SU1507631A1 - Устройство дл измерени тормозной мощности горочных вагонных замедлителей - Google Patents

Abstract

Изобретение касаетс  железнодорожной автоматики и телемеханики и может быть использовано дл  измерени  тормозной мощности горочных вагонных замедлителей. Цель изобретени  - повышение точности. Устройство содержит путевые датчики 1 и 2, установленные в начале и конце замедлител  3 и соединенные с блоком 4 коммутации, выходом подключенного к входу блока 5 формировани  сигнала, первый и второй выходы которого через соответствующий блок 6 или 7 фиксации осей первой тележки вагона св заны с первыми входами счетчиков 8 или 9 импульсов, вторые входы которых подключены к генератору 10 импульсов через соответствующие блоки 11 и 12 коррекции, а выходы соединены через соответствующие блоки 13 и 14 преобразовани  интервалов времени с входами блока 15 вычитани  энергетических высот, который соединен с одним входом блока 16 определени  погашенной тормозной мощности вагона, к другому входу которого через блок 18 определени  момента оттормаживани  замедлител  подключен другой выход счетчика 8 импульсов, а выход соединен с блоком 17 управлени  и индикации. 3 ил., 1 табл.

Description

cai;HH первой телелпси вагона св заны с первыми входами счетчиков 8 или 9 импульсов, вторые входы которых подключены к генератору 10 импульсов через соответствующие блоки 11 и 12 коррекции, а выходы соединены через соответствующие блоки 13 и 14 преобразовани  интервалов времени с входами блока 15 вычитани  энергеои 15076314

тических высот, который соединен с одним входом блока 16 определени  погашенной тормозной мощности вагона , к другому входу которого через блок 18 определени  момента оттормажива- ни  замедлител  подключен другой выход счетчика 8 импульсов, а выход соединен с блоком 17 управлени  и 10 индикации. 3 ил., 1 табл.

Изобретение касаетс  железнодорожной автоматики и телемеханики и може быть использовано дл  измерени  тормозной мощности горочных вагонных 3 амедлителей.

Цель изобретени  - повышение точности .

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - вариант реализации принципиальной схемы одной части устройства; на фиг. 3 - то же, другой части устройства.

Устройство содержит путевые датчики 1 и 2, установленные (по одному ) в начале и в конце замедлител  3. Датчики 1 и 2 соединены с блоком ,4 коммутации, выход которого соединен с входом блока 5 формировани  сигнала, св занного одним выходом с блоком 6 фиксации проследовани  двух осей первой тележки вагона над датчи ком 1 (дл  краткости будем называть блок 6 фиксации осей), а другим - с блоком 7 фиксации проследовани  двух осей первой тележки вагона над датчиком 2 (блок 7 фиксации осей).

Блоки 6 и 7 соединены соответственно со счетчиками 8 и 9 импульсов, которые определ ют врем , исчисл емое от момента проследовани  первой оси первой тележки вагона до момента проследовани  второй оси этой же тележки над путевыми датчиками 1 и 2.

В свою очередь, счетчики 8 и 9 импульсов одними выходами соединены с генератором 10 импульсов через блоки 11 и 12 коррекции, а другими выходами св заны соответственно с блоками 13 и 14 преобразовани  интервалов времени в значени  энергетических высот. Выходы блоков 13 и 14 по- даны на блок 15 вычитани  энергетических высот, соединенный с блоком 16 определени  погашенной тормозной мощности вагона, который по вычис0

5

0

5 0

5

Q

ленному значению погашаемой замедлителем энергетической высоты при торможении первой тележки вагона прогнозирует значение пог,зшенной энергетической высоты при дальнейшем торможении второй тележки вагона и определ ет результирующее Значение тормозной мощности замедлител .

Блок 16 соединен одним выходом с блоком 17 управлени  и индикации, а другим - с блоком 18 определени  момента торможени  замедлител , разрешающего вычисление тормозной мощности замедлител  блоком 16 в том случае, когда врем  с момента вступлени  первой тележки вагона на замедлитель 3 до по влени  команды на оттормаживание замедлител  3 оператором не превьщ ает заранее установленной величины. В свою очередь, блок 18 св зан с первым счетчиком 8 импульсов.

Устройство работает следующим образом .

Перед началом измерений электромеханик , осуществл  ощий контроль работоспособности горочных замедлителей , подключает устройство к путевым датчикам испытуемого замедлител . При подходе к замедлителю четырехосного груженого вагона электромеханик нажимает кнопку Сброс на блоке 18 управлени  и индикации. При этом блок 4 коммутации подключает выход путевого датчика 1, установленного в начале замедлител  3, к блоку 5 формировани  сигнала. При проследовании первой оси тележки вагона над путевым датчиком 1 блок 5 формирует сигнал, который в блоке 6 открывает ключ, соедин ющий генератор 10 импульсов через блок 11 коррекции с входом первого счетчика 8 импульсов. С этого момента счетчик 8 начинает

515

считать поступающие от генератора импульсы.

