Устройство для обнаружения боксования транспортного средства

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Социалистическик

Республик

< }865676 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.07.78 (21) 2642975/24-11 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К.

В 60 I. 3/10

Государствеиимй комитет

Опубликовано 23.09.81. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 28.09.81 (53) УДК 629.424..1 (088.8) по делам иэобретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

А. М. Тарасов, В. Е. Гайдуков, В. И. Цебро и И. колесник

Харьковский институт инженеров железнодорожн транспорта им. С. М. Кирова (71) Заявитель (54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ БОКСОВАНИЯ

ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Изобретение относится к области транспорта, в частности к устройствам обнаружения боксования колес транспортных средств, и может быть применено на электроподвижном составе железных дорог.

Известно устройство для обнаружения боксования транспортного средства, содержащее дифференцирующий контур, вход которого подключен к датчику частоты вращения колесной пары, блок памяти и подключенный к его входу ключевой элемент (1).

Недостаток известного устройства заключается в том, что в процессе развития боксования в основную память вводится сигнал с существенным запаздыванием, обусловленным временем срабатывания диффренцирующего контура.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено блоком постоянного запаздывания сигнала, вход которого соединен с выходом блока памяти, и интегродифференцирующим усилителем, один вход которого соединен с входом дифференцирующего контура, другой — с выходом блока постоянного запаздывания сигнала, а выход, являющийся выходом всего устройства, с управляющим входом ключевого элемента, сигнальный вход которого соединен с выходом дифференцирующего контура.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из интегро-диффренцирующего усилителя 1, выход которого является выходом всего устройства. Дифференцирующий контур 2, последовательно сое1© диненный с ключевым элементом 3, блоком 4 памяти и блоком 5 постоянного запаздыва. ния сигнала, представляет собой цепь коррекции. Вход цепи коррекции и один из входов 6 усилителя 1 соединены с датчиком (на чертеже не показан) частоты вращения колесной пары. Выход цепи коррекции соединен с другим входом 7 усилителя 1. Кроме того, выход усилителя 1 соединен также с управляющим входом ключевого элемента 3. щ Интегро-дифференцирующий усилитель 1 предназначен для работы в режиме повторения входного сигнала по входу 6, соединенному с выходом датчика частоты враще865676

1О

2О

25 зо

4О

55 ния колесной . ары и для работы В режиме интегрирования входного сигнала по входу

7, соединенному с выходом цепи коррекции, и для алгебраического суммирования входных сигналов. Конструктивно интегро-дифференцирующий усилитель 1 выполнен на интегральном операционном усилителе

KIYT401 (возможно использование усилителя типа КIУТ402) с емкостно-резистивными элементами во входных цепях и емкостным элементом в цепи обратной связи.

Дифференцирующий контур 2 предназначен для выделения производной выходного сигнала от датчика частоты вращения колесной пары. Конструктивно диффренцирующий контур выполнен в виде КС-цепочки (возможно использование трансформатора). Ключевой элемент 3 предназначен для прерывания выходного сигнала от дифференцирующего контура 2 при поступлении на его управляющий вход сигнала с выхода интегро-диффренцирующего усилителя 1. Конструктивно ключевой элемент 3 выполнен по стандартной схеме на переключающих микросхемах типа КIКТ011 (возможно использование микросхем типа КIКТ

241). Блок 4 памяти предназначен для хранения информации с выхода диффренцирующего контура 2 после срабатывания ключевого элемента 3. При открытом ключевом элементе блок 4 памяти работает в режиме повторения входного сигнала. Конструктивно блок 4 памяти выполнен на интегральном операционном усилителе типа КIУТ401 (КIУТ402) . конденсаторами во входной цепи и цепи обратной связи. Блок 5 постоянного запа дывания сигнала предназначен для сдвига во времени выходного сигнала блока 4 памяги. Конструктивно блок 5 постоянного запаздыВания Выполнен В Виде электронного блока.

Значение величины задержки времени блока 5 постоянного за паздывания выбираетс> в диапазоне 1---5 с.

