Способ определения уклона железнодорожного пути и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к приборостроению и позволяет повысить достоверность результатов измерения. При приходе очередного импульса с выхода формирователя 2 импульсов через , схему И 25 на четвертый вход вычислительного блока 17 подается ,: инициативш-1й сигнал, по которому происходит считывание информации вычислительным блоком 17, к первому, второму и третьему входам последнего подключены соответственно вторые входы счетчиков 13, 14 и 23, которые накопили число импульсов, пропорциональных трем разным промежуткам времени соответственно. Вторые входы счетчиков 27, 28, число импульсов в которых пропорционально скорости поезда в начале и в конце цикла измерения , связаны соответственнос пятым и шестым входами вычислительного блока 17. Входная информация со счетчиков 13, 14, 23, 27 и 28 и инициативньй сигнал подйются на вход параллельного интерфейса, связанного с ЭВМ с центральньм процессором , подсчитывающим скорость поезда в начале и конце цикла измерения . 2 с.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл. tpuft

СО)ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 G 01 С 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н А BTOPCKOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3889742/24-10 (22) 26.04.85 (46) 15.03.87, Бюл. Р 10 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (72) И.И,Мерман, В.С.Свердлик и ВЛ,Абрамов (53) 529.489:625.11(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 . 413377., кл. G О1 С 7/04, 1972 °

Авторское свидетельство СССР

Р 972212, кл. G 01 С 9/ОО, 1981. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УКЛОНА ЖЕ-

ЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к приборостроению и позволяет повысить достоверность результатов измерения.

При приходе очередного импульса с выхода формирователя 2 импульсов через схему И 25 на четвертый вход вычислительного блока 17 подается

:,инициативный сигнал, по которому происходит считывание информации вычислительным блоком 17, к первому, второму и третьему входам последнего подключены соответственно вторые входы счетчиков 13, 14 и 23, которые накопили число импульсов, пропорциональных трем разным промежуткам времени соответственно, Вторые входы счетчиков 27, 28, число импульсов в которых пропорционально скорости поезда в начале и в конце цикла измерения, связаны соответственно с пятым и шестым входами вычислительного блока 17. Входная информация со счетчиков !3, 14, 23, 27 и 28 и инициативный сигнал подаются на вход параллельного интерфейса, связанного с ЭВМ с центральным процессором, подсчитывающим скорость поезда в начале и конце цикла измерения. 2 с,п. ф-лы, 2 ил., 1 табл, 1296839

10

25 где V

Тса G/2(D, (3) Изобретение относится к приборостроению, в частности к объектам дпя измерения уклона железнодорожного пути, Цель изобретения — повышение достоверности результатов измерения, На фиг. 1 изображена функциональная блок-схема устройства на фиг,2временная диаграмма работы устройства, Известное уравнение движения железнодорожного подвижного состава в режимах выбега и электрического торможения как для наземного транспорта, так и для электропоездов метрополитена имеет следующий вид:

dV . А . СЧ D я

dt

=-((К+Е+ — +BV+ -- + - V ) (1)

G G G скорость состава; вес состава; ускорение под действием результирующего усилия 1 кг/т; уклон профиля пути;

К

А,В,С, D,Š— справочные коэффициенты.

Решая данное уравнение при заданных начальных условиях V, =Ч, где

V — скорость состава при первом измерении, получают

V=-a-d ((tg(d(Dt/G)-V, -a)/,)

/ (+ (V +a) t g (Q Dt /G) ) j°, где с =Ь-а, а= (ВС+С) /2Р, b-- ((К+Е) С+А) !Р.

Время Т между первым и вторым замерами выбирают из условия

При условии (3) tg(kt,Dt/G) в уравнении (2) с высокой степенью точности может быть заменен своим аргументом„ Произведя данную замену в уравнении (2), имеют

V(T) =-à- (d. g РТ/G-V, -а) /

/(1+(U, +a)(DT(G), где Ч(Т)-V — скорость состава при втором измерении.:

Из уравнения (4) после преобразований получают расчетную формулу

К=(Ч, -Ч ) / Т-В (Ч, +Vq ) /2— (Ч, ЧА Р+А+С (Ч +Ч ) /2) /С-Е.

