Способ поосного взвешивания железнодорожных вагонов в движении и устройство для его осуществления

 

1. Способ ПООСНОГО взвешивания , железнодорожных вагонов в движении путем преобразования свлы в электрический сигнал, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, запитывают рельсы весоизмерительного участ-; ка током высокой частоты и при шунтировании колесной парой этого участка измеряют сопротивление контакта колесо -p6Льc,.. пoвeличин6кoтopoгDcyдят овесевагона.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) 01) 3C59 < 01 G 19 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 3262245/18-10 (22) 15.01.81

;(46) 15,06,83. Бюл. N .22 (72) В. А. Баранов (71) Уральский электромеханический: институт инженеров железнодорожного транспорта (53) 681.269(088.8) (56) 1. Взвешивание движушихся объектов, Обзорная информадня БНИИТЭИ приборостроения. М., 1974, с. 6-30.

2. Патент США N 3545555, кл. 177-1, опублик. 1970 (прототип). (54) СПОСОБ НООСНОГО ВЗВЕШИВАНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ВАГОНОВ В ДВИЖЕНИИ И YCTPOACTHO ДЛЯ, ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ поосного взвешивания . железнодорожных вагонов в движении путем преобразования силы в электрический сигнал, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с пелью повышения точностн, эапитывают рельсы весоиэмерительного участ-, ка током высокой частоты и при шуйтяровании колесной парой этого участка измеряют сопротивление контакта колесо -p6Jis0, но величине которого судят о весе вагона.

2. Устройствс дпя осуществления способа по и. 1, содержащее блок обработки СИГНВЛОВ, КО BXOABM КОТОРОГО ПОДКПЮЧЕНЫ выходы силоиэмерителънсгс датчика и пу теВых датчиков кОнтрОля Осей, а к Выхо ду — блок регистрации, о т л и ч а юm е е с я тем, что в него введены Ге= нератср Высокой частотые демодулятор, согласующие трансформатсри и упрввдя--.

1 емый дипьтр низкой частоты. причем вы= ход Генератора высокой частоты через первый согласующий трансформатор под.Ключен к рельсам н ко Второму согласующему трансформатору, выход которого через демодулятор подключен к сигнальному входу управляемогс фильтра низкой частоты, управляющий вход и выход которого соединены соответственно с выхо-. дом и входом блока обработки снг= напов.

Изобретение Относится к весоизмерительиой технике.

Известны сповобы поосного Взвешивания вагонов ;келезнодсрожного транспорта в движении„основанные нв измерении сидо- 5 вого воздействия на грузоприемные платфорьь сс стороны Вагонов во время их перемешания по железнодорожным путям, уложенным на эти платформы. ,Для устраьения влияния динамической помехи сигнал весоизмери тельных датчи-: ков подвергают специальной обработке„ например применяют низкочастотньй фиды. ры, простое и двухкратное интегрирование„ скользящее усреднение ипи интегрирование свесовой функцией,,что повышает точность измерения I 3

Однако все эти способы требуют сооружения грОМОэдких и дорсгостоящи1х Грузс*.приемных платформ.

Наиболее близким пс технической сущ-.ности к изобретению является способ пс=осного взвешивания желеэнодорожнь х вагонов В движении путем преобрвзования силы в электрический сигнал. Согласно указанному способу весовое устройство располагают внутри колеи таким образом, что гребень колеса наезжает на опорную поверхность, приподнимается и отрываетСя OT репьсОВОГО пути, iBccB колеснОЙ пары и приходящаяся на нее нагрузка иэ= меряется при этом весами 2), Известно также устройство ддя псосного взвешивания железнодорожных вагонов в движении, содержащее блок обработ" ки сигиалОВ КО axoQBM KQTQporo подкпю

«ены выходы силоиэмери тельного датчика и нутевь х датчиков контроля осей, а к выходу = блок регистрации (2Q

Недостаток данного способа,": заключается в сложности его реализации, а чедс1О

c :. BòQê укаэанного устройства состоит в том, что точность измерения зависит от скорости движения Вагонов.

Цель изобретения - повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что запнтывают рельсы весснзмернтедьКОГО g÷Bcтка тОкОм Высокой частоты и при шунтированин колесной парой этого участка измеряют сопрстивденне контакта колесо-рельс, по веднчине которого

c>r 7 o aece.

Предложенный способ основан «В том, что согласно теорнн упруГостн при Взв нмодействин колеса с рельсом площадь контакта зависит ст статической нагрузкн на ось н определяется выражением

Ът— =- 0„.00255 ./ .

Где z -» площадь контакта колесо- рельс;

P - статическая нагрузка на ось, Поскольку площади поперечного сече= ния рельса н оси копеснОЙ пары значи тельно больше площади контакта копесорельс, то именно величина эпектрическс»

Го сопротивления второго контакта харак теризует величину статической нагрузки на ось, Кроме того,, в устройстве для осущес ь-1ения предлагаемого способе. Введены генератор высокой частоты, демодулятор, согласующие трансформаторы и управляемый фильтр низкой частоты, причем выход генератора высокой частоты через

nBpabIB согласующий трансформатор псдкпючен к рельсам и кс второму согласующему трансформатору, Выход которогс через демодулятор подключен к сигнальному входу управляемого фильтра низкой ,частоты,. Управляющий Вход н Выход кото=

3 10232 рого соединены соответственно с выходом и входом блока обработки сигналов.

