Устройство для обнаружения скольжения колесных пар транспортного средства

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ СКОЛЬЖЕНИЯ КОЛЕСНЫХ ПАР ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее по числу колесных пар датчики угловой скорости, выход каж,цого из которых соединен с одними из входов соответствующих триггера и ключевого элемента, другой вход которого подключен к выходу соответствующего триггера, а выход соединен с единичным входом соответствующего оегистра памяти, а также логический элемент И, входы и выход которого соответственно подключены к выходам и другим входам триггеров, отличающее-. с я тем, что, с целью уменьшения габаритов и стоимости за счет умень шения числа триггерных ячеек регистров памяти, оно снабжено делителем частоты, вход которого подключен к выходу логического элемента И, а выход - к нулевым входам регистров памяти.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧ ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(Я) B 60 L 3/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3501790/24-11 (22) 15.10.82 (46.) 30.12.83. Бюл. Р 48 (72) В.С. Росланас, К.H. .Рюхин и )0.И. Соколов (71) Ленинградский ордена Ленина институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад. В.Н.Образцова (53) 621.335.11(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 954268, кл. B 60 L 3/10, 30.01.81. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ

СКОЛЬЖЕНИЯ КОЛЕСНЫХ ПАР ТРАНСПОРТНОГО

СРЕДСТВА, содержащее по числу колесных пар датчики угловой скорости, выход каждого из которых соединен с одними из входов соответствующих триггера и ключевого элемента, другой вход которого подключен к выходу соответствующего триггера, а выход соединен с единичным входом соответствующего регистра памяти, а также логический элемент И, входы и выход которого соответственно подключены к выходам и другим входам триггеров, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения габаритов и стоимости за счет уменьыения числа триггерных ячеек регистров памяти, оно снабжено делителем частоты, вход которого подключен к выходу логического элемента И, а выход — к нулевым входам регистров памяти.

1063658

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано в системах, регистрирующих скольжение и противодействующих скольжению колесных пар локомотивов, электропоездов и дизельпоездов.

Известно устройство для обнаружения скольжения колесных пар транспортного средства, содержащее по числу колесных пар датчики угловой скорости, выход каждого из которых соединен с одним из входов соответствующих триггера и ключевого элемента, другой вход которого подключен к выходу соответствующего триггера, а выход соединен с единичным входом соответствующего регистра памяти, а также логический элемент И, входы и выход которого соотнетстненно подключены к выходам к другим входам триггеров ji) .

Недостаток этого устройства заключается н большой емкости регистра памяти, применяемого для хранения к регистра..кк количественной величины относительного скольжения.

Так, при разрешающей способности устройства (= 0,01 (точность измерения 1%) емкость регистра памяти, т.е. число триггерных ячеек, равна у = ---- = 100.

Т

Еслк устройство имеет каналов измерения (по числу контролируемых колесных пар, то емкость всех регкстров памяти равна М = Ч Е .

Цель изобретения — уменьшение габарктон и стоимости за счет уменьшения числа триггерных ячеек регистров памяти.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для обнаружения скольжения колесных пар транспортного средства, содержащее по чкслу колесных пар датчики угловой скорости, выход каждого из которых соединен с одними из входов соответствующих триггера и ключевого элемента, другой вход которого подключен к выходу соответстнующего триггера, а выход соединен с единичным входом соответствующего регистра памяти, а также логический элемент И, входы и выход которого соответственно подключены к выходам и другим нходам триггеров, снабжено делителем частоты, вход которого подключен к выходу логического элемента И, а выход — к нулевым входам регистра памяти.

На чертеже приведена структурная схема устройства для обнаружения скольжения колесных пар транспортного средства.

Устройство содержит датчики

i и 2 угловой скорости, выходы ко10

60 торых соединены с единичными входами тркг-еров 3 и 4 к одними кз нходов «...севых элементов 5, б, другие входы которых подключены к выходам триггеров 3 и 4, а ныходе соединены с единичными входами регистров 7 и 8 памяти; логический эле мент И 9, входы и выход которого соответственно подключены к выходам и нулевым входам триггеров

3 и 4; и делитель 10 частоты, вход которого подключен к выходу логического элемента И 9, а выход— к нулевым нходам регистров 7 и 8 памяти.

Устройство для обнаружения скольжения колесных пар транспортного средства работает следующим образом.

При движении транспортного средства без проскальзывания колесных пар от датчиков угловой сксрости

1 и ? на единичные входы триггеров

3 и 4 поступают импульсы с одинаковой частотой следования и смещенные друг относительно друга. Импульс от датчика 2, поступая на единичный вход триггера 4, переключает его задниМ фронтом и единичное состояние. Единичный уровень напряжения с выхода триггера 4 подается на ключевой элемент б и Один из входов логического эле. мента И 9. Ключевой элемент б открывается и остается в этом состоянии до момента переключения триггера 4 в нулевое состояние.

3 промежутке между первым и вторым импульсами, поступающкми от датчика 2, на единичный вход триггера 3 проходит первый импульс от датчика 1. Триггер 3 переключается в единичное состояние. Единичные уровень напряжения с ньжода. триггера 3 открывает ключевой элемент 5 и поступает на другой вход логического элемента И 9.

Ключевой элемент 5 остается от- крытым до момента переключения триггера 3 в нулевое состояние.

Ба ныходе логического элемента

И 9 формируется единичный уровень напряжения, который поступает на нулевые входы триггеров 3 и 4, устанавливая их в нулевое состояние.

