Устройство для обнаружения скольжения колесных пар подвижного состава

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ СКОЛЬЖЕНИЯ КОЛЕСНЫХ ПАР ПОДВШНОГО СОСТАВА,содержащее по числу колесных пар последовательно соединенные импульсные датчики скорости вращения колес и преобразователи, выходы которых подключены к входам узла выбора экстремального сигнала, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, устройство снабжено формирователями импульсов постоянной длительности, вычитателями , аналоговыми ключами и сглаживающими фильтрами, входы которых соединены с выходами аналоговых ключей, информационные и управляющие входы которых подключены соответственно к вьпсодам вычитателей и к выходам формирователей импульсов постоянной длительности, соединенных входами с выходами импульсных датчиков скорости вращения колес, при этом первый i и второй входы вычитателей соединены соответственно с выходами преобразо (Л вателей и с выходом узла выбора экстремального сигнала.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (53)4 В 60 Ь 3 10 с ,У

<.

iq

М

r.

Р

Г

СПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° °

° а Ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР °

r1O ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3643223/24-11 (22) 19.09.83 (46) 15.10.85. Бюл. У 38 (72) В.С. Росланас и К.Н. Рюхин (71) Ленинградский ордена Ленина институт инженеров железнодорожного трачспорта им..акад. В.Н. Образцова (53) 625.032.037 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 787204, кл, В 60 L 3/!О, 1978. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ

СКОЛЬЖЕНИЯ КОЛЕСНЫХ ПАР ПОДВИЖНОГО

СОСТАВА, содержащее по числу колесных пар последовательно соединенные импульсные датчики скорости вращения колес и преобразователи, выходы которых подключены к входам узла выбора экстремального сигнала, о т—

„„BU„„1184708 л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, устройство снабжено формирователями импульсов постоянной длительности, вычитателями, аналоговыми ключами и сглаживающими фильтрами, входы которых соединены с выходами аналоговых ключей, информационные и управляющие входы которых подключены соответственно к выходам вычитателей и к выходам формирователей импульсов постоянной длительности, соединенных входами с выходами импульсных датчиков скорости вращения колес, при этом первый и второй входы вычитателей соединены соответственно с выходамипреобразователей и с выходом узла выбора зкстремального сигнала.

1184708

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к системам защиты подвижного состава от юза и боксования, и может быть применено на локомотивах, электропоез- 5 дах и других видах подвижного состава

Цель изобретения — повышение точности.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройст- 10 ва (применительно к четыросному транспортному средству).

Устройство содержит импульсные датчики 1 скоростей вращения колесных

»ар, преобразователи 2 периода им- 15 пульсной последовательности в напряжепи > формирователи 3 импульсов постоялпой длительности, узел 4 выбора ьч:стремальпого напряжения, вычитателп 5, аналог 3вые ключи 6 и сглажи- 20 веющие <1.пльтры 7.

Выход каждогo и1131;льспого датчика

1 скорости вращения соединен с входом преобразователя 2 периода в напряже IIHe п с входом формирователя 3 импуль 5

1 сов постояппой длительности. Выход к; I

В качестве формирователя 3 импуль.

coJ3 IIocToHHHoA длительности может быть использована интегральная микро схема К218Г 2 (ждущий мультивибратор). Узел 4 выбора экстремального напряжения может быть выполнеH 13 BH де диодной схемы совпадения, состоящей из четырех диодов, аноды которых объединены и подключены через резистор к источнику постоянного напряже- g0 ния.

Предлагаемое устройство для обнаружения : скольжения работает следую щим образом.

Импульсный датчик 1 вырабатывает 55 сигнал в виде непрерывной последовательпости импульсов, период Т следования которых обратно пропорционален, скорости вращения соответствующей ко лесной пары

T К

I где i — номер колесной пары;

К вЂ” коэффициент пропорциональ-! ности, Преобразователь 2 периода в напряжение вырабатывает сигнал постоянного тока, напряжение UI которого прямо пропорционально периоду Т следования входных импульсов

К4К2

U, =КТ ° =------, 1 1 V °

1 (2) <14 = (П1 ) mi n=U > (3)

Напряжение U1 ° с выхода преобразователя 2 и напряжение U с выхода узла 4 поступают соответственно на первый и второй входы вычитателя 5, который вырабатывает напряжение U3, пропорциональное разности входных напряжений

U3 =К3(П1; U ) (4) где К вЂ” коэффициент пропорциональ3 ности °

Используя формулу (2), получим

1 1

Ц =K.К К (--- )=

3 1 2 3Ч Ч

v -ч;

=ККК (5)

3V "1 где К вЂ” скорость вращения эталонэ ной пары.

Непрерывный сигнал напряжения

U3, являющийся функцией скоростей

V ° и V с выхода вычитателя 5посту1 пает на информационный вход аналогового ключа 6. На управляющий вход аналогового ключа поступают прямоугольные импульсы постоянной длительности t1 с выхода формирователя

3. Длительность t1 импульсов формирователя 3 устанавливается исходя из условий

К с f

1 1 1л х

i В<1 Х (6) где К вЂ” коэффициент пропорциональ— ности.

Узел 4 выбора экстремального напряжения вырабатывает напряжение П с равное экстремальному (для обнаружения юза — минимальному)значению напряжений на выходах преобразователей 2, это напряжение является эталонным напряжением Б.

184708

V -V

U ° =K t К К К - --л.

%1 c t 3 1 6

Vy V

=к--—

Vq (9) з I т.е. длительность импульсов формирователя 3 меньше периода следования импульсов от датчика 1 при максимально возможной скорости враще-.— ния колесной пары (для обнаружения юза это соответствует конструктивной скорости транспортного средства)

При указанном сочетании сигналов на информационном и управляющем входах аналогового ключа 6 на его выходе имеется последовательность импульсов длительностью t с периодом следования

1 Т и амплитудой U>, (см.фиг.2) .Среднее за период Т ° значение напряжения Б, этой импульсной последова тельности равно

Ti

U =- — — ) U . (t)dt= - (7)

1 1 Б;е, T j 4> Т

1 1

0 где V, (с) — текущее значение напря4 жения на выходе аналогового ключа 6.

Указанное среднее значение напряжения U4. выделяется с помощью сгла.

1 живающего фильтра 7

° -K U,, (8) где U ° — напряжение на выходе сгла6 живающего фильтра 7;

К вЂ” коэффициент пропорциональФ ности.

Используя формулы (1), (5),(7) и (8), получаем

10 где К вЂ” коэффициент пропорциональности, Из формулы (9) следует, что напряжение на выходе сглаживающего фильтра 7 i-й колесной пары прямо

15 пропорционально величине относительного скольжения данной колесной пары. Это напряжение может быть использовано в качестве одного из управляющих сигналов в регуляторе электродинамического тормоза.

Предлагаемое устройство представляет собой обнаружитель юэа и может быть использовано как обнаружитель боксования, в этом случае узел

4 представляет собой узел выбора максимального напряжения. 8ыходной сигнал обнаружителя боксовайия используется в регуляторе тягового двигателя.