SU1522045A1 - Способ поосного взвешивани подвижных объектов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к весоизмерительной технике и позвол ет повысить точность взвешивани  грузопотоков в движении при различных скорост х состава. Дл  этого перед весоизмерительными модул ми (ВМ) устраиваютс  мерные участки пути А, например ограниченные путевыми датчиками с одной стороны и ВМ с другой. Дл  устранени  вариации показаний при изменении скорости движени  состава предлагаетс  задерживать измерение каждой взвешиваемой оси после наезда ее колес на ВМ на врем  T₃, определ емое математическим выражением, приведенным в описании изобретени . 6 ил.

Description

Изобретение относитс  к весоизмерительной технике и предназначено дл  взвешивани  грузопотоков, перемещаемых с помощью железнодорожного транспорта.

Цель изобретени  - повышение точности взвешивани  при различных скорост х движени  состава.

На фиг. 1 и 2 показаны схемы,по сн ю- щие сущность способа взвешивани ; на фиг.З блочно-кинематическа  схема устройства, реализующего способ ; на фиг.-6 - электрические принципиальные схемы узлов устройства.

Способ предусматривает установку под железнодорожным путем весоизмерительных модулей (ВМ), длиной 1 (пор дка 1,0 м) и устройство перед модул ми мерных участков пути длиной А, например, путем установки на пути 1 путевых датчиков (ПД).

Инструментальна  погрешность б ВМ, найденна  опытным путем, приведена на диаграмме , где центр координат помещён в центре модулей, а кра  мо11 дулей имеют координаты о и + г.

При движении состава по ВМ, например, показанном стрелкой, при малой скорости движени  оси (диаграмма) за аре м  измерени  t проходитс  небольша  леэа  часть модулей и, следовательно,

результат измерени  занижен.

#

При большой (предельной) скорости движени  состава (диаграмма М результат близок к истинному.

Очевидно, при перемене направлени  движени  состава результат на малых скорост х завышен, так как измерение производитс  на малом правом участке ВМ.

Согласно предлагаемому способу (диаграмма -г) необходимо задержать измерение после наезда на край ВМ на врем  t так, чтобы в течение непосредственно времени измерени  t ось объекта проходила по центральном участку ВМ, что сведет погрешность измерени  к минимуму.

Участок измерени  в центре модуле может быть невелик (при малой скорости ), а врем  задержки t, соответственно , большим.

При больших (близких к предельным скорост х движени  участок измерени  по прот женности близок к длине модулей 1, а врем  задержки t, мало или равно нулю.

Как видно из диаграмм 2 t

2tg+

+t, где tc - общее врем  движени  взвешиваемой оси по ВМ.

tc

Соответственно 1

te- 2

Очевидно

ср

где VP - средн  

скорость передвижени  оси.

Согласно предлагаемому способу средн   скорость Vcp определ етс 

I „ А

на мерном участке А, т.е. V

где t, - врем  прохождени  взвешиваемой осью мерного участка А. Отсю

f- - t tc А t,,

Таким образом,

3 2А

. 40

Дл  определени  времени задержки tj измерени  с целью минимизации ошибки от вариации скорости состава необходимо определить врем  прохожде ни  t, взвешиваемой осью мерного участка Л.

Выбор величины участка А производитс  по следующим соображени м. Ле-

вый и правый путевые датчики (фиг.1) (фиг.5) регистр Начало тележки на целесообразно расположить на расстой- триггерах 22, регистр Конец тележки

на триггерах 23, инвертор 2k, счетный

Схема 8 направлени  содержит (фиг.) триггеры-повторители И и 15 соответственно путевых датчиков 10 . и 11, схемы 1б и 17 совпадени , три1- геры 1.8 и 19 левого и правого направлений , ключ 20 установки нул , коммутатор 21 .

