одним из входов к выходу дополнительных усилител  мощности 23 и исполнительному реле 25. При линейном возрастании или убывании сигнала с датчика 2 частоты вращени  второе дифференцирующее звено в каждом канале не пропускает сигнал на вход

1

Изобретение относитс  к транспорту, в частности к устройствам обнаружени  скольжени  колесных пар транспортных средств, и может быть применено дл  их от юза и боксовани .

Цель изобретени  - расширение диапазона защиты.

На чертеже изображена принципиальна  электрическа  схема предлагаемого устройства .

Устройство состоит из датчика 1 частоты вращени  колесной нары, выход которого соединен с входом регул тора 2 тока. Конденсатор 3 включен во входную цепь BTOpoi O регул тора 4 тока и вместе с ним образует первое дифференцирующее звено. Конденсатор 5 включен во входную цепь резисторно-диодного моста 6 сравнени  и вместе с одним из резисторов 7, соединенным с катодом 8 моста 6 сравнени , образует второе дифференцирующее звено. Операционный усилитель 9 подключен к выходу моста 6 сравнени  и вместе с ним образует пороговый элемент. Усилитель 10 мощности, выполненный на транзисторе, подключен к выходу операционного усилител  9 вместе с конденсатором 11 временной задержки. К выходу усилител  10 подключено исполнительное реле 12, питание которого ocynie- ствл етс  от стабилизированного источника 13. Конденсатор 14 включен во входную цепь регул тора 15 тока, вместе с которым образует первое дополнительное дифферен- цируюплее звено. Конденсатор 16 и резистор 17 образуют стабилизирующее звено. Конденсатор 18 включен во входную цепь другого резисторно-диодного моста 19 сравнени  и вместе с одним из резисторов 20, соединенным с катодом диода 21, образует второе дополнительное дифференциальное

операционного усилител  9 или 21 и исполнительное реле 12 или 25 не срабатывает. При боксовании сигнал с датчика 1 измен етс  по нелинейному закону и на выходе второго дифференцирующего звена (напр жение на резисторе 7) по вл етс  сигнал, вызыва  при достижении порогового значени  по вление сигнала на входе усилител  9 и срабатывание реле 12, воздействующего на исполнительные органы, прекращающие боксование. При ходе срабатывает реле 25 благодар  наличию стабилизирующего звена , обеспечивающего по вление сигнала на выходе второго дополнительного дифференцирующего звена при отрицательном знаке сигнала датчика 1 ил.

звено. Дополнительный операционный усилитель 22 подключен к выходу моста 19 сравнени  . и вместе с ним образует дополнительный пороговый элемент. Дополнительный усилитель 23 мощности, выполненный 5 на транзисторе, подключен к выходу операционного усилител  22 вместе с конденсатором 24 временной задержки. К выходу усилител  23 подключено дополнительное исполнительное реле 25.

O Первое и второе дифференцирующие звень  включены последовательно. Первое и второе дополнительные дифференцирующие звень  включены между собой стабилизирующим звеном, один из входов которого соединен с выходом дополнительного усили5 тел  22 мощности. В устройство также вход т разделительные и разр дные диоды 26-30.

Устройство в режиме обнаружени  боксовани  колесных пар локомотива работает следующим образом.

В момент трогани  локомотива с места возникает первоначальный бросок напр жени  и тока датчика 1 скорости, который сглаживаетс  регул тором 2 тока за счет разности токов, возрастающей в резуль5 тате изменени  режима регул тора 2 тока при переходе его под воздействием напр жени  датчика 1 скорости, поступающего на его вход, из исходного состо ни  в состо ние стабилизации. Кроме того, регул тор 2 тока с заданной линейностью осу0 ществл ет разр д конденсатора фильтра, обеспечива  тем самым заданные начальные параметры устройства при последовательно повтор ющемс  боксовании колесных пар локомотива.

При разгоне локомотива линейное ускорение , а значит и угловое ускорение датчика 1 скорости, нарастают линейно или же по закону, близкому к линейному. Напр жение на регул торе 2 и соединенной с ним последовательно обкладке конденсатора 3, т. е. на выходе дифференцирующего звена , также линейно.

На выходе дифференцирующего звена, работающего в режиме непрерывного дифференцировани , выдел етс  напр жение, равное константе. Регул тор 4 тока, служащий нагрузкой дифференцирующего конденсатора 3, настроен таким образом, что напр жение, выделенное на вторичной обкладке конденсатора 3 и последовательно соединенной с ним первичной обкладке конденсатора 5, проходит на отрицательную щину, не ввод  регул тор 4 тока в режим стабилизации. Таким образом, регул тор 4 тока понижает напр жение на выходе первого звена, по вл ющеес  в результате линейного разгона локомотива соответственно до уровн , определенного параметрами настройки регул тора 4 тока.

Следовательно, разность токов, протекающих через регул тор 4 тока в его исходном состо нии и в режиме стабилизации, определ ет (в пересчете на линейные ускорени ) уставку разгонных ускорений, на которую устройство не должно реагировать.

Электрические параметры регул тора 2 и 4 тока определ ютс  крутизной характеристики датчика 1 скорости и устанавливаютс  подбором соответствующих номиналов базовых резисторов.

