Способ взвешивания подвижных объектов

 

Изобретение относится к весоизмерительной технике. С целью повьшения точности за счет исключения влияния на результат измерения реверсов подвижного состава дополнительно к двум грузоприемным блокам устанавливают третий грузоприемный блок. Причем общую длину трех блоков устанавливают большей межосевого расстояния вагонов, но меньшей межосевого расстояния локомотива и со сдвигом относительно друг друга, обеспечивающим раздельный наезд левых и правых колес . При переменах направления формируют сигнал Реверс, по которому прекращают обработку результатов, подсчитывают разность наездов-выездов осей в обратном и прямом направлениях и продолжают обработку и суммирование результатов измерения после того, как эта разность станет равной нулю. 6 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„.Я0„„1453179 А1 yD4 G 01 G 19/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А8ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4159811/24-10 (22) 15. 12.86 (46) 23.01.89. Бюл, У 3 (71) Челябинский металлургический комбинат (72) Э,Ф.Драчук (53) 681.269(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1315822, кл. С О! С 19/04, 1986.

Авторское свидетельство СССР

N9 1154544, кл. С Oi С 19/04, 1983. (54) СПОСОБ ВЗВЕШИВАНИЯ ПОДВИЖНЫХ

ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к весоизмерительной технике. С целью повышения точности за счет исключения влияния на результат измерения реверсов подвижного состава дополнительно к двум грузоприемным блокам устанавливают третий груэоприемный блок. Причем общую длину трех блоков устанавливают большей межосевого расстояния вагонов, но меньшей межосевого расстояния локомотива и со сдвигом относительно друг друга, обеспечивающим раздельный наезд левых и правых колес. При переменах направления формируют сигнал "Реверс", по которому прекращают обработку результатов, подсчитывают разность наездов-выездов осей в обратном и прямом направлениях и продолжают обработку и суммирование результатов измерения после того, как эта разность станет равной нулю. 6 ил, 1453179

Изобретение относится к весоизмеительной технике.

Цель изобретения — повышение точости.

На фиг. 1 представлено (в плане) расположение грузоприемйых блоков, на фиг. 2 — справочные геометрические размеры подвижных объектов. с которыми оперирует способ; на фиг. 3 — диа-10 граммы нагружений блоков при проезде о ним различных подвижных объемов, а фиг. 4 и 5 — альтернативные варинты расположения грузоприемных блоов, на фиг. 6 — блочно-кинематичесая схема устройства, реализующего способ и разрезы А-А и Б-Б на фиг.1.

Способ взвешивания подвижных объектов предусматривает (фиг. 1) установ. ку на железнодорожном пути 1 измери- 20 тельных грузоприемных блоков 2 и 3, каждый длиной 1, которые располагаются на соседних рельсах пути 1 со сдвигом 1, что обеспечивает раздельный во времени наезд левых и правых, колес одних и тех же осей объектов.

Грузоприемный блок 4 дополняет об,щую длину весовой платформы, образо.ванной блоками 2-4 до величины (- 1950 мм), большей межосевого рас,стояния вагонов (1800 мм), но мень,шей межосевого расстояния локомотивов (2100 мм) .

Принципиальное значение имеет то, что у любого из вагонов межосевые расстояния тележек Ь, = 1800-1850 мм, 35 а у любого локомотива Ь = 2100— ,2200 мм.

Как следует из диаграмм (фиг. 3), предлагаемые размеры вессвой платфор- 4 мы обеспечивают опознание вагонов и локомотивов, выдачу команд на измерение и регистрацию результатов. На фиг. 3а приведены диаграммы нагружения блока 2 (позиция 2), блока 3 (позиция 3) и блока 4 (позиция 4) при проезде по ним тележки четырехосного вагона.

Логическая функция ИЛИ (позиция

ВС вЂ” "Весы свободны" ) диаграмм 2-4

50 показывает, что после наезда (при движении слева) первой оси вагона на блок 3 в момент времени с, весы освобождаются только после выезда второй оси вагона с блока 4, т.е. в момент времени t . Обработку цифровых кодов, полученных в результате преобразования выходных сигналов грузоприемных блоков 2 и 3, проводят в промежутках времени от t до г и от t до t (на фиг. За промежутки обработки на позиции И: И 1 — первое измерение, И 2 — второе измерение).

К моменту времени t< суммированием результатов И 1 и И. 2 получают массу тележки (т.е. двух осей) четырехосного вагона, Рассматривая аналогичные диаграммы (фиг. Зб) для проезда по блокам

2- 4 трехосной тележки шестиосного вагона, видно, что в этом случае проводится три измерения и суммированием их может быть к моменту выезда тележки с блока 4 определена масса тележки шестиосного объекта.

Равным образом, масса тележки восьмиосного объекта находится как сумма четырех изменений И 1, И 2, И 3, И 4 (диаграммы фиг. Зв).

Масса всего вагона (любой осности) определяется суммированием первых и вторых тележек каждого вагона, для чего результаты измерения масс тележек сортируют по принципу четности и массу вагона регистрируют после измерения массы каждой четной тележки-.