Границы измерения параметра Т задаются выражением (3). При этом тангенс в выражении (2) может быть заменен своим аргументом, являющимся первым членом разложения тангенса в

55 ряд Тейлора. Ч и V выбираются так, 1 2 чтобы интервал Йежду их значениями удовлетворял выражению (3). Длина состава не должна превышать самый короткий элемент измеряемого профиля пути, В таблице приведены коэффициенты, входящие в расчетную формулу в режиMB выбега, где М вЂ” число осей вагона; F — эквивалентная поверхность состава, m — количество вагонов в составе; R — - радиус кривой °

Значения коэффициентов, входящих в расчетную формулу, в режиме электрического торможения для вагона метрополитена типа Е следующие:

A=58,4; В=0,0025; С=5,4; D=0,0092 — ;

Е=l+630/R.

Устройство (фиг. 1) содержит осевой датчик 1,, формирователь 2 импупьсов, блок 3 управления, схемы

И 4 и 5, триггер .6, схему И 7, генератор 8 тактовых импульсов, схемы

И 9-11, триггер 12, счетчики 13 и

l4, триггеры 15 и 16, вычислительный блок 17,схемы И 18 и 19, электронный управляющий ключ 20, схему И 21, I триггер 22, счетчик 23, триггер

24, схему И 25, схему 26 задержки, счетчики 27 и 28.

В исходном состоянии триггеры 6, 12, 15, 16, 22, 24 и счетчики 13, 14, 23, 27, 28 находятся в нулевом состоянии. При каждом перемещении поезда на фиксированную величину

AS с выхода осевого датчика 1 через формирователь 2 импульсов по-, ступает импульс на первый вход блока 3 управления, первые входы схем

И 4 и 5, вторые входы схем И 18, 21, 25 и установочный вход триггера 6, Первый импульс с выхода формирователя 2 импульсов устанавливает триггер 6 в единичное состояние, подсоединяя тем самым выход генератора 8 тактовых импульсов через схему И 7 к первым входам схем И 9-11.

Инверсный выход триггера 12, установленный в единичное состояние, разрешает подсчет импульсов, поступающих от генератора 8 тактовых импульсов, счетчиком 13, Прямой выход триггера 12 в нулевом состоянии.

Одновременно блок 3 управления, устанавливая свой первый выход в единичное состояние (при приходе первого импульса с выхода формирователя

2 импульсов), разрешает подсчет счетчиком 27 через схему И 4 импульс сов о перемещении состава на фиксированную величину aS за время !

По окончании г., первый выход счетчика 13 и выход триггера 15 устанавливаются в единичное состояние. Выход триггера 15 связан с первым входом схемы И 18 и вторым входом блока 3 управления. В этот момент времени: 1!1 первый выход блока 3 управления устанавливается в нулевое. состояние, запрещая тем самым подсчет импульсов с выхода формирователя 2 импульсов счетчиком 27. 15

Блок 3 управления может быть реализован с помощью стандартных схем

И-НЕ по следующей логике:

12968 е=bсd

20 где е — второй выход блока 3 управления;

Ь,с,d — второй, третий, четвертый входы блока 3 управления соответственно.

При этом блок 3 управления для реализации логической "1" на перI вом выходе f в течение времени t должен содержать асинхронный однотактный КЯ-триггер на элементах И- 3О

НЕ, на $"вход которого поступает а, на R-вход сигнал д+Ь+с. Прямой выход RS-триггера связан с первым входом схемы И-НЕ, на второй вход которой поступает b+c+d, а с выхода через инвертор на схеме И-НЕ снимается сигнал f. Синхровход RS-vpvrrepa заземлен, Таким образом устраняется неустойчивая работа при одновременной подаче единичного сигнала на К- и S-входы и соблюдается работа блока 3 управления согласно временной диаграмме на фиг, 2.