В момент проследовани  над датчиком 1 второй оси первой тележки вагона сигнал от датчика через блоки 4 и 5 закрывает ключ в блоке 6, и поступление импульсов от генератора 10 на вход счетчика 6 прекращаетс .

Таким образом, на счетчике 8 будет зафиксировано в двоичном коде

врем  t , определ емое моментами прохождени  первой и второй осей первой тележки вагона над датчиком 1. Далее код времени t поступает на блок 13, который осуществл ет дискретное преобразование t в энергетическую высоту h ,достигаемую вагоном при входе его первой тележки в замедлитель в

соответствии с известным выражением 1

1бг

h,

2g - t

мэВ

(1)

где 1 - .фиксированное рассто ние

между ос ми одной тележки; g - ускорение свободного падени  с учетом инерции вращающихс  масс вагона, м/с. В процессе дальнейшего движени  вагона по заторможенному замедлителю перва  ось первой тележки вагона проходит над датчиком 2, импульс от которого через блоки 4 и 5 открывает ключ в.блоке 7, разрешающий поступление импульсов на вход второго счетчи- 35 медлитель до выхода второй тележки

из этого замедлител ). Достаточно i обеспечить торможение только одной первой тележки, а в дальнейшем замедлитель может быть отторможен опе

ка 9 от генератора 10 через блок 12 коррекции.

После прохода над датчиком 2 второй оси первой тележки вагона счет импульсов прекращаетс , на счетчике 9 будет зафиксировано в двоичном коде врем  t, определ емое моментами прохождени  первой и второй осей первой тележки вагона над датчиком 2. Блок 14 преобразует в дискретной форме врем  12 в значение энергетической высоты h, которую имеет вагон при выходе его первой тележки из заторможенного замедлител  Ч

h,

1ет т, , «зВ

(2)

Значени  h

и h в

двоичном коде

подаиотс  на блок 15 вычитани , который определ ет погашаемую замедлителем :энергетическую высоту вагона Н, при торможении одной первой тележки:

h, - h

г

6

мэВ

(3)

Значение Н, в двоичном коде подаетс  в блок 16, который прогнозирует величину тормозной мощности замедлител  Н но измеренному значению Н«. в соответствии с формулой

Н Н , (К + 1) + К

i

мэВ

(4)

де К,, К

- посто нные коэффициенты, учитьшающие увеличение погашаемой энергетической высоты при торможении второй тележки по сравнению с первой за счет переработки пары трени  тормозна  шина замедлител  - колесо (3), Величина Н Н +

Н

2

где

энерге

тическа  высота, погашаема  замедлителем при торможении второй тележки вагона. В свою оче 30

редь Н,, К,Н + К. Исход  из этого получена формула (4).

Таким образом, в предлагаемом уст- ройстве дл  определени  тормозной мощности замедлител  не требуетс  полного торможени  вагона замедлител  (от входа первой тел ежки вагона в за-

35 медлитель до выхода второй тележки

из этого замедлител ). Достаточно i обеспечить торможение только одной первой тележки, а в дальнейшем замедлитель может быть отторможен опе40 ратором или авторегул тором скорости исход  из условий регулировани  скорости .

Информаци  о тормозной мощности замедлител  из блока 16 в двоичном

45 коде, подаетс  на блок 18 управлени  и индикации при условии, если от блока 18 поступит сигнал в форме электрического импульса о наличии корректного торможени . Торможение считает50 с  корректным, если в промежутке между измерени ми h, и h, не будет дана команда на. оттормаживание или эта команда будет дана спуст  некоторое

55

врем  Т, после измерени  Ь,.Это обсто тельство св зано с тем, что оператор имеет право в любой момент от- тормозить замедлитель, в том числе и при движении по нему первой тележки вагона. Вместе с тем, если оператор

.дает команду на отторможивание после того, как перва  тележка вагона войдет в заторможенньп замедлитель и будет двигатьс  по нему в течение времени Т, то эй счет инерционности замедлител  &t на оттормаживание, равного 0,7 с, перва  тележка вагона будет тормозитьс  замедлителем до выхода из него.

Величину 1 можно определить следующим образом.

Если известно, что v, - скорость входа первой тележки на замедлитель длиной l(v ), то с учетом замедлени  а., движени  вагона по заторможенному замедлителю можно записать:

V,

5ll l 2

(5)

где Т

- врем  движени  первой тележки вагона по замедлителю длиной 1-1, с.

