Устройство для потележечного взвешивания вагонов в движении

 

C0OS СОВЕТСКИХ

ЦИ Ю

РЕСПУБЛИК

3(5Р .6 01 6 19/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ щения его надежности путем упрощения

:схемы распознавания вагонов по их .аености, в него введены датчик нуля автокомпенсатора, ключ синхронизации и ключ Равно, а блок управления выполнен в. виде реверсивного счетчика триггера, ключа гашения и конден.сатора, причем датчик наезда осей соединен с блоком равновесия автоком-. пенсатора, с.шиной вычитания реверсивного счетчика и через ключ га.шения — с шиной Сброс этого счетчика, к шине сложения которого подключен датчик выезда осей, датчик нуля автокомпенсатора подключен к счетному входу триггера, прямой выхЬд которого зашунтирован кон- I деисатором и подключен к управляющему входу ключа Равно, другой управляющий вход, которого подключен к ключу синхронизации, инверсный выход триггера подключен к управляющему входу ключа гашения, а выход ревер- Я аивного счетчика через ключ Равно сОединен с вычислительным блоком и ,входом Сброс триггера.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ .ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3419532/18-10 (22) 11 ° 02 ° 82 . (46) 07.07,83. Вюл. Р 25 (72) Э.Ф.драчук (71) Челябинский ордена Октябрьской .

Революции и ордена Трудового Красного Зйамени металлургический завод (52) 681.269 (088. 8.): (56) 1. Патент Q6A Р 3374844, кл. 0 01 G 19/04,.опублик.: 1968.

2 ° Взвешивание движущихся объектов. Обзорная информация ЦНИИТЭИ . приборостроения, .И,, 1974 с.21-23, . (54) (57). УСЪРОВС1ВО ДЙЯ 2ЮТЕЛЕЖЕЧНОГО ВЭВЕШИВЛНИЯ ВЛГОНОВ В ДВИЖЕНИИ содержащее датчики наезда и выезда осей, подключенные к блoicy управления, весовую платформу, опирающуюся на силоиэмерительные датчики, подключенные к автокомпенсатору с блоком равновесия и распределителем; имеющим ключи ввода кода, и вычислительный блок, подключенный к выходам автокомпеисатора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыЯ0„„1027530 А

1027530

Изобретение относится к весоиэмерительной технике, в частности к устройствам для взвешивания железнодорожных вагонов на ходу в составе поезда °

Известны весы для потележечного взвешивания вагонов, содержащие seсовую платформу, опирающуюся на силоизмерительные датчики, подключенные к вычислительному блоку, с которым связаны также путевые сигналы(1) .

Недостаток этого устройства заключается в большом количестве используемых путевых сигнализаторов, что снижает его надежность.

Наиболее близким к предлагаемому 35 является устройство для потележечного взвешивания вагонов в движении, содержащее датчики наезда и выезда осей, подключенные к блоку управления, весовую платформу, опирающуюся на 2О силоизмерительные датчики, подключенные к автокомпенсатору с блоком равновесия и распределителем, имеющим ключи ввода кода, и вычислительный блок, подключенный к . 25 выходам автокомпенсатора (21

Недостаток известного устройства заключается в применении шести путевых датчиков, требующих ремонта и ухода и имеющих недостаточную надежность, в особенности на путях перевозки шихты, жидкого металла и слитков, В известных системах взвешивания на ходу применяются путевые датчики, приводимые в действие ребордами колес. Реборды колес имеют значительный технологический разброс, что ужесточает требования к путевым датчикам и приводит к их частым поломкам, Кроме того, путевые датчики в ус-,40 ловиях реально движущегося состава (т.е. пробуксировками, торможением, сдачей назад и т.д.) дают ложные срабатывания. Электронная схема управления уст- 45 ройства громоздка, сложна логически и доступна в обслуживании только специалисту высокой квалификации.

Цель изобретения — повышение надежности устройства путем упрощения схемы распознавания вагонов по их осности.

