Устройство для обнаружения буксования колесных пар

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

»»882787 (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 05. 02. 80(21) 2878011/24-11 с присоединением заявки Ж(23) Приоритет(51)М. Кл.

В 60 L 3/10

91оударотванный комитет

СССР по лолам нэооретоник и отхрыткк

Опубликовано 23.11.81. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 25.11.81 (53) УДК б21. .314(088.8) (72) Автор изобретения

А. Я ° Калиниченко

1 !

Всесоюзный научно-исследовательский институт вагоностроения

-т »! (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ БОКСОВАНИЯ

КОЛЕСН11Х ПАР

Изобретение относится к транспорту, в частности к устройствам обнаружения боксования колесных пар транспортных средств.

Известно устройство для обнаружения боксования колесных пар, содержа- з щее датчик частоты вращения колесной пары соединенный с выходом триггера и с одними входами двух элементов

И, другие входы которых соединены с раздельными выходами триггера, а вы1О ходы — с одними входами двух других элементов И, другие входы которых соединены с выходом генератора эталонной частоты, а их выходы — с суммирующим и вычитающим выходами реверIS сивного счетчика, который своим выходом связан с дешифратором jl) .

Недостатком известного устройства является то, что.при таком построении

20 устройства происходит обнаружение боксования при выделении одного максимально допустимого ускорения, например 2 м/с, во всем диапазоне пуска.

Однако максимально допустимое ускорение реализуется лишь в зоне регулирования напряжения до выхода на номинальное напряжение, что для горэлектротранспорта длится в течение 4-7 с (t0-t ). Последний. этап разгона происходит путем изменения магнитного .потока обмотки возбуждения, что составляет во времени 20-30 с (t, -tg,) и характеризуется существенной потерей силы тяги. В этом. режиме работы реализуется ускорение 0,5-0,8 м/с и никогда не достигает значения 2 м/с

Поэтому при контроле ускорения вращения колесной пары в режиме ослабленного поля, не равного предельно gonyc» тимому значению (2 и/с ), боксование обнаруживается не в момент его возник новения, а уже при более интенсивном боксовании, которое может стремиться к разностному, в особенности,при применении тиристорных импульсных систем регулирования напржкения на тяговых двигателях. Последнее приводит к более

8827 существенной потере силы тяги, к повышенному износу бандажей колесных пар и к увеличению расхода электрическои энергии на тягу.

Цель изобретения — повышение чувствительности устройства для обнаружения боксования колесных пар.

Поставленная цель достигается тем„ что устройство снабжено тактовым счетчиком, счетный вход которого 10 . соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика, ключом соединя1ощим выходы счетчиков с дешифратором, элементами ИЛИ, НЕ, дополнительным элементом И, дифференцирующим блоком и блоком сброса, сосдиненными последовательна, причем один вход элемента ИЛИ соединен с одним разделительным выходом, а другой вход через один из элементов И вЂ” с другим раздельным выходом триггера, к которому также присоединен другой вход дополнительного элемента И, при этом выход блока сброса соединен с установочными входами счетчиков, а ега вход — с управляющим входом ключа.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство состоит из триггера l. к входу которого подключается датчик, 30 (на чертегже не показан) частот@ враще-. ния колесной пары. Сигнал ат датчика г1редставляет собой прямоугольные импульсы, частота которых пропорцио" нальна ч" ñòîòå вращения колесной

35 пары. Одни выхадь1 элементов 2 и 3

И соединены с раздельньгми выходами триггера 1, их другие входы — с его входом, а их выходы — с одними из входов двух других элементов 4 и 5 И. 40

Другие входы элементов 4 и 5 И соединены с генератором б эталонной частоты, а их выходы — соответственно с суммирующим и вычйтающим входами реверсивного счетчика 7. С вычитающим входом реверсивного счетчика г сае-т 45 динен счетный вход тактово-о счетчика 8. Выходы обоих счетчиков через ключ 9 соединены с дешифраторам 10.

Элемент 11 ИЛИ, элемент 12 НЕ, дополнительный элемент 13 И, дифференцирующий блок 14 и блок 15 сброса соединены последовательно. Выход блока 15 сброса соединен с установочными входами счетчиков 7 и 8. Выход блока 14 соединен также с управляющим входом 55 ключа 9. Входы элемента 11 ИЛИ соединены с выходом элемента 3 И и одним из выходов триггера 1, к другому вы87 4 ходу которого присоединен другой вход дополнительного элемента 13 И.

Устройство работает следующим образом.

Па мере разгона транспортного средства на вход триггера 1 поступают импульсы с частотного датчика, часто-. та которых пропорциональна скорости движения (вращения колесной пары), а длительность импульса (t!1 ) обратно пропорциональна скорости движения.

Частота подачи этих импульсов зависит от скорости в соответствии с

Выражением уг

2Х0. (1) где 11 — скорость движения транспортного средства;

7 — число импульсoB частотного датчика за один оборот колеса;

R — радиус колеса.