В свою очередь, полное врем  Т, равно сумме времен Tj, и инерДионнос- ти U t замедлител  при оттормаживании

Тк + ut, с

(6)

Следовательно,

Т

к

Учитыва , что замедление а торможении равно в среднем длина замедлител  1 12 м, инерционность при оттормаживании t 0,7 с, lg 1,85 м, можно преобразовать формулу (7):

i а- при 0,1 м/с2

1.85 11,85 t, 1 t(1

o7i

- 0,7, с (8)

, 0,0231 с; врем  Т равно соответственно, и выдачу разрешеНапример , при t 0,0264 с; 0,0308 с 1,0 с; 1,3 с; 1,8 с

Выбор времени Т, ни  на отображение информации об измеренной тормозной мощности замедлител  Н осуществл ет блок 18 путем дискретного моделировани  выражени  (8).

Предлагаемое устройство может быть реализовано как на микропроцессорной

10

15

20

5076318

элементной базе, так и на жесткой логике. На фиг. 2 и 3 в качестве примера приведены принципиальные решени , выполненные на интегральных микросхемах . Цифры в кружках обозначают номера блоков в соответствии с функциональной схемой (фиг. 1). Приемниг ками сигналов от путевых датчиков 1 и 2 служат пол ризованные реле 19 и 20. Через схемы защиты от дребезга контактов, выполненные на элементах 21-24, контактами реле 19 и 20 управл ютс  двоичные счетчики 25 и 26 импульсов соответственно.

При прохождении первой оси первой тележки вагона над датчиком 1 кратковременно срабатывает реле 19, в результате чего двоичньш счетчик 25 осей насчитывает один импульс. При этом на выходе 1 дешифратора 27 двоичного кода в дес тичный по вл етс  сигнал, перевод щий RS-триггер 28 в состо ние 1, с выхода которого по- 25 даетс  разрешение на передачу схемой 29 импульсов с генератора 10 на первый счетчик импульсов в блок 8, состо щий из одиннадцати (30-41) Т-триг- геров (блоки 11 и 12 коррекции частоты, представл ющие собой кольцевые счетчики с переменным коэффициентом делени , на схеме не показаны ) .

Счет импульсов от генератора 10 частотой f двоичными счетчиками 30-41 прекращаетс  в момент проследовани  второй оси первой тележки вагона над датчиком 2 в св зи с тем, что на выходе 2 счетчика 25 по вл етс  сигнал перевод щий дешифратор 27 в позицию 2. Вследствие этого на выходе R триггера 28 по вл етс  импульс , переключающий его в состо ние О. При этом ключ 29 прекращает по- дану импульсов от генератора на счетчики 30-41.

30

35

40

45

Таким образом, на счетчиках 30-41 фиксируетс  число импульсов, соответствующее времени t. Данное число импульсов преобразуетс  в значение энергетической высоты h при помощи логической матрицы, собранной на элементах 42-58 блока 13.

В таблице приведено состо ние триггеров счетчика в блоке 8, соответствующее энергетической высоте h (см. формулу 1) при частоте генератора f 4 кГц«

9-

Градаци  (уровень квантовани ) энергетической высоты выбран равным 0,1 МэВ, Например, значению h 3,5 МэВ соответствуют границы 3,5 и 3,45 МэВ, В пределах этих границ счетчиком блока 8 может быть зафиксировано одно из двоичных чисел от 728 до 735 единиц с градацией 1 единица (если частоту генератора выбра другой, то и число насчитанных импульсов будет, естественно, другим) В пределах интервала чисел от 728 д 735 единиц можно найти такое сочетание состо ний триггеров, которое будет общим дл  всех чисел данного интервала и не будет повтор тьс  ни в одном другом интервале (в таблице дл  h 3,5 МэВ состо ние триггеро от 4 до 11 обведено квадратами).

В р де случаев дл  характеристик интервала чисел (например, от 736 д 747 единиц) недостаточно одной комбинации , а требуетс  две комбинации состо ний триггеров.. Если одна из этих комбинаций имеет место, то это свидетельствует о соответствующей энергетической высоте, например 3,4 МэВ. Все отмеченные комбинации состо ни  триггеров схемами И или ИЛИ преобразуютс  в значени  энергетических высот в дес тичном коде, которые подаютс  на вход шифратора Д38. С выхода щифратора 59 информаци  об h в двоичном коде подаетс  на вычитающее устройство блока 15, состо щее из четырех одноразр дных сумматоров 60-63,