Ключевые элементы 5 и б закрываются, и на выходе логического элемента И 9 устанавливается нулевой уровень напряжения.

Аналогичным образом изменяется состояние элементов схемы с приходом на единичный вход триггерон

3 и 4 следующих импульсов от датчиков 1 и 2.

На выходе логического элемента

И 9 формируются импульсы с частотой следования, равной частоте формирования единичного уровня на ны1063658 ходе одного из триггеров (в зависимости от очередности переключения триггеров) . Сигнал с выхода логического элемента И 9, пройдя через делитель 10 частоты поступает на нулевые входы регистров 7 и 8 памяти.

При увеличении скорости вращения одной из колесных пар, например второй, на единичные входы триг геров 3 и 4 за один и тот же промежуток времени будет приходить разное количество импульсов П, и пропорциональное скорости вращения соответствующей колесной . пары.

Измерение величины относительного скольжения будет проходить следующим образом. На выходе логического элемента И 9 формируются импульсы с частотой следования, равной наименьшей из двух частот, поступающих на единичные входы триггеров 3 и 4. C выхода логического элемента И 9 импульсы наименьшей частоты 1 поступают на нулевые входы триггеров 3 и 4 и вход. делителя 10 частоты. Пройдя через делитель 10 частоты, импульсы с частотой следования -- - (где К вЂ” коэфk фициент деления делителя, поступают на нулевой вход регистров 7 и 8 памяти. На вход записи регистра

8 памяти через ключевой элемент б проходят импульсы, появляющиеся на единичном входе триггера 4 до прихода очередного импульса на единичный вхоц триггера 3.

Таким образом, через открытий ключевой элемент б проходят импульсы, частота следования которых равна разности двух частот (1 — 1,), поступающих на единичный и нулевой входы триггера 4. Процесс измерения скольжения начинается с момента записи первого импульса разностной частоты в первую ячейку регистра 8 памяти. Измерение величины относительного скольжения, выраженной разностью импульсов - П, происходит до переноса перво.

ro импульса разностной частоты в последнюю ячейку регистра 8 памяти.

Величина относительного скольжения, измеренная с точностью .до 1%, может быть представлена количеством импульсов, накопившихся в регистре памяти за время выделения 100 импульсов эталонной частоты на выходе логического элемента И 9. На момент появления сотого импульса на выходе логического элемента И 9 на единичный вход регистра 8 памяти пбступит (nz-100 =А импульсов, где И вЂ” количество импульсов час таты fg, проходящих за время выделения 100 импульсов частоты f<

45

60 муле

65 Рав "о

Известно, что величина относительного скольжения численно равна разности импульсов между двумя измеряемыми частотами, подсчитанными эа время прохождения 100 импульсов. одной из частот, принятой за эталонную. Следовательно, количество импульсов, накопившихся в регистре

8 памяти за время выделения на выходе элемента И 9 100 импульсов эталонной частоты, будет численно равно величине относительного скольжения контролируемой колесной пары. На практике измерение величины относительного скольжения часто производят в некотором ограниченном диапазоне от 0 до щ (где m верхний предел измерения в процентах) . Поэтому максимальная разность импульсов Ап„с,„с, накапливающихся в регистре памяти, не будет превышать число М, т.е.

Следовательно, для регистрации величины относительного скольжения достаточно иметь регистр памяти с числом ячеек, равным верхнему пределу измеряемой величины атно. сительного скольжения, т.е.

Для того, чтобы информация о скольжении колесных пар, выраженная числом А h,íàêàïëèâàëàñü S регистре в течение времени выделения

100 импульсов эталонной частоты, необходимо, чтобы сдвиг содержимого регистров 7 и 8 пам;ти осущест влялся с частотой в 1- = К раз

Щ меньшей, чем в регистре памяти, содержащем 100 триггерных ячеек.

Для обеспечения этого условия меж-, ду выходом логического элемента

И 9 и нулевыми входами регистров

7 и 8 памяти введен делитель 10 частоты с коэффициентом деления

К п

Импульсы с выхода делителя 10 ча таты производят сдвиг содержимого регистров 7 и 8 памяти в течение времени выделения 100 импульсов. эталонной частоты, формируюшихся на выходе логического элемента И 9.

Общая емкость регистров памяти в устройстве при разрешающей способности / = 0,01 (точность измерения

1%) равна

N4 = Z v = z ° ш

Количество триггерных ячеек делителя частоты рассчитывается по фор100

d =- 1оК К = 1оК ---2 и

Общее число ячЕек регистров памяти и делителя частоты в устройстве

1063658

Составитель Я,Гаврилов

Редактор Е.Лушникова Техред Т.Маточка Корректор В.Бутяга

Заказ 10301/19 Тираж 675 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий;

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужго од, ул. Проектная, 4

М = 2 m + lop;

2 2

Относительная экономия числа триггерных ячеек по сравнению с из- вестным устройством составляет

При заданном числе каналов 7 =6, точности измерения 1Ъ (Ic =0,01) и верхнем пределе измерения и =10% относительная экономия числа триггерных ячеек 3 И составит 89%.

Таким образом, при измерении величины относительного скольжения колесных пар в ограниченном диапазоне использование в устройстве для обнаружения скольжения колесных пар транспортного средства делителя частоты позволяет по сравнению с известным устройством существенно уменьшить его габариты и стоимость.