Поставленная цель достигается тем что н устройство для потележечного взвешивания вагонов в движении, содержащее датчики наезда и выезда осей, подключенные к блоку управления, весовую платформу, опирающуюся на силоизмерительные датчики, подключенные к автокомпенсатору с блоком равновесия и распределителем, имею- 6О щим ключи ввода кода, и вычислительный блок, подключенный к выходам автокомпенсатора, введены датчик нуля автокомпенсатора, ключ смнхроиизации и ключ Равно, а блок уп» 65 равления выполнен в виде реверсивного счетчика, триггера, ключа гаше. ния и конденсатора, причем датчик наезда осей соединен с блоком pasновесия автокомпенсатора, с шиной вычитания реверсивного счетчика и через ключ гашения с шиной Сброс этого счетчика, к шине сложения которого подключен датчик выезда осей, датчик нуля автокомпенсатора подключен к счетному входу триггера, прямой выход которого зашунтирован конденсатором и подключен к управляюще му входу ключа Равно, другой управляющий вход которого подключен к ключу синхронизации, инверсный выход триггера подключен к управляющему входу ключа гашения, а выход реверсивного счетчика через ключ Равно соединен с вычислительным блоком и входом Сброс триггера.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства для потележечного взвешивания вагонов в движении; на фиг. 2— электрическая принципиальная схема датчика наезда (выезда); на фиг. 3 блок-схема датчика нуля.

Устройство для потележечного взвешивания вагонов в движении содержит платформу 1, установленную на тензодатчики 2, подключенные к цифровому автокомпенсатору 3, имеющему в своем составе элемент 4 сравнения, нульорган 5, реверсивный счетчик б, заполняемый импульсами генератора 7 через блок 8 скорости компенсации по командам сигналиэатора 9 грубого неравновесия, преобразователь 10 код-аналог, блок 11 равновесия, распределитель

12 и ключи 13 — 15. Через преобразователь 10 код-аналог сигнал, пропорциональный коду реверсивного счетчика 6, поступает на элемент 4 сравнения.

По команде блока 11 равновесия сигналы, адекватные коду реверсивного счетчика 6, поступают благодаря работе распределителя 12 после срабатывания ключа 13 сброса на ключи 14 ввода кода (в количестве 10 шт.по числу цифр от 0 до 9). Последним срабатывает ключ 15 синхронизации.

К входам блока 16 управленйя,выдающего команды на суммирование веса тележек вагонов 17, движущихся по железнодорожному пути 18, подсоединены датчик 19 наезда осей, подключенный также к блоку ll раВновесия, датчик 20 выезда осей и датчик 21 нуля цифрового автокомпенсатора. В состав блока 16 управления входят реверсивный счетчик 22, триггер 23 и ключ 24, yhpaaляемый триггером 23.

Суммирование веса тележек производится в вычислителе 25 с цифровым табло 26 ° На входы вычислителя 25, кроме упомянутого ключа 13 (команда

° ЭВ«ЭВ Э ЭЙЭ Э «» чередование срабатывания датчика 19 наездов (+),датчика 20 выезд в (-),и датчика 21 нуля (О)

Сочетание осности вагонов

0 + + - О

О++»«0++»+ "+

О++ - 0++4 +

+ "»«О+++--О

0++ « » 0++++++ »- О++++--.О б+б

О+++» -- 0+++ +» + + - О+++- - - 0;-", Э

6+8 0+++ » «»«О» ф+ бб+ Вь+ ++--О++++

1 бВЭЙЮ ° ВЭВВВЮ Ю»»Ю» ° ° ЭВЭ ° ЭЬ\ Ь Ю ° ° В °

Таблица 1 составлена при следуй - ной 17 различной осйости (например ших допущениях: длина весовой плат - четцрех- и шестиосные. согласно втоформы 1 выбрана 5,4. м из тех сообю 55 рой строке табл.l). Перед началом ражений, что подавляющее большинст .. наезда на весовую платформу 1 одним во вагоиов имеет базу больше 5 4 и, Из известных способов (например, а локомотивы - менее 5,4 мб вручную или с помощью путевого выклюПри проезде любого вагона ука/, .чателя,установленного на железнодорож ванной длины .по весовой. платформе бО ном пути перед secosoN платформой 1) срабатывает датчик 21 нуля цифрово ; .,триггер 23 середины вагона и вычисго автокомпенсатора 3, при проев= ;,литель 25 устанавливают в исходное де локомотива он не срабатывает . Состояние подачей сигнала Сброс .

Предположим, по весовой платфо, :Ключ 24 при этом открывается потенме 1 проходит сцепка из двух ваго- g$ ».öêàëñéà.ò ðèããåðà 23.

