Устройство для обнаружения скольжения колесной пары подвижного состава

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ СКОЛЬЖЕНИЯ КОЛЕСНОЙ ПАР1Л ПОДВИЖНОГО СОСТАВА, содержащее датчик скорости вращения колесной пары и соединенные в последовательную цепь дифференцирующий узел, пороговый элемент и исполнительный узел, о т л и ч.a -. ю щ е е с я тем, что, с целые повышения быстродействия, оно снабжено логари4мическим усилителем и суьматором , один из входов которого и вход логарифмического усилителя соединены с выходом датчика скорости вращения колесной пары, a выход логарифмического усилителя соединен с другим входом сумматора, подключенного выходом к входу дифференцируквдего узла.

СОЮЗ 00ВЕТСННХ

ОСЦЮЛ%

РЕСПУБЛИК

Ос9 <И) М5н В 60 ? 3 10 М

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (У1) 3511545/24-11 (22) 17 ° 11.82 (46) 30. 01. 84. Бюл. 9 4 (72) В.С. Росланас и К.H. Рюхин. (71) Ленинградский ордена Ленина институт инженеров железнодорожного транспорта им; акад. В.Н. Образцова (53) 625.032.37(088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 305630 кл В 60 T 8/08, 1969. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ

СКОЛЬЖЕНИЯ КОЛЕСНОЙ ПАРЫ ПОДВИЖНОГО

СОСТАВА, содержащее датчик скорости вращения колесной пары и соединенные в последовательную цепь дифференцирующий узел, пороговый элемент и исполнительный узел, о т л и ч а -. ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, оно снабжено логарифмическим усилителем и сувиа- тором, один из входов которого и вход логарифмического усилителя соединены с выходом датчика скорости вращения колесной пары, а выход логарифмического усилителя соединен с другим входом сумматора, подключенного выходом к входу дифференцирующего узла.

1070037

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к протнвоюзным системам подвижного состава, и может быть использовано в локомотивах, электровозах и вагонах, оборудованных электропневматическими тормозами.

Известно устройство для обнаружения скольжения колесной пары подвижного состава, содержащее датчик скорости вращения колесной пары и 10 соединенные в последовательную цепь дифференцирующий узел,:пороговый элемент и исполнительный узел (:ll.

Поскольку замедление развивается не скачком, а постепенно (хотя 15 и с различной быстротой, в зависимости от условий сцеплейия), то при торможении на средних и высоких скоростях начавшееся проскальзывание колесной пары будет либо обнару- 20 жено с большим запаздыванием, либо вообще не будет обнаружено, что, как правило, приводит к заклиниванию колесной пары.

Отсюда следует вывод, что это устройство в основном диапазоне ско ростей движения обладает недостаточным быстродействием.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для обнаружения скольжения колесной пары подвижного состава, содержащее датчик скорости вращения колесной пары и соединенные в последовательную цепь дифференцирующий узел, пороговый элемент и исполнительный узел, снабжено логарифмическим усилителем и сумматором, один из входов которого и вход логарифмического усилителя 40 соединены с выходом датчика скорости вращения колесной пары, а выход логарифмического усилителя соединен с другим входом сумматора, подключенного выходом к входу дифференци- 45 рующего узла.

На фиг. 1 представлена блок-схема .предлагаемого устройства для обнаружения скольжения; на фиг. 2 — вариант принципиальной схемы логарифмического усилителя и сумматора.

Устройство для обнаружения скольжения содержит датчик 1-скорости вращения колесной пары, выходы которых соединены с входом логарифмического усилителя 2 и одним из входов сумматора 3, другой вход которого подключен к выходу логарифмического усилителя, дифференцирующий узел 4 соединен в последовательную цепь с пороговым узлом 5 и исполнительным узлом б.

Логарифмический усилитель 2 (фиг. 2) состоит из операционного усилителя 7, транзистора 8, включен- 65 где К „ — коэффициент пропорциональности (крутизна характеристики датчика скорости).

Логарифмический усилитель 2 преобразует сигнал О„датчика l скорости в соответствии с формулой о,=к,ь и„u. ) (2) где U — выходное напряжение логарифмического усилителя 2;

К вЂ” коэффициент усиления логарифмическoro ycилителя 2;

О» — напряжение источника постоянного напряжения.

Сумматор 3 осуществляет суммирование напряжений 0 и Uq: ()s =

Кз — коэффициент усиления сумматора 3, Дифференцирующий узел 4 осуществляет дифференцирование по времени выходного сигнала О сумматора 3 !

ct Оз ()„= („ . (4) где U» — выходное напряжение дифференцирующего узла 4;Т„ — коэффициент пропорциональности (постоянная времени дифференцирующего узла 4); — текущее- значение времени.

Используя формулы (1) — (4) и учитывая, что скорость является функцией времени (., получаем

-кД(к, — — — ) 4>)

Кл

Сигнал, 0 с выхода дифференцирующего узла 4 поступает на пороговый узел 5, который вырабатывает сигнал управления исполнительным узлом б, как только величина сигнала И превысит, пороговое значение ()»„

Оц> И, (б) ного в цепь обратной связи усилителя, резисторов 9-11 и источника 12 постоянного напряжения.

Сумматор 3 состоит из операционного усилителя 13, резистора 14 обратной связи и выходных резисторов

15 и 16..

Устройство для обнаружения скольжения работает следующим образом.

Датчик 1 скорости вращения колесной пары (например, осевой тахогенератор) вырабатывает электрический сигнал, напряжение U которого прямо пропорционально скорости М вращения колесной пары

U„„=- IC„„Y, (1) 4

1070037

> у, д = Э= ПО . ®

ВНИИПИ Заказ 11632/20 . Тираж 661 Подписное филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная,4

Или,,согласно формуле (5) !

Ов

Параметры Очп, 1С i Kg i 1СЪ| Tc i Uo узлов устройатва выбираютоя такими, чтобы выполнялись следующие соотношения Ч.q — 7р- - о

Кь н

К,=с (ь)

К. -A(1-с), д

К» где Ь,, A и С вЂ” параметры тормозной системы поезда.

С учетом (8) неравенство (7) будет иметь вид

Выражение (9) представляет собой условие срабатывания предлагаемого устройства. Как следует из (9), устройство вырабатывает сигнал управления исполнительным узлом, как только текущее значение замедления колесной пары превысит пороговое значение 6, равное эксплуатационному замедлению 6, зависящему, в свою очередь, от текущего значения скорости колесной пары.

Такой алгоритм работы предлагае10 мого устройства, реализованный благодаря наличию двух новых узлов логарифмического усилителя и сумматора, позволяет повысить быстродействие устройства по сравнению с иэ15 вестными.

Предлагаемое устройство для. обнаружения скольжения при скорости

100 км/ч имеет быстродействие на

0,4 с выше, чем базовый вариант.

20 Использование предлагаемого обнаружителя скольжения, обладающего повышенным быстродействием, позволит уменьшить повреждаемость колесных пар, повысить скорость и безопасность движения поездов.