При проезде каждой оси локомотива . (фиг. Зг) измерение начинается в момент времени t7, но в момент времени формируется сигнал ВС.

Таким образом, по количеству измерений, произведенных в течение одного сигнала занятости весов (позиции ВС всех диаграмм, фиг. 3), идентифицируется подвижный объект, Способ предлагает при реверсах движения прекращать после первого реверса. обработку результатов, подсчитывать разность N числа нагружений-разгружений (или наездов-выездов осей) в обратном и прямом направлениях и после того, как N< = О, продолжать обработку и суммирование результатов, причем реверс определяется по комбинации сигналов с грузоприемных блоков.

Другие известные композиции грузоприемных блоков не обладают свойством обнаруживать реверс в 100Х технологических ситуаций, Так, если несколько видоизменить расположение блоков 2-4 (фиг. 1) .расположив их, как это изображено на фиг, 4, то, очевидно, при нахождении оси тележки (первой при движении справа или второй при движении слева) на блоке 4 видно, измерение результатов по данной оси или тележке целесообразно повторить в лучших условиях после второго реверса, Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит встроенные в железнодорожный путь 1 грузоприемные блоки 2-4, фиксируемые в горизонтальной плоскости струнками 5, связанными с фундаментными блоками 6. Блоки

2 и 3 опираются на весоизмерительные датчики 7, связанные через ключевую схему 8 с аналого-цифровым преобразователем 9, соединенным с вычислительным микРопроцессорным блоком 10, содержащим шины 11 данных, адреса и управления, центральный процессор

12, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 13, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 14 и интерфейс

15 связи с регистрирующим прибором

16. Весоиэмерительные датчики 7 и весоиэмерительный датчик 17 блока 4 через компараторы 18 связаны с Шинами. 11 вычислительного блока 10.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии состава, подлежащего взвешиванию, весоизмерительные датчики 7 и 17 не нагружены и на выходах ЛБ, ПБ, СБ (" Левый блок", "Правый блок", "Средний блок" ) компараторов 18 — нулевые сигналы.

Выходы ЛБ, ПБ и СБ постоянно опра35 шиваются процессором 12 по командам, записанным в ПЗУ 13. До идентификации направления движения при нулевых сигналах JIb ПБ и СБ по командам

40 процессора 12 аналого-цифровой преобразователь 9 периодически проводит измерения начальных (нулевых) сигналов датчиков 7. Коды, соответствующие начальным сигналам, через

45 шины 11 передаются в ОЗУ 14 для хранения до очередного измерения начального уровня, В дальнейшем при измерении сигналов нагруженных датчиков

7 коды начальных сигналов вычитаются из текущих кодов, так что устройство оперирует с приращениями кодов, соответствующим нагружению блоков 2 и 3 наезжающими осями ооъектов.

Просмотр процессором 12 выходов

ЛБ ПБ СБ проводится с частотой порядка нескольких килогерц, каждое разовое измерение аналого-цифрового преобразователя 9 занимает около 1 Ом с а цикл измерения нулевого

1453179 невозможно определить направление движения, так как в обеих случаях блок 4 освобождается от нагружения, что делает невозможным использование нагружений-раэгружений блока 4 для идентификации реверса.

Например, при укаэанном (фиг. 5) расположении тележки на блоках 2 и 3 может произойти либо нагружение блока 2 наездом первой оси 1о, либо наездом второй оси 2о, т ° е, при различных направлениях движения состава.

Более сложными являются случаи многократного реверса и продолжитель- 15 ного реверса.

При многократном реверсе возможен случай, когда первое обратное движение продолжается, предположим, 20 наездов-выездов, затем прямое движение, предположим, 11 наездов-выездов, затем опять обратное, предположим, 18 наездов-выездов и т,д.

В этом случае (который охватывает и случай простого двойного реверса) 25 подсчитывают разность N наездов-выездов в обратном и прямом направлениях и только после того, как N, = О, т.е. происходит возврат к оси состава, при нахождении которой на блоках 2-4 происходит первый реверс, продолжают обработку и суммирование результатов.

При продолжительном реверсе (в том числе, если состав, частично, пройдя взвешивание, выехал за пределы весов) способ предлагает прекращать подсчет наездов-выездов после полного выезда взвешиваемой тележки (т.е. той тележки, при нахождении которой на блоках 2-4 происходит реверс) с груэоприемных блоков 2-4, т.е. после появления первого сигнала ВС, после чего подсчитывается разность

И числа тележек (т.е. числа сигналов ВС), проехавших через груэоприемные блоки 2-4 в прямом и обратном ,направлениях, и после того, как Ng = .= О, продолжать обработку и суммирование результатов.

Поскольку реверсу движения всегда предшествует торможение, а торможение вызывает появление в составе значительных продольных усилий, искажающих результат измерения вертикальных усилий в блоках 2 и 3, то способ рекомендует погашать незаконченный вследствие реверса результат обработки по отдельной оси или целой тележки, Оче5 14 . уфовня — около 0,8 с, причем преоб разователь 9 опрашивает блоки 2 и 3 поочередно. Периодичность обновлен я кодов, соответствующих нулевым уровням датчиков 7, зависит от усл эвий работы, состояния -подъездных п тей, подвижного состава и должна п оводиться, как правило, не чаще

1 раза в час.

