Устройство для противобоксовочной защиты транспортного средства

 

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ПЮТИВОБОКСОВОЧНОЙ ЗАЩИТЫ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА , содержащее датчики частоты вращения колесных нар, подключенные к входам блоков выделения максимального и минимального сигналов, выход -первого из которых соединен с одним из входов блока сравнения, соединенного выходом с исполнительным блоком , а второго - с входом запоминающего блока, установочный вход которого через релейный элемент подключен к выходу блока сравнения, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности, оно снабжено дифференцатором, дополнительным запоминающим блоком, генератором линейно возрастающего сигнала и сумматором, выход которого соединен с другим входом блока сравнения, один из входов - с выходом первого запоминающего блока, а другой - с выходом генератора линейно возрастающего сигнала, вход которого подключен к выходу второго запоминающего блока, соединенного своим входом через дифференциатор с выходом блока вьщеления минимального сигнала, при этом установочные входы второго запоминающего блока и генератора линейно возраста (Л ющего сигнала подключены к выходу релейного элемента.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .РЕСПУБЛИК

ЗЬ9 В 60 1 3/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3670452/24 — 11 (22) 09.12.83 (46) 30.12.84. Бюл. N 48 (72) В. С. Росланас и К. Н. Рюхин (71) Ленинградский ордена Ленина институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад. В. Н. Образцова .(53) 629.424.1 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 787206, кл. В 60 1 3/10, 1977 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОТИВОБОК—

СОВОЧНОЙ ЗАЩИТЫ ТРАНСПОРТНОГО СРЕД—

СТВА, содержащее датчики частоты вращения колесных пар, подключенные к входам блоков выделения максимального и минимального сигналов, выход .первого из которых соединен с одним из входов блока сравнения, соединенного выходом с исполнительным блоком, а второго — с входом запоминающего

„„BV„„1131692 А блока, установочный вход которого через репейный элемент подключен к выходу блока сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено дифференцатором, дополнительным запоминающим блоком, генератором линейно возрастающего сигнала и сумматором, выход которого соединен с друтим входом блока сравнения, один из входов — с выходом первого запоминающего блока, а другой — с . выходом генератора линейно возрастающего сигнала, вход которого подключен к выходу второго запоминающего блока, соединенного своим входом через дифференциатор с выходом блока вьщеления минимального сигнала, са

Ю при этом установочные входы второго запоминающего блока и генератора линейно возрастающего сигнала подключены к выходу релейного элемента.

С:

1131692

Изобретение относится к транспорту, в частности к устройствам для защиты от боксования транспортных средств, и может быть применено для локомотивов, электро- и дизельпоездов. 5

Известно устройство для противобокосвочной защиты транспортного средства, содержащее датчики частоты вращения колесных пар, подключенные к входам блоков выделения максимального и минимального сигналов, выход первого из которых соединен с одним из входов блока сравнения, соединенного выходом с исполнительным блоком, а второго — с входом запоминающего блока, установочный вход которого через релейный элемент подключен к выходу блока сравнения(1).

Недостаток указанного устройства заключается в том, что при боксовании одной или при чередующемся боксовании нескольких колесных пар при разгоне транспортного средства, например электропоезда, после срабатывания устройства защиты и восстановления сцепления всех колесных пар разность между максимальной скоростью и начальной минимальной скоростью, заполненной в устройстве, оказывается весьма значительной, так как поезд при разгоне движется с .ускорением.

В результате исполнительный блок препятствует увеличению вращающегося момента тяговых двигателей, что приводит к неоправданной потере силы тяги поезда.

II em изобретения — повышение надежности.

Указанная цель достигается тем, что устройство для противобоксовочной зашиты 35 транспортного средства, содержащее датчики частоты вращения колесных пар, подключенные к входам блоков выделения максимального и минимального сигналов, выход первого из которых соединен с одним из входов 40 блока сравнения, соединенного выходом с исполнительным блоком, а второго — с входом запоминающего блока, установочный вход которого через релейный элемент подключен к выходу блока сравнения, снабжено диффе- 45 ренциатором, дополнительным запоминающим блоком, генератором линейно возрастающего сигнала и сумматором, выход которого соединен с друтим входом блока сравнения, один из входов — с выходом первого запоми-5О наюшего блока, а другой — с выходом генератора линейно возрастающего сигнала, вход которого покдлючен к выходу второго запоминающего блока, соединенного своим входом через дифференциатор с выходом блока выделения минимального сигнала, при этом установочные входы второго запоминающего блока и генератора линейно возрастающего сигнала подключены к выходу релейного элемента.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчики 1 частоты вращения колесных пар, выходы которых подключены к входам блока 2 выделения максимального сигнала и блока 3 выделения минимального сигнала. Блок 2 подключен выходом к одному из входов блока 4 сравнения, к другому входу которого подключен сумматор 5, а к выходу — репейный элемент

6 и исполнительный блок 7. Выход блока 3 соединен с входом первого запоминающего блока 8 непосредственно и через дифференциатор 9 — с входом второго запоминающего блока 10. К выходу блока 10 подключен вход генератора 11 .линейно возрастающего сигнала.

Выходы генератора 11 и блока 8 подключены к входам сумматора 5. Установочные входы блоков 8 и 10 и генератора 11 подключены к выходу релейного элемента 6.

Предлагаемое устройство противобоксовочной защиты работает следующим образом.

