SU717606A1 - Устройство дл исследовани рудничных локомотивов - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к рудничному локомотивному транспорту и может быть использовано дл  исследовани  динамических характеристик рудничных локомоти-.ВОВ и систем управлени  ими, а также ; дл  аналогичных исследований общепромышленных локомотивов.

Известно устройство fll дл  исследовани  локомотивов, содержащее программный блок, датчик пути, св занный с Катковыми парами, механически соединенными между Собой и приводимыми двигател ми, блок имитации массы состава в виде маховых масс, блок задани  режима движени  и регистрирующие приборы .. .,

Однако это устройство не позвол ет воспроизвести последовательное во времени увеличение инерционной нагрузки на локомотив при трога нии состава со сжатой сцепкой, а также последовательное во времени воздействие инерционной нагрузки на локомотив при торможении состава с раст нутой сцепкой; имеет огранкченный момент сопротивлени  движению в начальный период разгона и не позвол ет исследовать режим работа локомотива при разных услови х сцеплени .

Цель изобретени  - повышение точности воспроизведени  условий разгона и торможени  и имитаци  различных условйй сцеплени .

. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено элементами . сравнени  и управл емым от блока задани  режима движени  ключеввгм элементом , подключенным между выходом датчика т говых усилий и одним из входов одного элемента сравнени , другой вХод которого соединен с выходом программного блока, а вь1ход - с входом : блока имитации массы состава, подключенного своим выходом к приводу, причем привод вьшолнен след щим, а дви-. гатель нагрузки выполнен гидравлическим и питаемым от параллельно подключенных гидронасосов, Каждый из которых

св зан Со своей катковой парой; устройство оборудовано четырьм  гидродомкратами двухстороннего действи  с блоками управлени  их распорами, штоки которых сое инены с рамой локомотива, а цилиндры - с основанием устройства, полости цилиндров соединены трубопроводами с отдельным гидронасосом, приводимым электродвигателем, через реверсивный электрораспределитель, подключённый через блок управлени  распором к выходу второго элемента Сравнени , один вход которого предназначен дл  .соединени  с выходом дифманометра,

.контролирующего дйвпение распора гйд родомкратов , а второй - с третьим выходом программного блока, причем второ вход блока управлени  распором п0дкЛючен кчетвертому выходу программного блока. . . V ..

. На чертеже- показана схема описываемогоустройства , ., . ;.

Размещенные в подшипниках рамы 1 локомотива ;колесные пары 2 и 3 взаимодействуют с Катковыми парами 4 и 5, которые с помощью механизма зацеплени 6 жестко св заны между собой. Одна vs3 Шестерен этого механизма подвижна и позвблйет разъедин ть катковые пары, одна из Которых в свою очёрерь Может перемешатьс  в пазах рамы и закрепл ть с  в требуемой точке в зависимости от велич шы жесткой базы noKoivibtHBa, С валами Катковых пар соед№ейи JTlaapoнасосЫ 7 и 8, включенные параллельно

и питающие регулируемый гидрбдбигатель 9, механически соединенный с синхронным электродвигателем 10. Статор ; . регулируемого насоса перемешаетс  след щим приводом 11, состо щим из сервопривода 12, датчика положени  ста

.тора 13, элемента сравнени  14 и электрогидравлического усилител  15. Рама 1 локомотива дл  удержани  последнего на Катковых парах соединена с основанием стенда через датчик т гового усили  16.

Программный блок 17 служит дл  задани  начальных значений основного сопротивлени  движению, сопротивлении кривых, сопротивлени  уклона, задани  массы состава и последующего изменени  этих величин по заданной программе, в соответствии с сигналами датчика пу ти 18, соединенного с одной из Катковых пар. Первый выходной сигнал программного блока, равный сумме статичес ких сопротивлений движению, поступает

на вход элемента сравнени  19, на второй вход которого через ключевой элемент 20 поступает сигнал от датчика т гового усили  16. Ключевой элемент служит дл  изменени  знака сигнала датчика т гового усили  при торможении поезда иуправл етс  от блока задани  режима движени  .21, . Выходной сигнал элемента сравнени  16 поступает на вход блока имитации массы состава 22, управл емого вторым выходным сшналом программного блока. Выходной сигнал блока имитации массы управл ет след щим приводом 11.

Блок имитации Массы состава выполнен в виде магазина емкостей. Аналоги  уравнений кинетической эн ергии состава .

Е |ту2;

(т - масса, состава, V - скорость

движени ) и запасенной в конденсаторе )ЭнергииЁ .