3 1027 53Э 4

l Сброс клавиатуры ) и ключей 14 ;, ра 38 и емкости 39. Выход инвер" ввода цифрового кода, подсоединен тора 37 и емкость 39 подключены к также ключ 27 команды, Равно, К схеме 40 совпадения, выход которой прямому выходу триггера 23 подсоеди- является и выходом датчика 21. нена емкость 28. устройство работает следующим об.Йитание табло 26 » производится че- 5 разом. рез высоковольтный ключ 29, управля- При наличии единичных сигналов емый триггером 30 индикаций, входы .,т.е. при- нулевом коде счетчика 6) которого подсоединены к входу ключа нй всех входах схемы 36 на ее выхо27 и датчика 19 наездов (вход д на де появляется нулевой сигнал. На

Фиг б 1) ° о;выходе инвертора 37 единичный сигДатчик 19 набзда (фиг. 2) содержит нал появляется сразу, а нулевой сигоперативный усилитель Зl„вход которого нал на емкости 39 — через промежуобъединен с входом нуль-органа 5 (в ток времени, определяемый номинаэтом варианте выполнения) транзистор . :лами резистора 38 и емкости 39.По 32 формирования уровня, инвертор 33, 15 ..этому выходной сигнал датчика 21 .схему 34 совпадения и триггер 35. . ;нормирован но длительности (укороДатчик 20 выезда;отличается от дат- чен) по сравнению с выходным сигчика 19 наезда только включением резисээ налом cxew 36. тора (на фиг. 2 показано пунктиром), Таким образом, при длительном соединяющего вход операционного уси- 2О нулевом коде реверсивного счетчи" лителя 31 с;. Минусом питания. На ка б датчик 21 нуля выдает только вход B схемы 34 совпадения постоянно короткий импульс. поступают синхроимпульсы, . В качестве вычислителя 25 могут .В. принципе конструхция датЧИкОв 19 быть использованы различные настольи 20 наезда и выезда осей может быть 25 ные электронно-клавишные вычислительиной, например, это могут быть и путе- иые илй цифропечатакпцие машины,что вые датчики, установленные по краям удешевляет устройство и ускоряет весовой платформы:1,. По сравнению с его внедрение прототипом в этом случае уменьшено Пусть по железнодорожному пути каличество путевых датчиков (два вмес,18 и по весовой платформе 1 проходят то шести) ° .вагоны 17 различной осности. составДатчик 21 состоит из схемы Зб совпабб. Ляют табл, 1 чередований срабатыва» дения) входами подключенной к старшим - ння датчика 19 наездов осей, датчидекадам реверсивного счетчика 6.Выход :ка 20 выездов осей с весовой платфорсхемы Зб подключен к инвертору 37 и : мой 1 и датчика 21 нуля циФрового интегрирующей цепочке из резисто- 5 автокомпенсатора.

Таблица 1

1027530

Таблица 2

ПОзициЯ 1 2 3 4 5 б 7 8 9 10 1112 13 14 1516 17 1819 20 21 22 23

Чередов ание

+ + 0 + + +» + » «+ — - 0 +, + + - - - 0

Код счетчика

22 9 9 0 1

0 9 9 0 9 09 0 1 2 1 0 9 0 2

Выход 6 триггера 23 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 00 0 0 01 1 1 1 0 0 0 1

Команда вычислителя

Согласно табл. 2 поз, 2 соответствует записи в регистре клавиатуры вычислителя 25 веса первой тележки вагона 17.

Заметим также, что и вторая единица, записанная в реверсивном счетчике 22,благодаря вторичному срабатыванию датчика 19 наезда буПри наезде первой оси четырехооно

ro вагона 17 на весовую платформу 1 срабатывает датчик 19 наезда, одготавливая к запуску блок 11 равно- " весия.

Датчик 19 срабатывает следующим образом

При возникновении (фиг.2) на входе операционного усилителя 31 разбалан са на входе транзистора 32 появляется положительный сигнал, а на его выходе — единичный. На выходе инвертора 33 появляется нулевой сиГнал и срабатывает триггер 35, выдавая сигнал наезда. нулевой сигнал с выхода инвертора 33 блокирует прохождение . синхроимпульсов, поступающих по входу В на схему 34 совпадения.

После обработки разбаланса реверсивным счетчиком б датчик 19 наезда возвращается в исходное состояние очередным синхроимпульсом, приходящим на вход В схемы 34.Аналогично работает и датчик 20 выезда. 25 при срабатывании датчика 19 наезда в реверсивный счетчик 22 по шине минус заносится единица, которая тут же гасится по входу гашения С через ключ 24. По« ложим что код счетчика 22 после гашения 9 .