Боксование локомотива возникает вследствие уменьщени  коэффициента сцеплени  колесных пар с рельсами. Характер изменени  коэффициента сцеплени  вызывает пропорционально нарастающее изменение углового ускорени  датчика 1 скорости и следовательно, его напр жени . Это напр жение нарастает по закону, описываемому уравнением второго или более высокого пор дка, и поступает на первичную обкладку конденсатора 5 второго дифференцирующего звена.

На вторичной обкладке конденсатора 5 и резисторе 7, т. е. на выходе второго дифференцирующего звена, выдел етс  напр жение , служащее сигналом боксовани .

При нарастании напр жени  сигнала бок- совани , выдел ющегос  на катоде диода 8 и резисторе 7, диод запираетс , вследствие чего на аноде диода 8 скачкообразно возрастает напр жение, осуществл ющее включение операционного усилител  9.

Изменением величины сопротивлени  резистора 7 можно измен ть ток, протекающий в плечах моста 6 сравнени , в том числе протекающий и через диод 8 и резисторе 7. Поэтому величина этого тока определ ет (в пересчете на линейное ускорение ) величину уставки ускорени  боксовани , на которую реагирует устройство.

Усиленное операционным усилителем 9 напр жение боксовани  поступает с его выхода на управл ющий вход усилител  10 мощности, в цепь нагрузки которого включено исполнительное реле 12. Контакты исполнительного реле (не показаны) воздействуют на устройство прекращени  боксовани . Дл  стабилизации переходных процессов , св занных с прекращением боксовани , к управл ющему входу усилител  10

0 мощности подключен конденсатор 11 временной задержки с определенным временем блокировки усилител  10 во включенном положении .

Устройство дл  обнаружени  боксовани  позвол ет подключать к выходу датчика 1 идентичные каналы обнаружени  боксовани , различающиес  только значением уставок пределов, дл  воздействи , например , на дизель, песочницы, тормоз.

0 применение в конструкции устройства дл  обнаружени  боксовани  регул торов тока, двойного дифференцировани  и моста сравнени  позвол ет значительно улучщить электрические параметры устройства по срав5 нению с известным, такие как чувствительность , температуростойкость, отсутствие ложных срабатываний при трогании с места, посто нна  готовность устройства к работе при последовательно повтор ющихс  срывах колесных пар локомотива, четкость выде0 лени  ускорений боксовани  из всех разгонных ускорений. Настройка схемы производитс  с высокой точностью при помощи аналого-вычислительной мащины. Все это повыщает ее надежность.

Устройство в режиме обнаружени  юза

5 колесных пар локомотива работает следующим образом.

При движении локомотива датчик 1 скорости вырабатывает напр жение, пропорциональное скорости движени , которое сглаживаетс  конденсатором фильтра. Кроме того, регул тор 2 тока с заданной линейностью осуществл ет разр д конденсатора фильтра, обеспечива  тем самым начальные параметры устройства при заданной скорости движени  локомотива в данный момент вре45

мени.

При торможении локомотива линейное замедление, а значит и угловое замедление (ускорение с минусом) датчика 1 скорости снижаютс  линейно или по закону,

5Q близкому к линейному: напр жение на регул торе 2 тока и соединенной с ним последовательно обкладке конденсатора 14 уменьшаетс  также линейно.

На выходе первого дополнительного дифференцирующего звена, работающего в ре55 жиме непрерывного дифференцировани , поддерживаетс  напр жение, равное константе . Это осуществл етс  следующим образом .

Регул тор 15 тока, служащий нагрузкой дифференцирующего конденсатора 14, настроен таким образом, что напр жение на вторичной обкладке конденсатора 14 и последовательно соединенной с ним первичной обкладке конденсатора 18 поддерживаетс  посто нным посредством последовательного стабилизирующего звена, состо а1его из конденсатора 16 и диода 30 с резистором 17, не вывод  регул тор 15 тока из режима

сравнени . Поэтому величина этого тока определ ет (в пересчете на линейное замедление ) величину уставки замедлени  при стремлении к юзу (заклиниванию) колесных пар локомотива, на которую реагирует устройство.

Усиленное операционным усилителем 22 напр жение замедлени  поступает с его выхода на управл ющий вход усилител  23 мощности, Б цепь нагрузки которого вклюстабилизации . Таким образом, регул тор 15 10 чено исполнительное реле 25. Контакты истока с последовательной цепью конденса-полнительного реле (не показаны) воздей- тора 16 и диод 30 с резистором 17 под- ствуют на устройства прекращени  юза ко- держивают напр жение на выходе первого дополнительного дифференцирующего звена,

лесных пар, например, сброс давлени  из тормозных цилиндров, подсыпка песка.

понижающегос  в результате линейного за15

Дл  стабилизации переходных процессов , св занных с прекращением юза, к управл ющему входу усилител  23 мощности подключен конденсатор 24 временной задержки с определенным временем блокировки усилител  23 во включенном положении.

