SU1425465A1 - Способ поосного взвешивани объектов железнодорожного состава в движении - Google Patents

Description

Лдин(ение

-ее

.1Q

.20

ии

ю ел

.4

СЛ

-2,5

-7,Г5

У/7уУ7/7// /.

Фиг. J

Изобретение относитс  к весоизмерительной технике.

Цель изобретени  - повышение точности взвешивани .

На фиг. 1 и 2 изображены графики, по сн ющие способ поосного взвешивани  соответственно дл  четырехосного и шестиосного железнодорожных объек- :тов, например вагонов; на фиг. 3 - |блок-схема устройства дл  реализации |способа.

i Ввиду наличи  у каждой тележки подвижного объекта автономной систе- ;мы рессорного под вешивани  перерас- :пределение осевых нагрузок от неровности пути, предположим, под осью 1, первой тележки происходит только между ос ми IO.H 2(, этой тележки без

и 4 этого объекта.

вли ни  на оси Зо Отсюда следует, что несмотр  на то, что у различных подвижных объектов перва  и втора  тележки разнесены на разные рассто ни , механизм взаимодействи  вагона с неровност ми пути определ етс  типом тележки и ограничиваетс  случа ми двухосной (фиг. 1) И трехос ной (фиг. 2) тележек. Четы- |)ехосна  тележка восьмиосного вагона состоит из двух независимых двухос- Мык тележек и не составл ет самосто- тельного типа. При движении i тлево |(фиг. 1а) первой оси 1 по весовым Иодул м ВМ, кра  которых при длине Нодулей 1300 мм имеют координаты |(в метрах) +0,65 и -0,65, втора  ось |2о проходит рассто ние, от координаты ,45 до координаты +1,15 с правой стороны модулей ВМ. Аналогично происходит взвешивание при проезде по Весовым модул м ВМ третьей оси объекта . Соответственно, при взвешивании второй оси 2о (и четвертой оси АО). взаимодействуют неровности весового модул  и участка железнодорожного пути с координатами от -2,45 до -1,15

На фиг. 2а показан график взвешивани  первой оси IQ трехосной тележки , взаимодействующие с второй и третьей ос ми участки пути выделены (от +1,1 до +2,4 и от +2,85 до +4,15) На фиг. 2 & и Ь показаны графики взвешивани  второй 2д и третьей З-,, осей.

Дл  конкретного железнодорожного пути взаимодействие неровностей пути и весового модул  имеет при идеальном состо нии колес подвижного объекта не случайный, а детерминированный характер и, следовательно, может

0

5

0

5

5 0

0

быть заранее учтено с помощью осевы:-. коэффициентов, т.е. индивидуальных дл  каждой оси масштабных множителей. Дл  четырехосного объекта это - коэффициенты К, и К,, а дл  шестиосного Kj,,, Кб2, J (первое число индекса означает осность объекта, второе - номер оси),

Осевые нагрузки дл  четырехосног о и дл  шестиосного объектов могут быть получены, например, взвешиванием контрольных объектов на имеющихс  в эксплуатации двуХплатформенных железнодорожных весах путем последовательного передвижени  все большего количества осей с одной весовой платформы на, другую.

После прокатывани  с малой скоростью (2-3 км/ч) такого контрольного объекта по весовым модул м определ ютс  результаты взвешивани  по ос м Р,- Р.Дл  четырехосного объекта

и l - Р дл  щестиосного объекта.

Осевые коэффициенты при этом наход тс  делением известных масс осей контрольного объекта на полученные значени  масс тех же осей в результате измерени . Например К, Рч(к /Р4( и т.д.

, Взаимодействие неровностей весовых модулей и задействованных участков пути при порожнем и загруженном вагонах и, соответственно, перераспределение осевых нагрузок подвижного объекта носит различный характер и должно учитыватьс  осевыми коэффициентами различной величины. В св зи с этим введено два уровн  (два р да) осевых коэффициентов: уровень тары К,, зКц,

Ч. К.. и уровень брутто К, ,К.,

К

6.

При этом дл  обеспече

ни  определени  указанных р дов осевых коэффициентов способ предусматривает использование одного и того .же контрольного объекта, одна из тележек которого загружаетс  до максимальной грузоподъемности, а друга  оставл ет - с  порожней. Таким образом, за один проезд по . весовым модул м ВН, пред- поло жим, четырехосного объекта onpg- дел ютс  коэффициенты Kj

К и

К

4г

которые запоминаютс . Б дальнейшем при взвешивании любого подвижного объекта первоначально определ етс  ориентировочный вес его оси, по котооому делают- вывод, что взвешива314

етс : порожнш вагон (при весе оси около 5тс) или груженый вагон (при весе оси около 20тс). Соответственно этому при взвешивании порожнего вагона дл  определени  массы всего объекта используютс  коэффициенты из р да

тары, а при взвешивании груженого вагона - коэффициенты из р да брутто.