Блок 9 идентификации образуют

50

НИИ около 1950 мм, что обеспечивает различение вагонов, имею1чих типовое межосевое рассто ние около 1800 мм и локомотивов с типовым межосевым рассто нием около 2100 мм. Поскольку серийно выпускаемые ВМ имеют рассто ние около 1-1300 мм, то рассто ние А целесообразно выбирать равным приб- ли зительно 325 мм. , 55

Блрчно-кинематическа  схема устройства состоит из встроенных в желез- нодорожный путь 1 весоизмерительных

триггер 25, триггер 26 Вагон и ключ 27 Гашение. Резисторы R - по- тенциалозадающие, а емкость С4 исполь зована дл  формировани  кратковремен- ной задержки сигнала выхода триггера 22 при подаче на его R-вход усУановоч ного сигнала. . Вычислитель 13 (фиг.6), например, содержит триггеры 28 и 29, схему ИЛИ 30, емкость С 2, счетчик-делитель 31 (например, типа К56ЧИЕ15), к входам ко

0

5

0

5

0

35

40

(фиг.5) регистр Начало тележки на триггерах 22, регистр Конец тележки

модулей, содержащих грузоприемные блоки 2, опирающиес  на т.ензодатчики

3и св занные с фундаментными блоками

4струнками 5. Тензодатчики 3 соединены параллельно и подключены к аналоговому входу абтокомпенсатора 6, информационные выходы А; которого скоммутированы с регистрирующим прибором 7. С входом установки нул  (О) автокомпенсатора 6 соединен первый выход схемы 8 направлени , подключенный также, как и другие выходы схемы 8, к входам блока 9 индентификации.

На входы схемы 8 направлени  подключены путевые датчики 10 и 11, а с помощью известных способов подаетс  сигнал С (Сброс) после (или перед ) взвешивани  каждого состава.

Выходы блока Э подключены к входам гашени  (Г) и регистрации (РГ). автокомпенсатора 6. Выход ВС (Весы свободны ) автокомпенсатора 6 подсоединен к входу ключа 12 (вместе с выходом КИ (Конец измерени ) автокомпенсатора 6) и входу вычислител  13. Другие входы вычислител  13 св заны с выходом ПД 1 схемы 8 и входом опорной частоты f блока 6, а выход соединен с входом И (Измерение) последнего . Выход ключа 12 (Не считать) подключен к управл ющему входу регистрирующего прибора 7, а выход ПС (Превышение скорости) вычислител  13 может быть использован дл  включени  сигнализации машинисту локомотива о превышении скорости.

Схема 8 направлени  содержит (фиг.) триггеры-повторители И и 15 соответственно путевых датчиков 10 . и 11, схемы 1б и 17 совпадени , три1- геры 1.8 и 19 левого и правого направлений , ключ 20 установки нул , коммутатор 21 .

Блок 9 идентификации образуют

триггер 25, триггер 26 Вагон и ключ 27 Гашение. Резисторы R - по- тенциалозадающие, а емкость С4 использована дл  формировани  кратковремен- ной задержки сигнала выхода триггера 22 при подаче на его R-вход усУановоч- ного сигнала. . Вычислитель 13 (фиг.6), например, содержит триггеры 28 и 29, схему ИЛИ 30, емкость С 2, счетчик-делитель 31 (например, типа К56ЧИЕ15), к входам которого подключены шифраторы 32 и 33, реверсивный счетчик 3, например,типа К155ИЕ7, к шинам Сложение и Вычитание которого подсоединены соответственно ключи 35 и Зб, а на установочные входы D; записано число -. Выход

Заем счетчика 31  вл етс  выходом И (Измерение), а выход Переполнение подключен к R-входу триггера 37, выход которого подсоединен к одному входу схемы 38 совпадени , к другому входу последней через инвертор 39 подключен выход ВС (Весы свободны) автокомпеисатора 6.

Устройство работает следующим образом .

При приближении состава (фиг.З) по железнодорожному пути 1 к блокам 2 например, слева срабатывает путевой датчик 10. Срабатывают трт ггер-повто- (фиг.), триггер 18 левого направлени , с инверсного выхода которого через ключ 20 установки нул  на вход О автокомпенсатора 6 поступает сигнал, по которому производитс  измерение начального уровн  сигнала тензодатчиков 3, а результат измерени  запоминаетс  в автокомпенсаторе 6

Сигналы ПЛ1 и ПЛ2 с.выхода коммутатора 21 поступают на входы блока 9 (фиг.5) идентификации.

