SU640887A1 - Устройство контрол нагрева букс рельсовых транспортных средств - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к железнодорожному транспорту, а именно к устройстза  контрол  температуры букс пассажирских вагонов с подшипниками качени . Известно устройство контро-ч  нагрева букс рельсовых транспортных средств, содержащее датчик температуры буксы, выполненный в виде двуплечего измерительного моста, в одно Нлечо которого еключены последовательно датчик температуры окружающей среды и резистор, а в другое плечо - датчик нагрева буксового подшииника и резистор , при этом в одну из диагоналей двуплечего измерительного моста включен источник питани , а к другой,  вл ющейс  выходом дат;ика температуры буксы, подключены параллельно датчик повреждени  буксового подшипника и датчик повреждени  шейки оси колеса, к выходам которых подключены индикаторы «Предупреждение и «Тревога, и датчики короткого замыкани  и обрыва цепи датчика температуры буксы, к выходам которых подключены индикаторы «Замыкание и «Обрыв {, 2. Выполнение датчика температуры буксы в виде измерительного моста позвол ет дл  каждого из событий: повреждение подшипника , повреждение шейки оси колесной пары , обрыв или заазыкакне цепи датчика температуры буйсы получить на выходе датчика температуры буксы определенную велич ку и по.п рность напр жени . Это, в свою очередь, позвол ет регистрировать не тол1ло повреждени  подшипника н шейки оси колесной пары, ко н неисправности цепи датчика температуры буксы. С точки зрений обеспечени  безопасност . движени  опасными событи аи  вл ютс : повреждение шеЗкн оси н повреждение подшипника и следующее за ним замыкание или обрьгв цепи датчика температуры буксы. Повреждение шейки оси, к которой приложена часть веса вагона, ведет к потере устойчнвостн последнего и  вл етс  непосредственной угрозой безопасности движени . Поэтому при срабатывании датчика повреждени  шейки оси требуетс  экстренна  остановка поезда. Повреждению шейки оси всегда предшествует повреждение подшипника. Поэтому в случае возникновени  событий: а) повреждение подшипника и б) замыкание или обрыв цепи датчика температуры буксы также необходима экстренна  остановка. Это обусловлено тем, что поврежденный датчик температуры буксы не позвол ет получать достоверных данных о развитии повреждени  подшипника, которое иногда может привести к повреждению шейки оси. В то же врем  устройство не может отличить опасное событие - повреждение шей ки оси - от повреждени  цепи датчика температуры буксы. Таким образом, при двух различных событи х: при обрыве или замыкании цепи датчика температуры буксы при исправном подшипнике и повреждении подшипника и следующим за ним замыкаНИИ или обрыве цепи датчика температуры буксы показани  устройства будут одинаковыми , а именно, в обоих случа х будет включен индикатор обрыва или замыкани  В св зи с этим при работе с известным устройством необходимо организовать посто нное наблюдение за его показани ми, что потребует увеличени  численности обслуживающего персонала. Это  вл етс  его недостатком. Цель изобретени  - повышение эксплуатационных качеств устройства. Дл  этого в предлагаемое устройство вводитс  блок пам ти одновременности событий , к двум входам которого подключены элементы обнаружени  повреждени  подшипника и шейки оси колеса, к двум другим входам подключены выходы элемента обнаружени  короткого замыкани  и датчика температуры буксы, а к выходам - индикаторы «Предупреждение и «Тревога. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. К выходам датчика 1 температуры буксы подключены элементы 2, 3, 4, 5 обнаружени , соответственно повреждени  подшипника буксы, шейки оси колеса, короткого замыканн  и обрыва цепей датчика температуры буксы. К входам блока 6 пам ти одновременности событий подключены выходы элементов 2 и 3 обнаружени  повреждени  подшипника и шейки оси колеса, а также выходы элемента 4 обнаружени  короткого замыкани  и датчика I, а к выходам - индикаторы 7 «Предупреждение и «Тревога. К выходам элементов 4 н 5 обнаружени  короткого замыкани  и обрыва подключены соответственно индикаторы 8 «Замыкание и «Обрыв. Работа устройства, При равенстве температур буксового подшипника и окружающей среды двуплечий измерительный мост сбалансирован и на выходе датчика 1 температуры буксы (диагональ измерительного моста) напр жение отсутствует . ЕС.ПИ температура подшипника превышает температуру окружающей среды, измерительный мост разбалансируетс  и на выходе датчика 1 температуры буксы по вл етс  напр жение, пропорциональное разности вышеуказанных температур. Обрыв или замыкгч е электрической цепи датчика 1 температуры буксы или датчика нагрева подшипника значительно увеличивают величину разбаланса моста и на выходе датчика 1 температуры по вл етс  напр жение, величина которого существенно превышает величину напр жени , возникающего при нагреве подшипника. При этом обрыву электрической цепи соответствует положительна , а замыканию - отрицательна  пол рности напр жени . Повреждение подшипника приводит к резкому возрастанию его температуры. Поэтому существенное увеличение скорости нагрева подшипника свидетельствует о возникшем в нем поврежд нии, даже если абсолютна  величина его нагрева не достигла критического уровн . Нарастание температуры неисправного буксового подшипника подчин етс  закону t Л-е +С,(I) где к, Л н С - посто нные; X - врем . Скорость изменени  температуры во времени OL A.if F-7/1 A, С a с учетом (1) t Из формулы (2a) следует, что вместо измерени  скорости изменени  температуры в подшипниках можно измер ть абсолютную величину температуры с некоторым масштабным коэффициентом. Это позвол ет существенно упростить датчик повреждени  подшипника , который срабатывает, когда скорость увеличени  температуры буксы превышает некоторую величину. Величина критического уровн  перегрева буксы, при котором дальнейша  эксплуатаци  ее недопустима, определ етс  из предельного значени  температуры шейки оси колесной пары. Перегрев шейки оси свыше указанной температуры приводит к изменению структуры металла, и, как следствие, к потере прочности шейки оси. С учетом протекани  процессов передачи тепла от поврежденного подшипника к шейке оси и верхней части корпуса буксы расчитываетс  величина критического уровн  перегрева буксы , на которую настраиваетс  датчик повреждени  шейки оси. С учетом изложенного опишем работу предлагаемого устройства. При повреждении подшипника на выходе датчика 1 температуры буксы по вл етс  напр жение, пропорциональное скорости нарастани  его температуры, под действием которого срабатывает элемент 2 повреждени  подшипника. Напр жение, возникающее в этом случае на выходе элемента 2,поступает на вход Xt блока 6 пам ти одновременности событий. Здесь оно «запоминаетс  и поступает к индикатору 7 «Предупреждение и В и1ючает его. Если вслед за повреждением подшипника произойдет замыкание или обрыв цепи датчика I температуры буксы , на его выходе по витс  напр жение, под действием которого элемент 2 отключитс , а сработает элемепт 4 замыкани  или элемент 5 обрыва цепи. Допустим, что произошло замыкание цепи. В этом случае сработает элемент 4, который включит индикатор 8 «Замыкание и подаст напр жение на вход jKj блока 6 пам ти одновременности событий . В блоке б происходит сравнение напр жени , поступившего с элемента 4 замыкани  цепи, с наличием напр жени  в его пам ти . Поскольку замыканию цепи датчика предшествовало повреждение подшипника, в пам ти блока 6 будет записано иапр жение , поступившее ранее с элемента 2. Под действием двух указанных напрйжений сработает блок 6 и включит индикатор 7 «Тревога . При обрыве цепи датчика 1 работа устройства аналогична вышеописанному. Только в этом случае работает элемент 5 обрыва цепи, а напр жение на вход х б;увка б поступит непосредствен во с выхода датчика 1 температуры буксы. Такой способ подключени  обусловлен сменой пол рности напр жени , возникающего на выходе датчика 1 при обрыве его цепи.

