Противоюзное устройство

 

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИМЬСТВУ (11) В-а.4983 (6!) Дополнительное к авт, свил-ву— (22) Заявлено09.03.76 (21) 2355971/27-11 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано15.07.78аБюллетень №26 (45) Дата опубликования описания 08.06.78 (51) М. Кл д

В 60 Т 8/10

В 60 l 3/10

Государственный комитат

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 629, 1 1 3 (088,8) (72) Авторы изобретения

В. С. Росланас и К, Н. Рюхин

{71) Заявитель

Ленинградский ордена Ленина институт инженеров железнодорожного транспорта имени акад. В. Н. Образцова (54 ) ПРОТИВОЮЗНОЕ УСТРОЙСТВО

1 °

Изобретение касается области тормозных систем рельсовых и безрельсовых транспортных средств.

Известны устройства для обнаружения юза, содержащие датчики частоты вращения > колес, формирователя импульсов, исполнительные блоки по числу колес транспортного средства, а также блок контроля .скольжения 11) (2).

Известно противоюзное, устройство, со- що держащее датчики частоты вращения колес, соединенные через формирователи импульсов с блоком контроля скольжения, выходы которого подключены к входам отклю. чаннн тормоза нооолннтальнын органон(31. „

В этом устройстве отмена сигнала о юзе производится по результатам контроля относительного скольжения, при этом ж учитывается вЬзможность одновременного юза всех колес (или колесных пар) 20 транспортного средства, поэтому устройство не обеспечивает надежной зашиты колес от заклинивания, особенно при плохих условиях сцепления. Отмена сигнала юза может производиться с некоторой фиксированной задержкой после момента Выработки сигнала о юзе, При низкой скорос.ти движения такая задержка значительно повышает требуемую, Целью изобретения является повышение надежности зашиты от заклинивания и эффективности действия тормозной системы.

Для этого предлагаемое устройство снабжено включенными между блоком контроля скольжения и входами включения тормоза исполнительных органов блоками управляемой задержки включения тормоза, а вход задержки у каждого из этих блоков подключен к выходу формирователя импульсов; блок управляемой задержки включения тормоза содержит реверсивный счетчик, ждуший одновибратор, автоколебательный гсчератор, инверторы и логические элементы И, причем суммирующий вход реверсивного счетчика подключен к выходу логического элемента И, один из входов; которого является управляющим входом блока, вычитаюший вход реверсивного счетчика подключен к выходу другого логического элемента И, один из вквдов которого под614983 ключен к выходу автокопебательного гене ратора, другой вход первого логического элемента И непосредственно, а другой вход второго логического элемента И через инвертор соединены с выходом ждущего одновибратора, вход поспеднегО явля- 5 ется входом блока, а являющийся выходом блока выход старшего разряда реверсивного счетчика подключен через другой инвертор к третьему входу второго логического эпемента И. 1О

На фиг. 1 дана принципиальная блоксхема предлагаемого противоюзного устройства; на фиг. 2 — блок-схема блока управляемой задержки включения тормоза; на фиг. 3 — блок-схема блока контроля 15 скольжения.

Противоюзное устройство состоит иэ нескольких одинаковых каналов (по числу колес ипи колесных пар транспортного средства). Каждый канат содержит датчик Ю

1 частоты вращения колеса, формирователь

2 импульсов (общий для всех каналов), блок 3 контроля скольжения, блок 4 управляемой задержки включения тормоза и исполнительный блок 5. 25

Блок 4 управляемой задержки включения тормоза (фиг. 2) содержит ждуший одновибратор 6, автокопебатепьный генератор 7 импульсов с постоянным периодом следования, который может быть общим для всех блоков управляемой задержки, логические элементы И 8 и 9, инверторы

10 и 11 и реверсивный счетчик 12;

Входом задержки блока 4 является вход ждущего одновибратора 6, управляю- 35 ш tM входом — один из входов логического элемента И 8. Выходом блока 4 является выход старшего разряда реверсивного счетчика 12. Выход ждущего одновибратора 6 соединен с вторым входом логи- 1о ческого элемента И 8, а через инвертор

10 — с одним из входов логического элемента И 9. Выход логического элемента

И 8 соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика 12, а выход погичес- 5 кого элемента И 9 — с вычитаюшим входом данногб счетчика. Второй и третий входы логического элемента И 9 соединены соответственно с выходом автоколебатепьного генератора 7 и с выходом старшего разряда счетчика 12 через ин: вертор 1 1, Блок 3 контроля скольжения (фиг. 3) содержит несколько (по числу колес транспортного средства) одинаковых цепей, каждая иэ которых состоит из последовательно соединенных входного ключа 13, счетчика 14, дешнфратора 15 и выходного ключа 16. Кооме того. имеются общие дпя всех цепей логический элемент ИЛИ