Поскольку межосевые рассто ни  вагонов и локомотивов составл ют соответственно Т800 мм и 2100 мм, а путевые датчики 10 и 11 разнесены на 1950 мм, то при проезде путевых /датчиков 10 и 11 тележкой вагона вначале два раза подр д срабатывает путевой датчик 10 (при левом направлении движени ), сигналом с инверсного выхода второго (по фиг.5) триггера 22 возбуждаетс  триггер 26 Вагон, запреща  гашение результатов измерени  при случайном формировании признака Локомотив (при проезде трех- или. четырехосной тележки) с помощью емкости С, путевого датчика 11, инвертора 2 и ключа 27 Гашение.

Соответственно, если по путевым датчикам 10 и 11 проезжает локомотив, то вслед за срабатыванием первого (по фиг.5) триггера 22 и формировани  на емкости С, единичного потенциала срабатывает путевой датчик 11 и через инвертор 2 и ключ 27 на .автокомпенсатор 6 поступает сигнал, погашакйций результаты только что взвешенной оси. Так сигнал гашени 

5

0

5

возникает при проезде каждой оси локомотива .

Таким образом в случае взвешивани  вагона, возбуждение триггера 26 Вагон исключает гашение результатов по взвешенным ос м тележек вагона (сколько бы их не было).

При проезде конца тележки вагона через путевые датчики 10 и 11 два раза подр д срабатывает путевой датчик 11, возбуждаютс  оба триггера 23 регистра Конец тележки, а счетный триггер 25 при каждой второй тележке устанавливаетс  в исходное состо ние, подава  на автокомпенсатор 6 сигнал РГ (Регистраци ) и устанавлива  в исходное состо ние триггер 26, так как следующим за вагоном может следовать локомотив.

Таким образом, к моменту поступлени  сигнала РГ на автокомпенсатор 6, в сумматоре последнего накапливаетс  сумма масс всех осей взвешенного вагона .

Процесс формировани  задержки сигнала И (Измерение) по сн етс  с помощью фиг.6, на которой изображен вычислитель 13, разрешающий уравнение

30

1 2А

-. (1)

35

40

Принцип работы вычислител  13 состоит , во-первых, в занесении по поступлении сигнала ПЛ1 по входам предварительной установки D в реверсивный счетчик З некоторого числа (в дополнительном коде), так что до полного заполнени  счетчика 3 не хватает N импульсов, находимых по формуле:

N

где fi - частота счетчика-делител  31

5 при включении шифратора 33.

Второй операцией вычислител  13  вл етс  нахождение правой части формулы (1), дл  чего от момента прихода сигнала ПД1 (т.е. от срабатывани 

50 путёвого датчика 10), до момента наезда на грузоприемные блоки 2 взвешиваемой оси, реверсивный счетчик 3 заполн етс  в режиме сложени , т.е. при включении шифратора 32, частотой

55 ,, ,1 kf,, где k .

Число, наход щеес  в реверсивном счетчиг.е 3 в момент наезда взвешиваемой оси (т.е. в момент прихода

сигнала ВС), представл ет собой чис

соответствующее

Ш „

Это врем 

,

времени за- задержки t.

to

автоматически реализуетс  вычислителе 13 в процессе перемещени  взвешиваемо оси по блокам 2 путем заполнени  счетчика 3 частотой f, 8 режиме вычитани до получени  от счетчика З сигнала Заем.

Допустим, мм, мм, 0,5 с, ,0, кГц, кГц. Счетчик-делитель 31 примененного типа может обеспечить практически любой не обходимый (в том числе дробный) коэф фициент делени , что позвол ет использовать вычислитель 13 при любых соотношени х 1 и А.

При срабатывании путевого датчика 10, формирующего сигнал ПД1, на входы счетчика З записываетс  число,

соответствующее tp -|-«1000 250 ед.

