Устройство для измерения динамических параметров транспортных средств

 

йф ффи, н.. iь„;.,;;,ф3@фф о,.5д б .ФМъ:Ôü ЯВА

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ »726462

Союз Советских

Социалистических

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 29.11.77 (21) 2548332/27 11 с присоединением заявки Ж(23) Приоритет(51)М. Кл.

G 01 М 17/00

Государственный комитет СССР ао делам изобретений и открытий

I (53) УДК 625.143:

:621.314 (088. 8) Опубликовано 05.04.80. Бюллетень ¹ 13

Дата опубликования описания 08.04.80

И. И. Балтер, А. М. Березовский и И, И. Вучетич (72) Авторы изобретения

Рижский филиал Всесоюзного научно- исследовательского института вагоностроения (7I ) Заявитель (54) YCTPOACTBO ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ. ДИНАМИЧЕСКИХ

ПАРАМЕТРОВ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Изобретение относится к области транспортной техники, в частности к устройствам для измерения динамических параметров транспортных средств, например,,экипмей железнодорожного, транспорта.

Известно усгройство для измерения динамических параметров транспортных средств, содержащее преоб1зазователи механических величин в электрические, измерительные усилители и регистраторы, например светолучевые осциллографы 1).

Оценка ходовых своиств с помощью таких устройств производится путем измерения ряда динамических процессов, например ускорений, относительных и абсолютных перемещений отдельных элементов транспортного средства, Однако такие устройства не позволяют однозначно оценить ходовые свойсз ва экипажа, так как уровни процессов, по которым производится оценка, существенным образом зависят от участка пути, на котором происходят эти

2 измерения. Зависимость измерений от состояния пути не позволяет сопостав

° лять их между собой и весьма часто при водит к противоречивым результатам.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для из- . мерения динамических параметров транспортных средств, содержащее датчики

IO колебаний иссле дуемого транспортного средства и его модели, усилители, блоки измерения среднеквадратичных отклонений и регистратор (2).

Оценка ходовых качеств проиэводится по отношению измеряемого процесса в . исследуемом транспортном средстве к процессу на выходе эталонной колебатель ной системы, возбуждаемой вибрациями колеса исследуемого транспортного средства.

Это устройство базируется на представлении о том, что уровни колебаний исследуемого и эталонного транспортных

726462 4

3 средств меняются пропорционально уровню возмущений от пути, характеризуемому колебаниями колеса транспорч ного средства.

Orwazo колебания колеса от участка к участку пути меняются не только по уровшо, йо и по спектральному составу.

Вследствие различных избирательных свойств по частоте исследуемого и эталонного транспортных средств отношение 10 сопоставляемых измеряемых процессов может меняться неопнозначно с изменением свойств пути. Таким образом, невозмбжно исключить влияние разброса динамических характеристик возмущений 15 различных участков пути на результаты измерений и, слеtloBGTeëüío, на оценки хоцовых свойств экипажей.

Целью изобретения является повышение точности путем исключения влияния 20 разброса характеристик участков пути на результаты измерений.

Указанная цель постигаечся тем, что устройство снабжено полосовыми фильч рами, включенными между выходами уси25 лителей и входами блоков среднеквадратичных отклонений, сумматором и соепиненными последовательно и включенными между выходами блоков целения и входа ми сумматора блоком мопелирования

30 спектра эталонного пути и блоком моделирования весовой функции зависимости измеряемого параметра от частоты, причем регистратор подключен к выходу сумматора.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит датчики колебаний, например измерительные преобразователи 1 и 2, установленные соответсч венно на исследуемом транспортном средстве и на его модели. Выходы преобразователей 1 и 2 подключены к усилителям, 3 и 4, К выходам усилителей 3 и 4 подсоединены полосовые фильтры 5 и 6, попарно имеющие равные полосы пропускания частот, например третьоктавные, на выходе которых установлены блоки