груженный или неполностью загруженный объект, то осевые коэффициенты наход т путем интерпол ции соответствующих коэффициентов дл  груженых. и порожних объектов. Интерпол цию осуществл ют путем рещени  уравнени  пр мой, проход п1ей через известные точки (РТ , К) и (Pj-, К ), относительно измеренного значени  аргумента Р. :

ЛК

+Y К -дрРх к

.т „Ь

20

где -Если в составе встречаетс  перегру-ю 1950 мм), большем типового межосевого

рассто ни  вагонов (1800-1850 мм), но меньшем типового межосевого рассто ни  локомотивов (2100-2200 мм). Выходы блока 20 идентификации ТП (те- 15 лежка подъехала) и ТВ (тележка въехала} подключены к шинам 8 адреса данных и управлени  микропроцессорного блока 9 обработки.

Перва  и втора  тележки четырехосного подвижного объекта 22 (фиг.З) св заны с колесами 5 через системы 23 и 24 рессорного подвешивани . Дл  превращени  подвижного объекта 22 в контрольный объект одна из его теле 25 жек загружаетс  грузом 25, жестко закрепленным на платформе и равным по массе половине грузоподъемности объекта.

Груз 25 располагаетс  между треть 30 бй Зд и четвертой 4 ос ми объекта 22 так, что перва  „ и втора  2о оси объекта 22 оказываютс  незагруженными , а оси Зо и 4о - загруженными до максимальной нагрузки.

Способ осуществл ют следующим образом .

При наезде первого колеса 5 первого в составе объекта 22 на путевой датчик 17 или 18 схема 19 управлени 

угол наклона указанной пр мой; К - искомое значение осе

вого коэффициента; К - осевой коэффициент

при осевой нагрузке, равной нулю, определ емой только геомет рическими неровнос- т ми .

Указанна  интерпол ци  осуществл етс  дл  каждото из осевых коэффиойентов К

41

к

4г 5

к

С1

- К

65.

35

Устройство дл  реализации предлагаемого способа содержит (фиг. 3) встроенную в железнодорожньм путь 1

грузоприемную платформу из двух весо- 40 вырабатывает один из сигналов Л (двивых модулей 2, расположенных один против другого под соседними рельсами пути 1 и соединенных с фундаментными блоками 3 с помощью струнок- фиксаторов 4. Осевое усилие передаетс  через колесо 5 на весоизмерительные датчики 6, соединенные через аналого-цифровой преобразователь 7 с шинами 8 адреса данных и управлени  микропроцессорного блока 9 обработки, содержащего центральный процессор 10 оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 11, посто нное запоминающее устройство (ПЗУ) 12 и св занного через интерфейс 13 регистрации с терми- gg ет посто нную проверку состо ний сигнальным блоком 14, а также через ин- налов Ни В (наезд) и (вагон), терфейс 15 с клавиатурой 16, путевые датчики 17 и 18 схемь -. 19 управлени .

При наличии обоих признаков Н и В процессор 10 начинает цифровую обработку кодов аналого-цифрового пресв занной с входами блока 20 идентифи

нации, соединенного через компаратор 21 с выходом весоизмерительных датчиков 6.

Дл  возможности распознавани  вагонов и локомотивов или других нерегистрируемых объектов путевые датчики 17 и 18 расположены от весовых модулей 2 на рассто нии (около

20

35

жение левое) или И (движение правое) и на блок 20 идентификации на все врем  взвешивани  данного состава выдаютс  сигналы Д и Д (1-й дат45 ,чик и 2-й датчик), причем сигналу Д соответствуют срабатывани  того из путевых датчиков 17 (18), который сработал первым. Блок 20 идентификации при подъезде к модул м 2 каждой

50 тележки объекта 22 формирует по сигналам Д сигнал В (вагон), поступающий на шины 8 адреса блока 9.

Программа работы процессора 10, записанна  в ПЗУ 12, предусматривает посто нную проверку состо ний сигналов Ни В (наезд) и (вагон),

При наличии обоих признаков Н и В процессор 10 начинает цифровую обработку кодов аналого-цифрового прелов весоизмерительных датчиков 6. В результате такой обработки по одному из известных алгоритмов получают интегралы, представл ющие результаты дл  всех осей объекта 22.

Дл  получени  указанных интеграло требуетс , чтобы обрабатывались сигналы датчиков 6 в течение всего вре- :мени проезда по модул м 2 той или i иной оси объекта 22, так как только :така  обработка полностью устран ет вли ние неровностей пути и различие результатов при изменении направлени  движени ,

Перед началом работы по взвешиванию объектов 22 с клавиатуры 16 в ОЗУ 11 ввод тс  значени  масс осей

контрольных объектов: Р,

-IIK

- Pd

-Ц4|с Дчетьфехосного , и Ь бс к шестиосного контрольного объекта, причем одна из тележек каж,п,ого контрольного объекта оставлена порожней, а друга  загружена до максимальной грузоподъемности.

Далее на клавиатуре 16 набираетс  ;код теста Динамическое масштабирова- |ние и начинаетс  прокатывание конт- |рольных объектов по модул м 2. Тест ; Динамическое масштабирование преду- 1сматривает определение указанным об- 1разом интервалов Р - четы- jpaxocHoro объекта и Pj,, - Pf.g дл  Ьестиосного объекта и подсчет осевых 5 оэффициентов.