Если замыкание или обрыв цепи датчика 1 температуры буксы произойдет при исправном подшипнике, элемент 2 не сработает , в пам ти блока 6 не будет записано напр жение., В этом случае под действием напр жени , возникшего на. выходе датчика 1 сработают элемент 4 или элемент 5, которые включат индикаторы 8 «Замыкание или «Обрыв соответственно. При этом напр жение , поступившее на входы л или ха блока 6 не приведет к его срабатыванию, так как в пам ти блока б будет отсутствовать запись «напр жение повреждени  подшипника .

В случае, если повреждение подшипника приведет к повреждению шейки оси, величина напр жени , возникпюго на выходе датчика 1 температуры буксы достигнет порога срабатывани  элемента 3 повреждени  шейки оси. Элемент 3 срабатывает и подаст напр жение на вход Xi блока 6, которое, мину  схемы пам ти и сравнени  блока, приведет к непосредственному срабатыванию его исполнительных элементов, которые, в свою очередь, включают индикатор 7 «Тревога .

Таким образом, при испольэоваини указанного устройства отпадает необходимость в посто нном наблюдении за его показани ми , что способствует повышению уровн  безопасности движени  поездов.

Claims (2)

1.Патент ФРГ № 2.152.495, кл. 20 d 13/03, Ш73.

2.Патент СССР № 522781, кл. В 61 К 9/04, 1973.

Предупреждение

SoMttnanue