Использование в конструкции блока последовательной цепи, состо щей из конденсатора 16 и диода 30 с резистором 17, позвол ет использовать его дл  обнаружени  юза колесных пар локомотива, а также значительно улучщить электрические парамедлени  локомотива соответственно до уровн , определенного параметрами настройки регул тора 15 тока и последовательной цепи. Следовательно, разность токов, протекающих через регул тор 15 тока в его исходном состо нии и в режиме стабили- 20 зации, определ ет (в пересчете на линейные замедлени ) уставку линейных замедлений , на которую устройство не должно реагировать .

Электрические параметры регул торов 2

и 15 тока определ ютс  крутизной харак- 25 метры устройства по сравнению с извест- теристики датчика 1 скорости и устанав-ными, такими как чувствительность, отсутливаютс  подбором соответствующих номи-ствие ложных срабатываний при линейном

налов базовых резисторов, а также величи-торможении локомотива, посто нна  готовнами емкости конденсатора 16 и резисто-ность устройства к работе при последовара цепи 17.тельно повтор ющемс  заклинивании колесЮз локомотива (заклинивание колес) ных пар локомотива. Настройка схемы про- возникает вследствие превышени  силы на-изводитс  с высокой точностью (± 0,01 м/с)

жати  тормозных колодок над силами сцеплени  колесных пар с рельсами. Частота вращени  датчика 1 скорости уменьшаетс  до нул , следовательно, и его напр жение тоже уменьшаетс  до нул . Это напр же- ние спадает по закону, описываемому уравнением второго или более высокого пор дка . Цепь из конденсатора 16, диода 30 и резистора 17 не успевает поддерживать это

при помощи аналого-вычислительнои мащи- ны. Это повышает ее надежность из безопасность движени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  защиты от избыточного скольжени  колесных пар транспортного средства по авт. св. № 906738, отличаюнапр жение и на первичной обкладке кон- дО щеес  тем, что, с целью расширени  диапа- денсатора 18 второго дополнительного диф-зона защиты, оно снабжено стабилизируюференцирующего звена.

   На вторичной обкладке конденсатора 18 и резисторе 20, т. е. на выходе второго дополнительного дифференцирующего зве45

   на, выдел етс  напр жение, служащее сигналом юза.

   Выделенное напр жение поступает на катод диода 21, включенного в одно из плеч моста 19 сравнени , порогового устройства . Диод 21, включа сь, нарушает равновесие моста 19 сравнени . Операционный усилитель 22 вк; ючаетс .

   Изменением величины сопротивлени  резистора 20 в цепи диода 21 можно измен ть ток, гфотекаюший в плечах моста 19

   50

   щим звеном, дополнительными дифференцирующими звень ми, пороговым элементом, усилителем мощности и исполнительным реле , подключенным через дополнительный усилитель мощности к выходу дополнительного порогового элемента, соединенного в.хо- дом с выходом одного из дополнительных дифференцирующих звеньев, вход которого соединен с выходом стабилизирующего звена , подключенного входами к выходу дополнительного усилител  мощности и выходу другого дополнительного дифференцирующего звена, вход которого соединен с выходом регул тора тока первого дифференцирующего звена.

   ВНИИПИЗаказ 2282/15Тираж 598Подписное

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

   сравнени . Поэтому величина этого тока определ ет (в пересчете на линейное замедление ) величину уставки замедлени  при стремлении к юзу (заклиниванию) колесных пар локомотива, на которую реагирует устройство.

   Усиленное операционным усилителем 22 напр жение замедлени  поступает с его выхода на управл ющий вход усилител  23 мощности, Б цепь нагрузки которого включено исполнительное реле 25. Контакты исполнительного реле (не показаны) воздей- ствуют на устройства прекращени  юза ко-

   чено исполнительное реле 25. Контакты исполнительного реле (не показаны) воздей- ствуют на устройства прекращени  юза ко-

   лесных пар, например, сброс давлени  из тормозных цилиндров, подсыпка песка.

   Дл  стабилизации переходных процессов , св занных с прекращением юза, к управл ющему входу усилител  23 мощности подключен конденсатор 24 временной задержки с определенным временем блокировки усилител  23 во включенном положении.

   Использование в конструкции блока последовательной цепи, состо щей из конденсатора 16 и диода 30 с резистором 17, позвол ет использовать его дл  обнаружени  юза колесных пар локомотива, а также значительно улучщить электрические пара

   метры устройства по сравнению с извест- ными, такими как чувствительность, отсутпри помощи аналого-вычислительнои мащи- ны. Это повышает ее надежность из безопасность движени .

   Формула изобретени 

   Устройство дл  защиты от избыточного скольжени  колесных пар транспортного средства по авт. св. № 906738, отличаю5

   0

   щим звеном, дополнительными дифференцирующими звень ми, пороговым элементом, усилителем мощности и исполнительным реле , подключенным через дополнительный усилитель мощности к выходу дополнительного порогового элемента, соединенного в.хо- дом с выходом одного из дополнительных дифференцирующих звеньев, вход которого соединен с выходом стабилизирующего звена , подключенного входами к выходу дополнительного усилител  мощности и выходу другого дополнительного дифференцирующего звена, вход которого соединен с выходом регул тора тока первого дифференцирующего звена.