(С - емкость конденсатора, U - напр жение на нем) позвол ет представить массу состава в виде емкости конденсатора , скорость движени  - напр ж:ением на конденсаторе, а динамическое сопротивление движению - током зар да (разр да ) конденсатора,

Замена маховых масс емкостью конденсатора позвол ет обеспечить простоту и удобство перестройки на различные весовые нормы состава, а также имитировать одновременное или поочередное троганне вагонов с места при разгоне и одновременное или поочередное их воздействие на локомотив при торможений,

Claims (2)

1. К раме локомотива жестко прикрепп ю с  штоки гидррдомкратов 23, 24, 25 в 26, установленных попарно по углам рамы, а их цилиндры жестко соединены с основанием стенда. Гидродомкраты через электрораспределитель 27 йитаЬтс  от отдельного гидронасоса 28, йрйвбдимого электродвигателем 29.Элекрорйспределитель управл етс  блоком управлени  распором 30, ыа один вход которого поступает сигнал с третьего выхода программного блока, определ ющий требуемое направление распора (прижатие или отжатие рамы локомотива к Катковым парам), а на другой выходной сигнал второго элемента сравнни  31. На первый вход последнего поступает сигнал с четвертого выхода |программного блока, соответствующий заданной величине распора (коэффидиенту сцеплени ), а на второй еход - сигна от дифманометра 32, контролирующего разность давлений в трубопроводах питани  гидродомкратов. Изменение силы прижати  колесных пар к Катковым парам позвол ет в процессе исследований имитировать изменение услрвий сцеплени  на раэличньк участках щгти. Устройство работает следующим образом . Локомотив устанавйивакэт на катковы пары и закрепл ют в этом положении, В программном блоке задают требуемые значени  массы состава, оснобного сопротивлени  движе5йи б, сопротивлени  кривых и уклонов (подъемов), усйовй  сцеплени , услови  трога ий и эамед ени  состава (одаовременные дл  всех вагонов или последовательные во времени ), а также программа изменени  требуемых параметров в за ванных точках или на задайных участках пути. Статическое сопрот-ивпение движеашб (уклоноб, кривых, основное сопротивление ) задаетс  Ь программном блоке 17 I соответствуюшими напр жени ми, причем суммарный сигнал, эквивалентный сумме сопротивлений движению состава,-поступает на вход элемента сравнени  19, ва ЁтброЙ вход которого подаетс  сигнал датчика т говогО усили  16. Разностшлй сигнал поступает на вход блока имитации массысостава 22, управл емого первым выходом программного блока, который осуществл ет набор емкостей в соответствии с заданной массой сое-(ь тава и их одновременное или последовательное подключение в режимах разГойй НИИ торможени  дл  имитации одновременного или последовательного трогаии  ИЛИ торможени  вагонов состава. После включени  локомотива его колесйые пары 2 и 3 перадают вращающий момент через катковые пары 4 и 5 Св занным с ними гидронасосам 7 и 8, питающим гидродвигатель 9. Статов liocледнего в начальный момент времени находитс  6 нейтральном положении, поэто Му жидаосТь через гидродвигатель не протекйеТ и каткОйые пары затормо кены Т говое усилие локомотива, а следовательно , и давление в гидромагистрали между гидронасосами и гидродвигателем всерастают. Т говое усилие преобразуетс  датчиком усили  16 в напр жение, 7 Об.6 поступаьсцее на вход элемента сравнени  19 через ключевой элемент 2 О. Когда выхопной сигнал датчика т гового усили  16 превысит, сигнал на первом выходе прот-раммного блока 17, соответствующий суммарному сопротивлению движению , выходной сигнал элемента сравнени  19 зар жает емкость блока имитации массы состава 22, выходаое напр жение которого управл ет след щим приводом 11 статора гидродвигател  9. Статор перемещаетс , тактовые пары растормаживаютс  и колеСные пары локомотива начинают вращатьс . При малом смещении статора гидродвигател  расход жидкости через негО обеспечиваетс  быстрым его вращением. Когда скорость вращени  гидродв игател  |превысит синхронную скорость соединенJHoro с ним сИйхрОйного электродвигател  10, последний переходит в ре сим генератора , отдава  энергий в сет6. Благодар  этому обеспечвйаетс  требуемый момент сопротивлени  движению колесных пар локомотива. I Расход жидкости через гидродвИгатель йропорционален, с одаой стороны, скорости вращени  гиДрбнёСосЪв, т,е. действительной скорости состава, и, с другой стороны, смещению статора, т.е. напр зйвййК ) на выходе блока имитации массы состава, которое прин то аналогом скорости движени . Таким образом, в . cftigaeMdM устройстве посто нно контролйруетс  соответст1вие между действитель- Hoii и Имитируемой скоростью движени , i После разгона локомотива сигнал датчика т говоГо равен сигналу на первом выходе npofpiaMMtiOro блока, поэтому дальнейщего зар да емкости блока имитации массы-Состава не происходит, а сигнал на выходе этого блока сохран етс  посто нным. Осуществл етс  режим движени  с посто нной скоростью. При выключении двигателей локомо тива (движение по инерции) сигнал на выходе датчика т Гового усили  отсутствует . Емкость блока имитации массы 2 разр жаетс  сигналом с первого вьрсода программного блока 17, поэтому статор гидродвигател  нагрузку смешаетс  к нейтральному положению. Скорость колесных пар локомотива, а следовательно, и производительность гидронасосов падают, вследствие чего скорость вращени  гидро двигател  уменьшаетс . Когда она (становитс  меньше синхронной скорости вращени  электо«-1- двигател  lO, последний переходит из генераторного режима в двигательный, а гидродвигатель 9 - в насосный режим. При этом гидронасосы 7 и 8 работают как гидродвигатели, враща  через катковые пары 4 и 5 колесные пары локомотива 2 и 3, По мере разр да емкости блока имитации массы. 