17 и распредепитель 18 управпяюших . сигналов. Входами блока 3 контроля скольжения являются входы ключей 13, соеди-. ненные с выходами соответствующих формирователей 2 (фиг. 3), а выходами — выходы ключей 16. Первый выход дешифратора 15 является сигнализатором окончания очередного цикла контроля, а второй выход - сигнапизатором юза данного колеса, при этом первые выходы всех дешифраторов 15 подключены через = логический элемент ИЛИ 17 к входу рас»предепитепя 18 управляющих сигналов, который имеет три выхода: первый выход соединен с вторыми входами ключей 13, второй выход — с вторыми входами ключей 16, третий выход — с входами сброса в начальное состояние счетчиков 14.

Работа блока контроля скольжения происходит циклически. Каждый цикл органи,зуется тремя управляющими сигналами от

:распределителя 18.

Устройство работает спедуюшим образом, Датчик 1 частоты вращения вырабатывает переменное напряжение с частотой, пропорциональной скорости вращения колеса, формирователь 2 преобразует это напряжение в однополярные импульсы, которые поступают на соответствующий вход блока 3 контроля скольжения и на управляющий вход блока 4 управляемой задержки включения тормоза.

Если контролируемое колесо окажется в состоянии юза, то блок 3 контроля скольжения вырабатывает сигнал юэа, поступающий на вход отключения тормоза исполнительного блока 5 и одновременно на вход задержки блока 4 управляемой задержки включения тормоза.

По сигналу, поступающему на вход отключения тормоза, исполнительный блок

5 воздействует на рабочий орган тормозной системы с целью снятия ипи уменьшения тормозного усилия на контролируемом колесе..Сигнал, поступающий и это же время, на вход задержки блока 4, задерживается в этом блоке на время, зависящее от скорости вращения колеса, которую оно имело в момент выработки сигнала юэа. Информация об этой скорости поступает в,виде импульсов от формироватепя 2 на управляющий вход блока 4.

По истечении требуемого отрезка времени с выхода блока 4 на вход включения тормоза исполнительного блока 5 поступает сигнал, по нему блок 5 воздействует на рабочий орган дпя восстановпения тормозЙЙРО vc. èë èÿ RA кГi л4:мю

614983

Работа блока 4 управляемой задержки включения тормоза происходит следующим образом.

В исходном положении в реверсивном счетчике 12 записывается максимальное число, допускаемое разрядностью счетчика. При поступлении на запускающий вход блока имйульса от блока 3 контроля скольжения, свидетельствующего о наличии юза контролируемого колеса, запуска10

Ются ждуший одновибратор 6, вырабатывающий одиночный импульс заданной длительности .. Этот импульс является разрешающим для прохождения через логический элемент И 8 на суммирующий вход ревер15 сивного счетчика 12 импульсов от формирователя 2, связанного с датчиком. 1 частоты вращения. Первый из указанных импульсов переведет счетчик в нулевое

20 состояние; последующие импульсы сумми» руются до тех пор, пока не прекратится действие одиночного импульса ждущего одновибратора 6.

За отрезок времени, равный длительно25 сти импульса одновибратора, в реверсивном счетчике 12 запишется определенный код, характеризующий частоту вращения контролируемого колеса. Прекращение действия импульса одновибратора 6, а

\ также наличие в счетчике 12 определенного кода, отличающегося от исходного, приводят к тому, что через логический элемент И 9 на вычитающий вход счетчика 12 начинают поступать импульсы с постоянным периодом следования от автоколебательного генератора 7. Вычитание продолжается до тех пор, пока счетчик

12 не окажется в исходном состоянии, которое является условием для включения исполнительным блоком тормоза и одновременно прекращения подачи вычитаемых импульсов от генератора 7 через логический элемент И 9. Задержка включения тормоза пропорциональна скорости вращения колеса в момент. выработки сигнала юза.

Количество разрядов реверсивного счетчика 12 определяется, исходя из вы-. бранного числа участков ступенчатой аппроксимации требуемой функциональной зависимости. В опытном образце было принято восемь участков аппроксимации, что соответствует трем разрядам двоичного счетчика. Для дешифрации состояния у счетчика добавлен. четвертый (старший) разряд, фиксирующий переполнение трех предыдуших разрядов, образующееся в результате вычитания и являющееся одновременно исходным состоянием счетчика и сигналом для включения тормоза. Индикация состояния счетчика может быть выполнена и другим способом, например„. с помощью дешифратора.