По приходу очер".диого импульса с выхода формирователя 2 импульсов выход схемы И 18 устанавливается в единичное состояние, инверсный выход триггера 12 устанавливается в нулевое состояние, а прямой выход последнего — в состояние логической

"1" и генератор 8 тактовых импульсов переключается со счетного входа счетчика 13 к счетному входу счетчика

14. Таким образом прекращается подt счет промежутка времени t +йй

1 включающего основной t и дополни1 1 тельный промежутки, счетчиком

13, и начинается подсчет следующего н промежутка времени t +t t, где

39 4 и t" — основной и дополнительг» ась иый промежутки времени, счетчиком !

4. Счетчиком 27 подсчитано число импульсов о перемещениях состава на фиксированную величину a S за время пропорциональных скорости состава, После того, как счетчик 14 досчитывает до t его первый выход г и выход триггера 16 устанавливаются в единичное состояние, Тогда--второй выход блока 3 управления уста навливается в единичное состояние и счетчик 28 начинает подсчет имнульсов с, выхода формирователя 2 импульсов.

При приходе очередного импульса с выхода формирователя 2 импульсов выход схемы И 21 устанавливается в единичное состояние, инверсный выход триггера ?2 устанавливается в нулевое состояние и генератор 8 тактовых импульсов переключается со счетного входа счетчика 14 на счетный вход счетчика 23. Счетчик 14 таким образом прекращает подсчет промежутка времени t, счетчик 23 начиг нает подсчет очередного промежутка времени t +t®Ä=t,где t и С

3 д 3 основной и дополнительный промежутки времени.

По окончании t 3 прямой выход триггера 24 устанавливается в единичное состояние и второй выход блока 3 управления устанавльЬается в состояние логического "О" и запрещает подсчет импульсов с выхода формирователя 2 импульсов счетчиком 28.

Счетчик 28 подсчитал число импульсов о перемещении поезда на фиксированную величину аБ за время t3+

+t „, пропорциональное скорости поезда.

По приходу очередного импульса с выхода формирователя 2 импульсов через схему И 25 на четвертый вход вычислительного блока 17 подается инициативный сигнал, по которому происходит считывание информации вычислительным блоком 17. К его первому, второму, третьему входам подключены соответственно вторые выходы счетчиков 13, 14, 23, которые накопили число импульсов (с выхода генератора 8 тактовых импульсов, пропорциональных,, t t3 соответстг венно). Вторые выходы счетчиков 27 и 28, число импульсов с выхода формирователя 2 импульсов в которых пропорционально скорости поезда в

1296839

50 (V +V )V V В

ЦТ 2 ч

Ч Ч П +A+CEV +V>222

I j

6 где (- ускорение под действием усилия 1 кг/т; начале и конце цикла измерения, связаны соответственно с пятым и шестым входами вычислительного блока 17.

Электронный управляющий ключ 20 имеет два положения, каждое из котсрых задается вручную. При первом положении на его выходе присутствует сигнал логического "0" и устройство находится в режиме "Ожидание" начала измерения. Во втором положении, при котором выход электронного управляющего ключа 20 в состоянии логической "1", измерение уклона профиля пути повторяется циклически.

Вычислительный блок 17 может быть выполнен на базе типового комплекса микроЭВИ "Электроника 60", входная информация со счетчиков 13, 14, 23, 27, 28 и инициативный сиг нал подаются на вход 3BN с центральным процессором, последний подсчитывает скорость поезда в начале и конце цикла измерения, На этом первый цикл измерения уклона профиля пути закончен. Через определенное время, заданное блоком 26 задержки (необходимое для проведения вычислений), устройство приведено в исходное состояние. Следующий цикл измерения аналогичен первому циклу, его начало синхронизировано со следующим им" пульсом с выхода формирователя 2 импульсов, или может быть задано электронным управляющим ключом 20.