Датчики 1 частот вращения колесных пар вырабатывают электрические сигналы, определенный параметр которых (например, напряжение U) прямо пропорционален частоте вращения V соответствующей колесной пары:

01 = К,Ч, (1) где i — номер колесной пары;

K> — коэффициент пропорциональности.

Блоки 2 и 3 выделяют соответственно максимальное и минимальное значения напряжений датчиков скорости:

03 05грах (2)

0з = Ug min где 0 и 03 — напряжения на выходах блоков 2 и 3.

При движении транспортного средства без боксования с датчиков 1 частоты вращения колесных пар поступают сигналы одинаковой частоты, поэтому 0а = 0э, и сигнал на выходе блока 4 сравнения отсутствует. При этом релейный элемент 6 находится в отключенном состоянии, и сигналы на установочных входах запоминающих блоков 8 и 10 и генератора 11 отсутствуют. В таком режиме запоминающие блоки работают как масштабные усилители с коэффициентом усиления, равным 1, а генератор 11,удерживается в нулевом состоянии.

В начале боксования одной из колесных пар выходной сигнал датчика 1 частоты вращения этой колесной пары увеличивается и через блок 2 выделения максимального сигнала поступает на один из входов блока

1131692

4 сравнения, на другой вход которого подается сигнал с блока 3 выделения минимального сигнала по цепи запоминающий блок 8— сумматор 5.

Выходное напряжение О» блока сравнения равно

О» = Ug — 05 (3) где 0 — выходное напряжение сумматора 5.

В свою очередь

Us = Us+ 011 (4)

10 где Оа и 011 — выходные напряжения запоминающего блока 8 и генератора 11.

Поскольку в рассматриваемом режиме (при отключенном релейном элементе 6) 011 = О, а Оа = Оа, то используя формулы (1) — (4), получим

О» = К1(Чглах — Чт1п ) . (5)

Выходной сигнал блока 4 сравнения через исполнительный блок 7 воздействует на средства противобоксовочной защиты, а при достижении этим Жгналом определенной величины (порога чувствительности) срабатывает репейный элемент 6, который переводит запоминающие блоки 8 и 10 в режим запоминания, а генератор 11 — в режим генерирования линейно возрастающего сигнала.

Напряжение Оо на выходе дифференциатора

9 равно

U,() = Т, = К,Т " ", (6) о где То — постоянная времени дифференциатора 9; — текущее значение времени;

Напряжение 01р на выходе запоминающего блока 10 с момента срабатывания релейного элемента 6 (т. е. с момента обнаружения боксов ания) составляет д.Чпц н 1

Ото = ОЭнач = КаТ» (вач=К1ТЭс1н ч(7)

40 гце 091Яч выходное напряжение дифференциатора 9 в момент обнаружения боксов ания; („, 1авач — ускорение минимально боксую- 45

С ЧПИП 1 щей (эталонной) колесной пары в момент обнаружения боксования.

Если транспортное средство представляет собой электропоезд или мощнчР локомотив с большим количеством ведущих осей, то при разгоне поезда имеет место ускоренное движе. ние с ускорением, близким к постоянному, даже при наличии одновременного боксования всех колесных пар моторного вагона электропоезда (или одной секции локомотива). Исходя из это.5

ro, можно считать зафиксированное в начальный момент боксования ускорение а>ач эталонной колесной пары приближенно равным ускорению транспортного средства на отрезке времени от момента срабатывания релейного элемента 6 до момента его отключения (т.е. во время боксования данного вагона или секции локомотива).

Генератор 11 вырабатывает линейно возрастающее напряжение, скорость нарастания которого прямо пропорциональна величина напряжения 01о на его управляющем входе; мгновенное значение выходного напряжения

Оц (t) генератора 11 определяется следующей формулой

Оц (t) = Кц Ою t = K>Ки Тэ аначт >(8) где кает — коэффициент пропорциональности; — текущее значение времени, отсчитываемое от момента срабатывания релейного элемента 6.

Сумматор 5 суммирует напряжения 0» и

0 g согласно формуле (4). Поскольку в рассматриваемом режиме (при включенном релейном элементе 6) Uj = Оз„ач, à U определяется формулой (8), то на выходе сумматора 5 образуется напряжение Ug, равное

Uy= Озкач+ 011 = K1 (Vninvaw+ К11Т а вацек) (9)

Выбрав параметры дифференциаторов и генератора 11 так, чтобы выполнялось условие

= Т9, получаем

К11

0y = К1(Чп,1 нач + анач t) = К Ч (т) (10)

Из формулы (10) видно, что напряжение

Uy, моделирующее эталонную скорость Ча, в предлагаемом устройстве на интервале боксования не является постоянным, как в известном устройстве, а линейно возрастает в соответствии с ускорением транспортного средства, зафиксированным в момент обнаружения боксования.

Этим повышается надежность работы устройства, так как расхождение между вычисленной эталонной скоростью и фактической скоростью транспортного средства в предлагаемом устройстве значительно меньше, чем в устройствепрототипе, а следовательно, меньше вероятность отказа в работе при обнаружении момента прекращения боксования и выше точность определения скольжения.

Устройство противобоксовочной защиты, обладающее повышенной надежностью, позволит более полно реализовать тяговые свойства локомотивов и электропоездов. Экономическая эффективность применения устройства заключается в уменьшении эксплуатационных затрат на подвижной состав, повышении скорости и безопасности движения.