Длительность t импульса, выраба» тываемого ждущим одновибратором 6, расчитана, по формуле: аб

Ь о

Ф

Х где Аб — отрезок пути, пройденного колесом транспортного средства, соответствующий одному периоду колебаний напряжения, вырабатываемого датчиком частоты вращения; 7 Х вЂ” шаг аппроксимации требуемой функциональной зависимости задержки отмены сигнала о юэе от окружной скорости колеса в момент выключения тормоза.

Период Т следования импульсов от автоколебательного генератора 7 расчитан по формуле ,„®"Э макс

К

rget. g — максимально требуемая замакс держка включения тормоза, соответствующая максимальной скорости движения транспортного средства;

К вЂ” количество участков аппроксимации функциональной зависимости.

При изменении указанных параметров (например, при смене транспортного сред,ства или изменении условий сцепления), новое расчетное значение коэффициента пропорциональности в этой функциональной зависимости достигнуто, как это следует из принципа работы блока 4 управляемой задержки, путем изменения периода Т следования импульсов от генератора 7.

Правильная установка этого периода позволяет избежать опасности заклинивания колес транспортного средства при их одновременном юзе и неоправданного увеличения тормозного пути, которое наблюдается при использовании устройств с постоянной задержкой включения тормоза.

В блоке 3 контроля скольжения каждый цикл работы организован тремя управляющими сигналами от распределителя

18 (фиг. 3). Первый управляющий сигнал

Счет поступает на вторые входы ключей

13 и обеспечивает прохождение импульсов от датчиков частоты вращения колес на соответствующие счетчики 14, котове подсчитывают эти импульсы до тех пор, пока один из счетчиков не наберет некоторое наперед заданное число. В этом случае с первого выхода дешифратора 15 через элемент ИЛИ 17 на вход распределителя 18 поступает сигнал, в ответ на

614983 который распредепитедь 18 прекрашает выработку первого управпяюшего сигнала

Ъ

"Счет, и вырабатывает второй управляющий сигнал ОпРос,. последний подается на вторые - входы ключей 16.

Если в каком- ибо из счетчиков 14 окажется записанным число меньшее, чем некоторое наперед заданное число, то на втором выходе соответствующего дешифpampa 15 появляется сигнал юза, который через ключ 16 передается на исполнительные органы, отключающие тормоз данного колеса. Затем распределитель 18 вырабатывает третий управляющий сигнал

"Сброс, поступающий на счетчики 14 и сбрасываюший их в начальное состояние, после чего вновь вырабатывается первый управляющий сигнал "Счет" и начинается спедуюши "r цикл контроля скольжения

Таким образом, применение блоков 4

20 управляемой задержки включения тормоза в описанном противоюзном устройстве позволяет увеличить надежность зашиты колес от повреждения и повысить эффективность действия тормозной систе25 мы.

Формула изобретения .Противоюзное устройство, содержащее датчики частоты вращения колес, соедн- 30 пенйые через формирователи импульсов с блоком контроля скольжения, выходы которого подключены ко входам отключения тормоза исполнительных органов, о т л ич а ю щ е е ся тем, что, с целью повы- 3s щения надежности зашиты от заклинивании и эффективности действия: тормозной системы, оно снабжено включенными ме:жду блоком контроля скольжения н входами включения тормоза исполнительных органов блоками управляемой задержки включения тормоза, а вход задержки у каждого из этих блоков подключен к выходу формирователя импульсов.

2. Устройство по и. 1, о тпич а ющ е е с я тем; что блок управляемой задержки включения тормоза содержит реверснвный счетчик, ждуший одновибратор, автокопебатепьный генератор, инверторы и логические элементы И, причем суммирующий вход реверсивного счетчика подключен к выходу логического элемента И, один из входов которого является управляющим входом блока, вычитаюший вход

:реверсивного счетчика подключен к выходу другого логического элемента И, один из входов которого подключен к вы— ходу автокопебательного генератора, другой вход первого логического элемента

И непосредственно, а другой вход второго логического элемента И через инвертор соединен с выходом ждущего одновибратора, вход последнего является входом блока, а являющийся выходом блока выход старшего разряда реверсивного счетчика подключен через другой инвертор к третьему входу второго логического элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США ¹ 383889 кл. 303-21, 1974.

2. Патент Франции N 2227162, кл. В 61 с 15/08, 1974.

3. В. И. Егоров, В. С. Росланас. Дискретное устройство обнаружения юза и бокосования колесных пар. Электрическая и тепловозная тяга. 1972, ¹ 6,;с. 37-38.