На фиг. 1 тгредставлена блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 - диаграммы, полученные при опытной проверке работы устройства.

Устройство содержит путевые датчики

1, 2 и 3, высокочастотный генератор 4, подключенный через согласующие транс- О форматоры 5 и 6 к демодулятору 7 и рельсам 8 и 9, причем демодулятор 7 соединен с фильтром 10 низких частот.

Схема 11 определения скорости, ячейки

12 памяти, схема 13 отметки вагона, триггер 14, распределители 15 и 16, генератор 17, распределитель 18, счетчик

19 вагонов, сумматор 20, преобразователь 21 напряжение — частота, коммутаторы 22 и 26, регистр 28 памяти, ком- 2О мутатор 24, суммирующий счетчик 25 и коммутатор 26 образуют блок 27 обработки сигналов. Второй вход и выход фильтра 10 низких частот подключены к блоку 27 обработки сигналов, выходы ко- р5 торого соединены с блоком 28 регистра. ции.

Устройство работает следующим образом.

При прохождении вагонов по рельсам

8 и 9 на участке контроля импульсами с датчиков 1, 2 и 3 управляются схема

11 определения скорости, триггер 14 и распределитель 15 блока 27 обработки сигналов. Во время прохождения колесной

35 пары между датчиками 1 и 2 в схеме 11 определения скорости йроисхо ит преобразование временного интервала между сигналами с датчиков 1 и 2 в напряжечие. и запоминание его до прохождения колес-, .ной парой датчика 3. С выхода схемы

11 напряжение, пропорциональное скорости движения состава, подается на перестрвиваемый фильтр 10 низких частот, . чвстота среза которого увеличивается при увеличении скорости движения и уменьша- 5

45 ется при уменьшении скорости. При нахождении колесной пары на участке между датчиками 2 и 3 происходит шунтирование выхода трансформатора 5 колесной парой, величина напряжения высокой час- 5О тоты, подаваемого на трансформатор 6, определяется величиной сопротивления шунта, которое зависит от плошади контакта колесо - рельс, .т.е. практически от сопротивления контакта колесо - рельс.55

Огибающая высокочастотного напряжения с выхода демодулятора 7 поступает на фильтр 10 низких частот, с выхода кото05 4 рого низкочастотная составляющая сигнала, отфильтрованная от динвмической.помехи, подается, на ячейки 12 памяти и схему 13 отметки вагона, представляющую собой комц с двумя пороговыми значениями, при превышении одного из пороговых уровней вырабатывается сигнал отметки вагона, второго - нахождения поезда на участке контроля. Импульс отметки вагона с выхода схемы

13 поступает на один из входов триггера 1 4, нв второй вход которого подается импульс с датчика 3, и нв выходе триггера 14 появляется импульс, задний фронт которого соответствует прохождению вагона над датчиком 3. Импульсами с распределителя 15 осуществляется управление ячейками 12 памяти таким образом, что сигнал с фильтра 10 низких частот при прохождении колесных пар по участку контроля записывается в свободную ячейку памяти, с выхода схемы 12 — через сумматор 20, где про- . исходит сложение поступающих на вход напряжений, результирующее напряжение подается на преобразователь 21 напряжение — частота, После прохождения вагоном датчика 3 задним фронтом импульса с триггера 14 происходит освобождение ячеек памяти схемы 12, запуск распределителя 16 и счетчика 19 вагонов. С выхода преобразователя 21 число импульсов,, соответствующее весу вагона, поступает на суммирующий счетчик 25 и через коммутатор 22, на второй вход которого поступают импульсы с распределителя 16,, подается нв регистр 23 памяти, где производится Нх с.зт и запоминание. После s прохождения состава по участку контроля импульсом с выхода схемы 13 отметки вагона запускается генератор 17, выход которого подключен к распределителю 18. С выхода регистра 23 памяти через коммутатор 24,. управляемый распределителем 18, информация о весе вагонов поступает на блок 28 регистрации, через. коммутатор 26, управляемый сиг-, налом прохода поезда с блока 13 отметки вагонов, на блок регистрации проходит информация о числе и общем весе вагонов. .При испытании аппаратуры контроля дефектов колес, были проведены записи напряжения на выходе. фильтра низких частот (частота генератора высокой частоты составила 400 кГц) на самописец типа

Н-327 (см. фиг. 2). При отсутствии по-. езда на измерительном участке напряжение на выходе демодулятора и фильтра

1023205

Составитель В. Биршов

Редактор М. Келемеш Техред А,Ач Корректор О, Билак, Заказ 4198/27 Тираж 643 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113085, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 имеет высокий уровень, при заходе поезда на участок контроля сопротивление нагрузки генератора шунтируется колесной парой и в зависимости От величины ста тической нагрузки на ось сопротивление .грунта является большей или меньшей вепн--лтной, т.е. изменяется. и напряжение на выходе фильтра низких частот.

При выбранных параметрах генератора высокой частоты, фильтра низких частот (для подавления динамической составляющей нагрузки) погрешность измерения веса вагона не хуже 2% и не зависит от скорости движения во всем диапазоне изменения нагрузки на ось.

Использование предлагаемого способа

5 взвешивания по сравнению с известными обеспечивает: возможность создания более простых устройств для взвешивания вагонов; повышение надежности действия весов при увеличении скорости прохождения состава; снижение затрат, связанных с разработкой, установкой и "-ксплуатацией весов,