При наезде первого колеса состава н блок 3 нагружается соответствуюдатчик 7 срабатывает подключенн к нему компаратор 18 и выход ЛБ п инимает единичное значение.

Идентифицируется в данном случае п авое направление движения, после ч ro процессор 12 не обращается к п дпрограмме идентификации направлен я, записанной в ПЗУ 13, до того, к к сформирована команда "Общий с рос".

Подпрограмма ПЗУ 13 "Измерение" п едусматривает при наличии единичных в ходов блоков 3 и 2 выдачу преобразователю 9 команды на измерение сигнала весоиэмерительных датчиков 7 и ! вьдачу полученных кодов в вычислит1ельный блок 10.

Вычислительный блок 10 обрабатыва" т поступающие на его вход коды по

6 ному иэ известных алгоритмов с цеью подавления специфических помех

I намического взвешивания.

Результат измерения И 1 по первой оси поступает по команде процессора

1:2 в. ОЗУ 14 на хранение до получения р езультатов по другим осям объекта.

Результат по второй оси И 2 также по скончании измерения передан на хранение в ОЗУ

По появлению сигнала ВС процессор

12 проводит сложение результатов и передает массу первой тележки на хран ение в ОЗУ 14. Кроме того, контролируется и запоминается, что сигнал ВС (в данном случае) — нечетный. Взвеши- вание второй тележки проводится точно т ак же, но при появлении второго сигнала ВС контролируется его четность и сумма результатов измерения по всем четырем осям объекта помещается в

ОЗУ 14 для хранения до окончания взвешивания состава или передается

Через интерфейс 15 в регистрирующий прибор l6, взвешивание шестиосного

И восьмиосног0 объектов проводят аналогично.

53179

5 l0

При реверсе направления движения работа происходит следующим образом.

Для выявления реверса в ПЗУ 13 записана подпрограмма "Реверс", предусматривающая контроль чередований нагруженных (состояние "1") и счободных ("О") блоков, т.е. наличие одиночных нулей и единиц. В соответствии с этим после наступления соответствующего состояния нагружения-раз,гружения блоков 2-4 подпрограмма "Реверс" выявляет наступление первого реверса. После выявления реверса работа преобразователя 9 и обработка результатов вычислительным блоком

10 прекращаются и проводится подсчет числа нагружений-разгружений блоков

2-4 до следующего реверса. Например, если от первого до второго реверса имеет место четыре нагружения-раэгружения (наезда-выезда), то после втоого реверса отсчитывается также чеыре нагружения-разгружения и при комбинации 1-1-1 продолжается обычная (описанная) работа устройства. Провоится второе измерение И 2 и при коминации 0-0-0 (" Весы свободны" ) сумирование первого и второго результаов, т.е. определение массы тележки

+ И 2. При многократных реверсах процедура запрета продолжается до тех пор, пока разность наездов-выездов в обратном и прямом направлениях

М не становится равной нулю.

При продолжительном реверсе, т.е. когда частично взвешенная тележка полностью съезжает с блоков 2-4 и формируется комбинация 0-0-0 (" Весы свободны"), способ рекомендует погасить полученные результаты но частично взвешенной тележке и продолжать обработку результатов после того, как разность числа тележек, проехавших через блоки 2-4 в обратном и прямом направлениях, не становится равной нулю, Формула

Способ взвешивания подвижных объектов, включающий установку на железнодорожном пути весовой платформы из двух измерительных грузоприемных блоков со сдвигом относительно друг друга, определение нагружений и разгружений грузоприемных блоков, преобразование выходных сигналов измерительных груэоприемных блоков в цифровые коды, обработку кодов.

Фиг.1

5-Осей

/аг0И

8-0СНЫй

80ly

СРасный

7 1453 t цифровых кодов и суммирование результатов обработки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, устанавливают третий измерительный грузоприемный блок, дополня5 ющий общую длину, весовой платформы до величины, большей межосевого расстояния вагонов, но меньшей межосевого расстояния локомотивов, при этом 10

see измерительные грузоприемные блоки устанавливают относительно друг друга со сдвигом в направлении дви79 8 жеиия, при переменах направления движения состава формируют сигнал "Реверс", по которому прекращают обработку цифровых кодов, запоминают результат суммирования и начинают фик— сировать число выездов-наездов осей соответственно в обратном и прямом направлениях с определением разности числа выездов и наездов осей, а при достижении этой разностью нуля вновь возобновляют обработку цифровых

1453379

Я ф РЙ7 sc

t6

1453179

Составитель В.Ыи

Техред А.Кравчук

Корректор И. Демчик

Редактор М,.Бланар

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужго од ул. Проектная, 4 р ду у

Заказ 7269/34 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и откр р тк ытиям п и ГКНТ СССР

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