При прохождении первой оси перво тележки вагона над датчиком 2 аналогично рассматриваемому вьщге ключом Д9 открьгоаетс  канал счета импульсо от генератора 10 вторым счетчиком импульсов в блоке 9, выполненном на элементах 69-80. После прохода второй оси первой тележки вагона над датчиком 2 счет импульсов прекращаетс  и логическа  матрица блока 14 (ее устройство идентично рассмотренной выше матрице блока 13) преоб

разует значение t в

соответ

ствии с формулой (4). Значение h в двоичном коде подаетс  на другие входы сумматоров 60-63,

Разностное значение Н ( Ь) соответствующее погашаемой энергети- ческой высоте при торможении первой тележки вагона, с выхода сумматора в двоичном коде подаетс  на Т-триг0

5

0

7631

10

геры 81-84 блока 16 прогнозировани , В соответствии с формулой (4) логи-.ч ческа  матрица, выполненна  на-элементах 85-100, преобразует значени  Н в Н в дес тичном коде от 0,1 до 1,5 МэВ с градацией 0,1 МэВ.

С выхода шифратора 101, преобразующего дес тичный код в двоичный, информаци  о тормозной мощности замедлител  Н поступает на схемы И (элементы 102-105), с выхода которых она подаетс  на схемы индикации (не показаны) блока 18 управлени  и контрол .

Однако информаци  от Н поступит в блок 17 только после получени  сигнала от схемы контрол  корректного торможени ,

В процессе измерени  времени t,. импульсы от генератора 10 через ключ 29 и вывод А (фиг. 2) поступают на счетчик импульсов в блоке 18, собранный на Т-триггерах 105-116, 5 Логическа  матрица 117-132, подклю.- ченна  на пр мые и инверсные выходы триггеров, моделирует в дискретном виде формулу (8). Принцип действи  логической матрицы аналогичен рассмотренному . Значение Тц после преобразовани  шифратором 117 в двоичный код подаетс  на схему сравнени  текущего времени Т и расчетного времени Т. Схема сравнени  собрана на четырех Т-триггерах 118-121.

Код 1 кратковременно подаетс  на схему сравнени  параллельно всеми разр дами на входы установки в 1 триггеров 118-121, Второе сравниваемое число должно быть подано после поступлени  первого кода (код Т|), Поэтому импульсы от генератора 122 блока 17, соответствующие текущему времени Т, начинают поступать на

0

5

0

счетчик последовательным кодом спуст  некоторое врем  после прохода второй оси первой тележки над датчиком 1, Сигнал с выхода Б (фиг, 2) поступает на элемент 123 задержки. Спуст  врем , достаточное дл  того, чтобы

код Т мог быть записан на триггерах 118-121, переключаетс  триггер 124, разреша  схеме И 125 пропускать импульсы от генератора на счетньй вход первого триггера 118 счетчика. Момент переключени  всех четырех триггеров 118-121 в положение О свидетельствует о равенстве текущего времени Т . с расчетным Т, . При этом схема 126

совпадени  выдает сигнал разрешени  на схемы И 102-105. Если не бьшо от- тормаживани  замедлител  оператором или авторегул тором скорости (кнопка Оттормаживание замкнута) до достижени  текущего времени расчетной величины Т, (есть сигнал разрешени  от схемы 126 совпадени )5 то информаци  о тормозной мощности Н замедлител  отображаетс  на пульте управлени  и индикации, В противном случае информаци  от Н на пульте не по витс  и измерение будет считатьс  несосто вшимс .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  тормозной мощности горочных вагонных замедлителей , содержащее установленные на входе и выходе вагонного замедли- ,тел  путевые датчики, подключенные выходами,к входам блока коммутации, выход которого соединен с входом блока формировани  сигнала, один выход которого подключен к входу блока фиксации осей первой тележки вагона при проследовании первого датчика, . выход которого под1 Глючен к первому

   входу первого счетчика импульсов, а второй - к входу блока фиксации осей первой тележки вагона при проследовании второго датчика, выход которого подключен к первому входу второго счетчика импульсов, второй вход которого и второй вход второго счетчика импульсов подключены к выQ ходам соответствующих блоков коррекции импульсов, соединенных входами с выходами генератора импульсов, а первые выходы счетчиков импульсов соединены через соответствующие пре5 образователи интервалов времени с соответствующими входами блока вычитани , и блок индикации, отличающеес  TBMj что, с целью повышени  точности, оно снабжено блоком определени  момента отторма- живани  замедлител  и блоком определени  погашенной тормозной мощности вагона, один вход которого соединен с выходом блока вычитани , дру5 гой вход - с выходом блока определени  момента оттормаживани  замедлител , подключенного входом к другому выходу первого счетчика импульсов, а выход подключен к входу блока ин0 дикации.

   0

   Sss

   N

   s

   °

   JM