7 и 8 измерения среднеквадратичных отклонений. Выходы блоков 7 и 8 сооч» ветствуюших фильтров 5 и 6, попарно на. строеннь х на одни и те же центральные частоты, подключены к блокам деления 9, выполненным, например в виде логарифмических усилителей 10 и 11, блоков вычитания 12 и антилогарифмических усилителей 13, Количество блоков "деления соответствует количеству пар полосовых фильтров. Выход каждого блока 9 подключен к соответствующему делителю блока 1 4 моделирования спектра эталонного пути, выполненного в виде набора делителей с постоянными коэффициентами передачи, равными значениям среднеквадратичных отклонений эталонного пути по частотным полосам; Количество делителей также равно количеству пар полосовых фильтров, Выходы делителей блока 14 подключены на входы блока

15 моделирования весовой функции зависимости от частоты колебаний измеряемого параметра, выполненного на делителях с изменяемыми коэффициентами, передачи.

Все выходы блока 15 подключены через сумматор 16 к регистратору 17.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы с измерительных преобразователей 1 и 2, усиленные в блоках 3 и 4, поступают на фильтры 5 и 6, имеющие попарно одинаковые центральные частоты и полосы пропускания..В общем случае количество фильтров 5 и 6 и полосы пропускания выбираются таким образом, чтобы с одной стороны был полностью охвачен частотный диапазон исследуемого сигнала, а с другой стороны полоса пропускания фильтра была меньше полосы пропускания частотной характеристиКи транспорт ного исследуемого средства, Сигналы с выходов фильтров 5 и 6 поступают на блоки 7 и 8. Затем сигналы попарно (принадлежащие одной частотной полосе

«» ) подаются на соответствующие входы блоков деления 9, Таким образом; если на входе фильтров 5 и 6 имеются сигналы Х и У (где Х - сигнал оцениваемого параметра транспортного средства; Усигнал возмущения), то на выходе соответствующих фильтров с центральной частотой II получатся сигналы Х, У

1 и отношение их среднеквапратических значений дает оценку коэффициента передачи KqY транспортного средства на часTO76 . °

Прспорциональный коэффициенту передачи К1 сигнал с выхода блока деления поступает на блок 14 с постоянными для каждой частотной полосы коэффицентами передачи Р». . Величины коэффициентов передачи Р; соответствуют среднеквапратическим значениям возмущений эталонного пути, полученным из частотного спектра возмущения путем разделения его на полосы, равные полосам пропускания фильтров 5 и 6. В качестве возмущений эталонного пути может быть принят спектр возмущений пути, наиболее часто встречающегося в эксплуатации. На выходах блока 14 сигналы в каждой частотной полосе пропорциональны произведению й; ° Р, т. е. приведены к уровню эталонного возмущения в -ой полосе частот.

С выхода блока 14 сигнал поступает на блок 15 с перестраиваемыми коэффици- ентами ф, при помощи которых может быть образована некоторая весовая функция, характеризующая зависимость измеряемого параметра or частоты, При отсутствии такой зависимости q< устанавливаются равными единице. С выхода блока 15 сигнал поступает на сумматор 16 и регистратор 17. На выходе сумматора сигнал пропорционален измеряемому параметру качества транспортного средства во всем частотном диапазоне, охватываемом полосовыми фильтрами. Кроме того, он соответствует спектру и уровню возмущений эталонного пути.

Формула изобретения

Устройство для измерения динамических параметров транспортных средств, содержащее датчики колебаний исследуемого транспортного средства и его модепи, усилители, блоки измерения среднеквадратичных отклонений и деления и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности путем исключения влияния разброса характеристик пути на результаты измерения, оно снабжено полосовыми фильтрами, о включенными между выходами усилителей и входами блоков среднеквадратичных отклонений, сумматором и соединенными последовательно и включенными между выходами блоков деления и входами сумматора блоком моделирования спектра эталонного пути и блоком моделирования

/ весовой функции зависимости измеряемого параметра от частоты, причем регистратор подключен к выходу сумматора, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Соколов С, И. "Исследование дина» мики и прочности пассажирских вагонов", M., Машиностроение", 1976, с, 223.

2. Патент Великобритании М 872836, кл. 40 (1) N, 1962 (прототип).

БНИИПИ Заказ 647/34

Тираж 1019 Подписное

Фипиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4