При поступлении на вход триггера 1

i-го импульса rpvrrepa 7 зай:-1ет состояние, I!pH Koropîì на ега а11ходе соединенным с элементом 2И появится потенциальный сигнал, который поступает на. указанный вход элемента 2 и на. один вход элемента 11 ИЛИ, запрещая тем самым г аявление сигнала на выходе элемента 72 777:., Одновременно импульс, поступающий на вход триггера

1. следует на второй вход элемента

2 И. Поэтому на выха;,е элемента 2 И сигнал будет присутствовать в течение длительности 1 1 а и11пу1.LcG частот ного датчика, ка-. ар1.1"1;топ -упает на аг1ин вха i з re. 1Ðíòß 4 77 на apyroA вход катарога паступа1от импу.гьсы с гепера.тора б этапа гной 1астаты с частотой 1 1о . Эти импульсы за время существования 1-га импульса частотного цатчика следу1от на. суммиру1ощий вход реверсивного с-;етчика 7. При этом в счетчике 7 за время 7:о1 будет за-. писана числа в виде диан 1наго кода, значение котарога. обратно пропорциональна скорости движения

N эт 1. -2

После г1ропадания импульса запись числа в счетчик 7 прекращается, так как на выходе элементов 2 и 4 И сигнал исчезает.

При поступлении на вход триггера

1 (1+1)-га импульса от частотного датчика триггер 1 изменит свае состояние, которое характеризуется ис882787 чеэновением сигнала на выходе, соединенном с элементом 2 И, и появлением. сигнала на выходе, соединенном с элементом 3 И. Появляется сигнал на выходе элемента 3 И, который, поступая на второй вход элемента 11 ИЛИ, по-прежнему запрещает появление сигнала на выходе элемента 12 НЕ и, поступая на вход элемента 5 И, разрешает прохождение импульсов от генератора б эталонной частоты на вычитающий вход реверсивного счетчика 7 и одновременно на счетный вход тактового счетчика 8. В течение существования (1+1)-ro импульса в тактовый счетчик 8 будет записано число (i1) = эт n(н1) (3) и одновременно вычтено из числа, записанного в реверсивный счетчик 7 в течение существования i-ro импульса.

Число импульсов, записанных в тактовом счетчике 8 за время 1п (1+ ) будет соответствовать, скорости движе- И ния в соответствии с (2), а разность числа {разность кодов за время tg) будет соответствовать ускорению движения при данной скорости.

39

При появлении паузы с выхода элемента 3 И сигнал исчезает, что приводит к появлению сигнала на выходе элемента 12 НЕ. Так как триггер 1 продолжает находиться в прежнем состоянии, на одном выходе дополнительного элемента 13 И также присутствует сигнал, что позволяет с выхода элемента 13 И ему поступить на вход дифференцирующего блока 14. С выхода дифференцирующего блока 14 сигнал но длительности достаточной для передачи информации на дешифратор 10 поступает на вход управляющий ключа 9. При этом прои ходит подача кодов со счетчиков

7 и 8 на дешифратор 10. В случае возникновения боксования, когда выявляется несоответствие кодов, поступающих с выходов счетчиков 7 и 8, на выходе дешифратора !О появляется сигнал о

50 боксовании, поступающий далее на исполнительный элемент (на чертеже не показан). По заднему фронту этого сигнала в блоке 5 сброса формируется сигнал сброса, который, поступая на

SS установочные входы счетчиков 7 и 8 . сбрасывает их в исходное состояние.

Матрица дешифратора 10 набрана таким ббразом, что для каждого значе" ния скорости, представленной в виде кода, должен соответствовать разностный код, поступающий с выходов реверсивного счетчика 7 ° В случае несоответствия этих кодов на выходе дешифратора 10 появляется сигнал о бок" совании.

Таким .образом, устройство для обнаружения боксования обеспечивает обнаружение нарушения сцепления колеса с рельсом в стадии его развития во всем диапазоне скоростей.

Формула изобретения

Устройство для обнаружения боксования колесных пар, содержащее датчик частоты вращения колесной пары, соединенный с выходом триггера и с одними входами двух элементов И, другие входы которых соединены с раздельными выходами триггера, а выходы — с одними входами двух других элементов

И, другие входы которых соединены с выходом генератора эталонной частоты, а их выходы — с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, который своим выходом связан с дешифратором, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью повышения чувствительности, оно снабжено тактовым счетчиком, счетный вход которого соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика, ключом соединяющим выходы счетчиков с дешифратором, элементами ИЛИ, НЕ и дополнительным элементом И, дифференцирующим блоком и блоком сброса, соединенными последовательно, причем один вход элемента ИЛИ соединен с оцним раздельным выходом, а другой вход через один из элементов

И с другим раздельным выходом триггера, к которому также присоединен другой вход дополнительного элемента И, при этом выход блока сброса соединен с установочными входами счетчиков, а его вход — с управляющим входом ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР по заявке Р 255Д304/11, кл . В 60 L 3/.10, 1978 °

882787

Составитель Н. Лысяков

Редактор С. Патрушева Техреед И.Нюп Корректор М, Пожо

Заказ 10061/18 Тираж 735 Бодаисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР на делам изобретений и открытий

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

Фияиал Hhl "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4