22, т.е. по мере расходовани  запасенной составом энер гии, статор гидродвигател  смещаетс  ближе к нейтральному положению, количество подаваемой гидродв ига телекс жидкости уменьшаетс , поэтому скорость вращени  гидронасосов снижаетс . При полном разр де емкости статор гидродвигател  приходит в нейтральное положение , поэтому гидронасосы останавливаютс , а вместе с ними катковые и колесные пары. В режиме торможени  блок задани  режима движени  21 посредством ключевого элемента 20 измен ет пол рност сигнала, подаваемого от датчика т гового усили  16 на элемент сравнени  19, При этом режиме гидродвигатель 9 также работает как гидронасос, а гидронасосы 7 и 8 - как гидро двигатели, араш .а  через катковые пары колесные пар локомотива, которые тормоз тс  установ ленными на локомотиве тормозными средствами. Емкость блока имитации ма сы состава разр жаетс  суммарнь1м сигналом от датчика усили , соответствующего тормозному сопротивлению, и от программного блока, соответствующего статическому сопротивлению движению состава. Уменьшение напр жени  на емкости приводит к смещению статора гид родвигател  9 к нейтральному положени скорость вращени  Катковых пар уменьшаетс . При полном разр де емкости катковые пары останавливаютс . Дл  имитации условий сцеплени  вклю i чаетс  электродвигатель 29, привод щий в действие гидронасос 28, а в программном блоке 17 .устанавливаютс  требуемое направление (прижатие или.отжатие колесных пар к Катковым) и величина распора. Б.чок управлени  распором 30, управл емый программным блоком, вклю чает электрораспределитель 27 и в гидродомкраты 23, 24, 25 и 26 поступает жидкость. Дифманометр 32 измер ет раз ность давлений в полост х гидродомкратов , котора  пропорциональна усилию прт-окати  (или отжати ) колесных пар локомотива к Катковым. При достижении заданной величины распора сигнал на выходе второго элемента сравнени  31 становитс  равным нулю, блок управлени  распором 30 переводит электрораспределитель 27 Б нейтральное положение, поэтому гидродомкраты обеспечивают посто нное усилие прижати  (огжати ), Еспи требуетс  имитировать различные услови  сцеплени  на отдельных участках пути, соответствующа  программа вводитс  в программный блок, который по сигналам датчика пути 18 измен ет свой сигнал, поступающий на вход второго элемента сравнени  31, обеспечива  изменение усили  прижати  (отжати ) колесных пар к Катковым. Таким образом, описываемое устройство позвол ет повысить точность воспроизведени  условий разгона и торможеВИЯ локомотива, а также имитировать изменение условий сцеплени  его колес с , рельсами. Формула изобретени  1, Устройство дл  исследовани  рудничных Локомотивов, содержащее программный блок, датчик пути, соединенный с Катковыми парами, механически св занными между собой и приводными даигател ми, датчик т говых усилий, блок имитации масОы состава, блсК задани  режима движени  и регистрирующие приборы, отличающеес  тем, что, с нелью повыщен-н  точности восфоизведени  условий разгона и торможени , оно снабжено элементами сравнени  и управл емым от блока заданий режима Движени  ключевым элементом, подкшоченным между выходом датчика .т говых усилий и одним из входов одного элемента сравнеам, другой вход которого соединен с выходом программного блока, а выход - с входом блока имитации массы состава, подключенного своим выходом к привоЕ, причем привод выполнен след щим, а двиг-атель нагрузки выполнен гидравлическим и питаемым от параллельно подключенных гидронасосов , каждый из которых св зан со своей катковой парой.
2. 2. Устройство по ш 1, о т л и чающеес  тем что, с целью имитации различных условий сцеплени , оно оборудовано четырьм  гидро домкратам и двухстороннего действи  с блоком управлени  их распорами, штоки которых соединены с рамой локомотива, а цилиноры с основанием устройства, полости цилинд ров соединены трубопроводами с отдельным гидронасосом, приводимым электродвигателем через реверсивный электрораспределитель , подключенный через блок управлени  распором к вьисоду второго элемента сравнени , один вход которого предназначен дл  соединени  с выходом дифманометра, контролирующего давление распора гидродомкратов, а 71 второй с третьим выходом программного блока, причем второй вход блока управлени  распором подключен к четвертому выходу программного блока. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Истомин Н. С, О выборе схемы стенда дл  исследовани  локомотивов Горный журнал. Извести  ВУЗовГ 1958, № 1О, с. 1ОО-1О7 (прототип).