Ключ . вой элемент 3 по управляющему входу оол адает зоной нечувствительности, не проп. екающей сигнал с выхода интегродифференцирующего усилителя 1 при разгоне поезда.

Значенис зоны нечувствительности связано с величи <ой задержки времени блока 5 постоянного запаздывания.

При боксовании колесной пары выходной сигнал интегро-дифференцирующего усилителя превосходит значение зоны нечувствительности ключевого элемента 3.

Устройство работает следующим образом.

При движении локомотива без боксования на вход 6 интегро-дифференцирующего усилителя 1, соединенный с датчиком частоты вращения колесной пары, поступает сигнал о частоте вращения колесной пары. Этот сигнал диффренцируется входным конденсатором интегро-дифференцирующего усилителя 1. На вход диффренцирующего контура 2 также поступает сигнал о частоте вращения колесной пары и на выходе диффренцирующего контура 2 имеется сигнал, равный производной входного сигнала.

Так как частота вращения колесной пары при отсутствии боксования неизменна или изменяется с большой постоянной времени, выходной сигнал блока 5 постоянного запаздывания близок к выходному сигналу диффренцирующего контура 2. Этот сигнал поступает на второй вход интегро-диффренцирующего усилителя 1. На выходе интегродиффренцирующего усилителя 1 сигнал отсутствует, так как алгебраическая сумма двух одинаковых по амплитуде входных сигналов равна нулю.

При боксовании колесной пары входной сигнал интегро-диффренцирующего усилителя 1 от датчика частоты вращения колесной пары изменится раньше, чем выходной сигнал от цепи коррекции за счет того, что блок 5 постоянного запаздывания выдаст сигнал, предшествующий боксованию. Имеет место неравенство входных сигналов, за счет чего на выходе интегро-диффренцирующего усилителя 1 появляется сигнал. Этот сигнал запрет ключевой элемент 3 и поступит в схему управления локомотивом для уменьшения момента, развиваемого боксующим электродвигателем. По мере развития боксования на вход 6 интегро-диффренцирующего усилителя 1, соединенный с датчиком частоты вращения колесной пары, будет поступать текущее значение частоты

Вращения колесной пары, а на вход 7, соединенный с цепью коррекции, — сигнал, предшествовавший боксованию. Разница этих сигналов характеризует собой интенсивность боксования.

По мере уменьшения боксования разность входных сигналов уменьшается и при прекращении боксования становится равной нулю. Ключевой элемент 3 открывается и устройство для обнаружения и прекращения боксования будет функционировать по рассмотренному выше алгоритму.

Применение предлагаемого устройства позволит увеличить на 10 — 12% тяговые свойства локомотива при его работе в зоне предела по сцеплению за счет введения индивидуального регулирования моментов, развиваемых парами (в настоящее время при боксовании одной из колесных пар уменьшают моменты всех колесных пар).

Кроме того, за счет высокой чувствительности предлагаемого устройства ограничивается скорость избыточных скольжений колесных пар, что позволит существенно уменьшить износ бандажей колес и рельсов, избежать случаи выходов из строя тяговых электдвигателей по причине боксования.

865676

Формула изобретения

Составитель Н. Лысяков

Редактор В. Иванова Техред А. Бойкас Корректор В. Бутяга

Заказ 7956/27 Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для обнаружения боксования транспортного средства, содержащее дифференцирующий контур, вход которого подключен к датчику частоты вращения колесной пары, блок памяти и подключенный к его входу ключевой элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено блоком постоянного запаздывания сигнала, вход которого соединен с выходом блока памяти и интегро-дифферен- 1о цирующим усилителем, один вход которого соединен с входом диффренцирующего контура, другой — с выходом блока постоянного запаздывания, а выход, являющийся выходом всего устройства, — с управляющим входом ключевого элемента, сигнальный вход которого соединен с выходом дифференцирующего контура.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 461008, кл. В 60 L 3/10, 1973.