: После каждого прокатывани  контрольного объекта вычисленные осевые |коэффициенты ввод тс  на табло терминального блока 14 и записываютс  оператором . После нескольких прокатываний значени  коэффициентов анализируютс  на сходимость, производитс  при необходимости их усреднение, после чего прин тые окончательно значени  осевых коэффициентов с клавиатур1 1 16 ввод тс  в ОЗУ 11 дл  посто нного употреблени .

Взвешивание подвижных объектов осуществл етс  следующим образом.

Сформированное схемой 19 направление движени  определ ет пор док выемки из ОЗУ 11 осевых коэффициентов, например, пр мой пор док при левом движении (К4, , Ki,.,. K, - Kg,} или обратньш при правом движении

(К

17

Д- умножени  интегралов , получаемых в результате

мерительных датчиков 6.

Блок 20 идентификации выдает сигнал В за врем  взвешивани  подвижного объекта 22 дважды, так как этот сигнал формируетс  при подъезде каждой тележки объекта 22 к модул м 2 и погашаетс  при въезде последней оси

тележки на модуль 2.

Таким образом, процессор 10 подсчетом числа наездов Н за врем  существовани  первого по счету дл  данного объекта 22 сигнала В определ ет осность объекта 22. Осность может быть определена только к моменту въезда на модули 2 последней оси первой тележки объекта 22. Ранее, например , по интегралу, полученному при

взвешивании первой оси, процессор 10 оценивает, что собственно взвещива- етс : тара или брутто и какой р д осевых коэффициентов следует извлекать из ОЗУ 11 дл  умножени .

, Следовательно, к моменту проезда первой тележки объекта 22 имееетс  вс  необходима  информаци  дл  определени  блоком 9 массы первой тележ- ки. Пусть, например, при левом направлении движени  проехала двухосна  тележка, оцениваема  как порожн   по полученным интегралам первой и второй оси Р и Р42 . Тогда масса первой тележки равна

К.

+Р4г- К,.,

0

41 Ml

При правом направлении движени  масса первой тележки груженого щестиос- ного объекта 22 определ етс  так: .S . S

б1

К„+РбгК -г+Рб ,

К

61

где

PS,Pjj - полученные интегралы.

левом проезде теПри , например,.

лежки восьмиосного объекта 22, оцененной по интегралам Pg - Pg как порожн  , масса тележки определ етс  так:

0

4. +Р82K fz Pev

К4, +Р8.

К.

81 Ml 82 в. 41 84 Мг

так как тележка восьмиосного объекта 22 состоит из двух независимых тележек .

При оценке процессором 10 осевой 5 нагрузки может вы снитьс , что ось перегружена или недогружена, дл  чего в ПЗУ 12 заранее записаны оценочные критерии, например необходимость определени  значений осевых

7:

коэффициентов при осевых нагрузках 5,5 - 19,5 тс и свьпие 20,5 тс. В эт случае процессор 10 производит решение дл  всех используемых осевых коэффиднентов уравнени 

К

рр.«

путем подстановки в него найденного значени  . Определенное значение

X

К используетс  дл  расчетов по приведенным формулам массы тележки данного конкретного объекта.

Определение массы второй тележки любого объекта 22 не отличаетс  от описанного вьше, за исключением тоЛЬитение

0

5

8

го, что не требуетс  проводить контроль осности тележки.

После проезда через модули 2 последней оси каждоно объекта 22 массы его тележек суммируютс  процессором 10, контролирующим четность сигналов В и после каждого четного сигнала В передающим сумму в терминальный блок 14 дл  регистрации.

1окомотивы и иные объекты, не обладающие идентификационными призна1ка- ми, не вли ют на процесс взвешивани  и могут находитьс  в составе в любом количестве и последовательности.

.20

30

Claims (2)

1. СПОСОБ ПОО.СНОГО ВЗВЕШИВАНИЯ ОБЪЕКТОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО СОСТАВА В ДВИЖЕНИИ, включающий измерение с помощью весовых модулей осевых усилий объектов, определение направления движения и осности взвешиваемых объектов, нахождение масштабирующих осевых коэффициентов путем тарирования весовых модулей контрольными объектами· различной осности, определение массы взвешиваемого объекта суммиро ванием произведений результатов взвешивания по осям на соответствующие осевые коэффициенты, о т л и ч а ίου; и й с я тем, что, с целью повышения точности, при тарировании весовых модулей одну из тележек контрольных объектов, загружают до заданной грузоподъемности, а другую оставляют порожней, осевые коэффициенты вычисляют и запоминают отдельно для порожней и груженой тележки, а при определении массы взвешиваемого объекта проводят оценку в первом приближении веса его оси и в зависимости от его значения выбирают ряд осевых коэффициентов, соответствующих порожней или груженой тележке.

2. Способ по п. 1_Л о т л и чающийся тем, что при перегруженном или неполностью загруженном объекте осевые коэффициенты находят путем интерполяции осевых коэффициентов для груженых и порожних объектов.

Движение (Риг. 7