Цифровой автокомпенсатОр 3 благодаря срабатыванию сигналиэатора

9 грубого неравновесия и работе блока 8 скорости компенсации в течение десятых долей секунды компенсирует возникший вследствие наезда первой оси разбаланс тензоI датчиков 2 путем заполнения реверсивного счетчика б импульсации генератора 7. При достижении равновесия блок 11 выдает команду на запуск распределителя 12, так как разрешение на запуск от датчика 19 наезда поступило ранее.

Поочередно работают ключи 13, l4 и 15 распределителя 12. Ключ 13 использован для подачи команды Ск (гашение регистра клавиатуры) вычислителю 25. Ключи 14 передают код реверсивного счетчика б вычислителю 25, Ключ 15 использован для синхронизации выдачи команды Равно ключом 27 после передачи всего кода.

Таким образом, после наезда первой оси четырехосного вагОна в регистре клавиатуры вычислителя 25 будет записан вес первой оси, а код реверсивного счЕтчика 22 будет равен 9 б

При наезде второй оси (т. е. полностью первой тележки) вновь срабатывает датчик 19 наезда, автокомпенсатор 3 срабатывает разбаланс тензодатчиков 2, запускается распре делитель 12. Вновь поочередно срабатывают ключи 13,14 и 15.

Ключ 13, срабатывая, гасит ранее записанную в регистр клавиатуры вычислителя 25 информацию, а ключи 14 записывают новую, т.е. вес первой тележки. Ключ 15 вновь работает вхолостую.

Составляют табл. 2, используя вторую строку табл. l и считая, что код счетчика 22 после гашения составляет 9 .

1027539, дет тут же погашена через ключ

24, т.е. код. счетчика 22 будет равен исходному (9 ).

Далее два раза подряд (табл.2, поэ..3 и 4) происходит выезд осей с весовой платформы 1, т,е. два раза подряд срабатывает датчик 20 выезда и в реверсивном счетчике 22 записываются две единицы.

Эаметим, что хотя актокомпенсатор 3 отрабатывает разбалансы тенэодатчика 2 после выезда каждой оси с весовой платформы 1, заноса кода в вычислитель 25 не происходит, так как занос производится только по команде датчика 19 наезда. 35

После полного съезда первой тележки с весовой .платфорьы 1 код цифрового автокомпенсатора 3 становится близким к нулевому. Соответствующие сигналы старших. декад ре- 20 версивного счетчика 6 (фиг.3) становятся равными единице, и схема

36 вырабатывает нулевой сигнал.При этом на одном входе схемы 40 совпадения сигнал, благодаря инвертору 25

37 сразу становится равным единице, а на ее другом входе продолжает ос» таваться равным единице благодаря работе цепочки резистора 38 и емкости 39 ° При двух единичных входах сигнал на выходе схемы 40 совпаде ния нулевой. По окончании разряда емкости 39 сигнал на выходе схемы

40 — единица.

Таким образом, при нулевом коде реверсивного счетчика 6 любой продолжительности на выходе датчика 21 имеет нормированный по длительности нулевой сигнал, начало которого совмещено с моментом времени, когда код реверсивного счетчика 6 становит-40 ся нулевым.

При срабатывании датчика 21 нуля (поз.5, табл.2) на шину плюс - вычислителя .25 и счетный вход триггера 23 поступает нормированный по дли-45 тельности сигнал. Вычислитель 25 получает команду плюс, ключ 24 закрывается,, Потенциалом же с прямого выхода триггера 23 разрешается работа клю- 50 ча 27 Равно, который срабатывает ,при коде 9 счетчика 22 и наличии синхроимпульса ключа 15 распределите,ля 12, Поскольку ключ 24 закрыт, то на поз. 6 и 7 табл. 2 при работе дат-55 чика 19 наезда код счетчика 22 будет изменяться.

Очевидно, что после наезда второй оси второй тележки код реверсивного счетчика 6 соответствует весу второй .тележки. При заносе этого ко- 60 да в вычислитель 25 и последующем срабатывании ключа 15 ключ 27 выдает вычислительную команду Равно и е табло 26 оператор считывает вес вагона. Ключ 27 работает кратковре менно по переднему фронту синхроим пульса ключа 15, так как все другие потенциалы в этот момент — разрешаю-! щие (код счетчика 22 равен 9, т.е. исходному, на выходе Q.тригге» ра 23 также разрешающий потенциал— единица) .

Так как потенциал с выхода ключа 27 триггера 23 возвращается в исходное состояние, то для уверенного, т.е. достаточного по длительности, прохождения команды Равно на выходе триггера 23 включена ем кость 28, которая некоторое время сохраняет потенциал 1 на входе ключа 27, хотя триггер 23 уже и изменил свое состояние.