4 формула изобретения

1. Способ определения уклона железнодорожного пути, при котором измеряют длину ьБ перемещения транспортного средства вдоль оси пути, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности результатов определения, одновременно с измерением AS дважды измеряют скорость V и Ч движения транспортного

1 средства в режиме выбега или электрического торможения, фиксируют интервал времени Т между этими измерениями, а уклон К определяют из выражения

А,В,С, D,Š— справочные коэффициенты;

G — вес транспортного средства.

2 ° Устройство для определения уклона железнодорожного пути, содержащее генератор тактовых импульсов, блок управления, первый триггер, первый счетчик, первую и вторую схемы

И, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности результатов определения, оно снабжено осевым датчиком, формирователем импульсов, вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым триггерами, вторым, третьим, четвертым и пятым счетчиками, третьей, четвертой, пятой, шестой, седьмой„ восьмой, девятой и десятой схемами И, вычислительным блоком, схемой задержки и электронным управляющим ключом, выход осевого датчика подключен к входу формирователя импульсов, выход которого соединен с первым входом блока управления, с первыми входами первой и второй схем И, с вторыми входами седьмой, восьмой, девятой схем И, с установочным входом первого триггера, выход которого связан с первым входом третьей схемы И, второй вход которой соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выход третьей схемы И связан с первыми входами четвертой, пятой и шестой схем И, к вторым входам четвертой и пятой схем

И подключены соответственно инверсный и прямой выходы второго триггера выход четвертой схемы И соединен со счетным входом первого счетчика, выход пятой схемы И связан со счетным входом второго счетчика,первые выходы первого и второго счетчиков подключены соответственно к первым входам третьего и четвертого триггеров, вторые выходы первого и второго счетчиков соединены соответственно с первым и вторым входами вычислительного блока, прямой выход третьего триггера подключен к второму входу блока управления и первому входу седьмой схемы И, выход. которой связан с установочным входом второго триггера, прямой выход четвертого триггера соединен с третьим входом блока управления и первым входом восьмой схемы И, выход которой подключен к второму входу шестой схемы И и установочному входу пятого тригIrepa, инверсный выход которого сое1296839

Справочные коэффициенты

Тип подвижного состава (А В С D Е

) 4-осные на подшипниках скольжения и 6-осные на роликовых подшипниках

8N О

4-осные вагоны на роликовых подшипниках

3N О

Цельнометаллические на роликовых подшипниках

8N О

Вагон метрополитена

26 0,0025 О

0,0092 - 1+630/К динен с третьими входами четвертой и пятой схем И, выход шестой схемы И связан со счетным входом третьего счетчика, второй выход которого соединен с третьим входом вычислительного блока, первый выход третьего счетчика связан с установочным входом шестого триггера, выход которого подключен к четвертому входу блока управления и первому входу девятой схемы И, выход которой связан с четвертым входом вычислительного блока и входом схемы задержки,.выход- которой соединен с первым входом десятой схемы И, второй вход которой связан с выходом электронного управляющего ключа, 1 выход десятой схемы И соединен с входами сброса первого, второго, третьего, четвертого и пятого счетчиков и первого, второго, третьего, 5 четвертого, пятого и шестого триггеров, первый выход блока управле" ния подключен к второму входу первой схемы И, выход которой связан со счетным входом четвертого счетчи10 ка, соединенного выходом с пятым входом вычислительного блока, а второй выход блока управления подключен к второму входу второй схемы И, выход которой связан со счетным вхо15 дом пятого счетчика, соединенного выходом с шестым входом вычислительного блока, 0,1N 0,0025N 0 ° 7+630/R

0,1N 0,0025N 0,7+630/К

0,180 О,ООЗИ 0,7+630/R

1296839 и Йщ

Фиг Г

Составитель В.Сараханов

Редактор С.Лисина Техред А.Кравчук

Корректор M.Ñàìáoðñêàÿ

Заказ 764/41

Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4