что в дополнительном коде при емкости счетчика 3.в 9999 единиц составл ет 9750. Кроме того, при срабатывании путевого датчика 10 возбуждаетс  {фиг.6).- триггер 28, сигналом с выхода которого включаетс  шифратор 32 представл ющий собой набор ключей, обеспечивающий необходимый коэффициент делени  К счетчика-делител  31. Ключ 35: открываетс ,   счетчик 3 работает в режиме сложени , запол

н емый частотой t.

(2 кГц) до наез- на грузоприемные

да взвешиваемой оси блоки 2.

При этом возможны два принципиально различных режима работы (диаграмму .9) .

Если от момента срабатывани  путевого датчика 10 до наезда на блоки 2 (т.е. на мерном участке Л) в некоторый момент времени t с выхода счетчика 5: приходит сигнал переполнени , что означает, что скорость движени  состава не превышает предельной и измерение возможно, т.е. если счетчик З . содержимое которого в момент срабатывани  путевого датчика 10 определ лось кодом 9750, на мерном участке А переполнилс , то измерение возможно.

Пусть код счетчика в момент наезда взвешиваемой оси на блоки 2 составл л 120 ед. Тогда в момент tj вследствие срабатывани  триггера 29 шифратора 33 и ключа 36 начинаетс 

опорожнение счетчика З частотой

очевидно, через врем  0,12 с с выхода счетчика З

г

10

. сигналом

,

25 JQ 20

1.кГц

120

1000

поступит сигнал заема (), поступающий на автокомпенсатор 6 как сигнал измерени .

Другой режим работы используетс  при превышении составом предельно допустимой скорости движени . Б этом режиме с выхода переполнени  (5) счетчика 3 сигнал не поступает,триггер 37, предварительно возбужденный

ПД1, не сбрасываетс  (что происходит в нормальном режиме) и при наезде взвешиваемой оси на блоки 2 сигналом 6С через инвертор 39 и схему 38 совпадени  формируетс  нал ПС (Превышение скорости), который может быть подан, например, на светофор дл  машиниста локомотива, который повтор ет провеску состава при нормальной скорости движени . Таким образом, вычислитель 13 осуществл ет описанный жесткий алгоритм выдачи сигнала измерени  при взвешивании каждой оси состава. Алгоритм вычислени  реализуетс  с момента наезда оси на путевой датчик 10 (11) до выдачи сигнала измерени , устанавливающего через схему ИЛИ 30 триггер 29 в исходное состо ние.

Если по каким-либо причинам машинист состава значительно увеличил скорость движени  уже после выдачи сигнала измерени , так что к моменту окончани  измерени  (с выхода автокомпенсатора 6 поступает сигнал КИ (Конец измерени ) взвешиваема  ось съехала с блоков 2 (т.е) по вилс  сигнал ВС), то с выхода ключа 12 на управл ющий вход регистрирущего прибора 7 поступает сигнал Не считать , выпечатываемый посл.е результата 1змерени .

После окончани  взвешивани  состава с помсн-чью известных устройств на вход схемы 8 направлени  подаетс  сигнал С (Сброс), после чего устройство готово к взвешиванию очередного состава,

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   55 Способ поосного взвешивани  подвиж- ;ных объектов, включающий установку под железнодорожным путем весоизмерительных модулей длиной Ij перемещение

   35

   40

   45

   50

   объектов по весоизмерительным модул м, измерение осевых усилий, действующих на весоизмерительные модули, за фиксированное врем  t, суммирование измеренных усилий и регистрацию масс, объектов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности взвешивани  при различных скорост х

   ми устраивают мерные участки пути длиной А, после чего определ ют интервал t времени прохождени  колесом мерного участка, а начало измерени  осевого усили  задерживают после прохождени  мерного участка на врем  t.., определ емое из выражени 

   Дбижени

   Т

   ю

   ./

   -Эм

   о

   4

   Фиг.З

   fff

   к:

   rv

   Фи8.4

   W

   -

   Физ.5