Далее на поз. 9 — 12 следует чередование наездов и выездов. При наездах 8 и 10 код реверсивного счетчика 6 будет передан в регистр клавиатуры вычислителя 25 и в дальнейшем погашен, так как операционных команд (+ или Равно ) не поступает.

Поэ.12 табл.2 показывает положение при наезде последней (третьей)оси второго вагона 17, так как далее следует подряд три выезда.

Очевидно, что код поз.12, соответствующий весу первой тележки шестиос. ного вагона 17 не будет стерт, а будет передан на поэ. 16 в операционный регистр вычислителя 25 командой Плюс при срабатывании датчика

2l нуля, Далее следует три наезда (поз.17l9, табл. 2) и, очевидно, после третьего наезда, т.е. на позиции 19> код реверсивного счетчика 6 будет соответствовать весу второй тележки шестиосного вагона 17.

Как видно из анализа состояний выходов счетчика 22 и триггера 23, после окончания заноса кода (т.е, веса второй тележки второго вагона) срабатывает ключ 27 Равно и на .табло 26 индицируется вес второго вагона.

Последняя команда Плюс, возникающая на поз. 23 табл. 2, анулируется командой Сброс, подаваеМой автоматически или.вручную.

Таким образом, достаточно простой блок 16 управления позволяет взвеши. вать любые комбинации вагонов (четы .рех-,шести- и восьмиосных) .

Составляют табл. 3 для различных комбинаций вагонов и локомотива (тепловоза типа ТГМЗ) .

1027530

Таблица 3) Чередование срабатывания датчика 19 наездов (+),датчика 20 выездов (- и датчика нуля (О) Сочетание вагона и .,локомотива

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Позиция

++-+-+-+-+" -- 0 ++ - - 0

Л+б

++-- О++-+- +- + -+ - 0

+ + «+ - .0 б+Л

+++ - - - 0+++

««» ° «»«»

Из табл. 3 видно, чтор когда локомотив (л) находится в голове состава, устройство работает совершенно так же, как описано выше»

Так, если вслед За локомотивоМ (первая строка табл, 3) движется. четырехосный вагон, то на поэ» 1<

2, 4, б и 8 работает датчик 19 наезда, код ревеосивного счетчика б заносит-. ся в регистр клавиатуры вычислителя,.

25. но гасится пои следующем заносе.

Код реверсивного счетчика б на . поз. 10 представляет собой вес первой тележки вагона 17. На поз. 13 срабатывает датчик 21 нуля, переносящий вес первой тележки в операционно ный регистр вычислителя 25. На поэ. 35

15 срабатывает ключ 27 Равно, и оператор считывает с табло 26 sec четырехосного вагона«»

Если локомотив находится s хвосте состава (последняя строка табл.З),40 на поз. 3 код реверсивного счетчика 6 представляет вес первбй те лежки шестиосного вагона. На поз.7 датчик 21 нуля формирует сигнал Плюс ., (пеРенося код поз. 3 в 45 операциойный регистр вычислителя 25.

На поз. 10 срабатывает ключ 27

»» М «

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

+- - -0 4 + +- - - 0 Равно, и оператор считывает вес шестиосного вагона C табло 26. далее;на поз» 12,15 и 17 код реверсивного счетчика б переносится в регистр клавиатуры,вычйслителя 25, но затем гасится.

Код поз.. 19, соответствующий весу двух осей локомотива, заносится в регистр клавиатуры вычислителя

25, а на поз. 22 сигналом датчика 21 нуля переносится в его операционный регистр. Этот Код будет погашен в дальнейшем подачей команды »Сброс,, !

Для удобства работы и исключения субъективных ошибок оператора питание на индикаторные лампы табло 26 подано через высоковольтный ключ 29, Поскольку ключ 29 открывается через триггер 30 индикации сигналом ключа

27 Фавно, а закрывается сигналом датчика 19 наездов, то оператор видит на табло 26 тОлько окончательный результат (вес всего вагона), Все другие промежуточные результаты— вес осей, вес первой тележки и др. не индицйруются, что исключает субъек-. тивные ошибки оператора.

Технико-экономическая эффективность обеспечивается путем, повышения

его надежности.

1027536

1027530

Составитель В.Ширшов редактор Л.Филь Техред М.Тепер

Корректор В.Гирняк

Закаэ 4722/44 Тираж 643 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. ужгород, ул. Проектная, 4