Устройство обнаружения избыточного скольжения колесных пар подвижного состава

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Социалистическии республик ()982939

° Ф (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заи»ено 18.06.81 (21) 3302662/24-11 с присоединением заявки И(23) Приоритет

Опубликовано23.12.82. Бюллетень Юо 47 (51)M. Кл.

В 60 L 3/10 фоудвротвеиный комитет

CCCP ао делаи изобретений и открытий (53) УДК

621 337:621, .335.2(088,8) Дата опубликования описания 23 . 12 .82

В. С. Росланас, К. Н. Рюхин и Ю. И. Сок (72) Авторы изобретения

Ленинградский ордена Ленина институт инж щ;р» железнодорожного транспорта им. акад. В. Н. Образцова --"=-==-=.." (71) Заявитель (54) .УСТРОЙСТВО ОБНАРУЖЕНИЯ ИЗБЫТОЧНОГО СКОЛЫЕНИЯ

КОЛЕСНЫХ ПАР ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к системам защиты подвижного состава от боксования и юза, и может быт ь применено на локомоти в ах, эле кт5 ро- и дизельпоездах и других железнодорожных транспортных средствах.

Известно устройство обнаружения избыточного скольжения колесных пар подвижного состава, содержащее датчики скорости вращения колесных пар, подключенные к входам формирователей, выходы которых соединены с одними из входов соответствующих счетчиков и с входами блока выбора экстремальной частоты, умножитель и ключи (1 ).

Недостатком этого устройства является низкая точность измерения скольжения. го

Цель изобретения - повышение точности измерения избыточного скольжения.

Поставленная цель достигается тем. что в устройство обнаружения избыточного скольжения колесных пар подвчжлого состава, содержащее дат чи ки скорости вращения колесных пар, подключенные к входам формирователей, выходы которых соединены с одним из входов соответствующих счетчиков и с входами блока выбора экстремальной частоты, умножитель и ключи, снабжено выпрямителем и блоком экстремального напряжения, входы которого подключены через выпрямители к соответствующим датчикам скорости вращения колесных пар, а выход - к одному- из входов умножителя, другой вход которого соединен с выходом блока выбора экстремальной частоты, а выходс одним из входов ключей, другой вход которых подключен К выходу со" ответствующего счетчика, а третий — к выходу соответствующего формирователя.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устрой ножителя 8 и соединен с выходом бло-. ка 4 выбора экстремального напряжения. Выход преобразователя 14 напряжения в частоту является выходом умножителя 8.

Предлагаемое устройство обнаружения избыточного скольжения работает следующим образом, Датчик 1 вырабатывает переменный сигнал, частота которого пропорциональна скорости вращения колесной пары. формирователь 2 из сигнала датчика 1 формирует импульсы прямоугольной формы, длительность которых пропорциональна периоду сигнала датчика (например, равна половине периода). Импульсы всех формирователей 2 поступают в блок 7 выбора экстремальной частоты, который на своем выходе имеет последователь1ность импульсов экстремальной (эталонной) частоты. Умножитель 8 увеличивает частоту следования эталонных импульсов в заданное число раз, Пря моугол ьный и мпул ьс с выхода формирователя 2 поступает на вход сброса в ноль счетчика 6 и своим передним фронтом устанавливает счетчик 6 в нулевое положение; счетчик 6 начинает заполняться импульсами от умножителя 8. Емкость и счетчика 6 и коэффициент К умножителя 8 выбираются из условия

3 98293 ства обнаружения избыточного скольжения; на фиг . 2 - вариант схемы выполнения блока выбора экстремальной частоты; на фиг, 3 - выполнение умножителя частоты. 5

Устройство обнаружения избыточного скольжения колесных пар подвижного состава содержит датчики 1 скорости вращения колесных пар (условно показаны для двух колесных пар), 10 выходы которых соединены с входами формирователей 2 прямоугольных им пульсов и с входами выпрямителей 3, выходы которых соединены с входами блока 4 выбора экстремального напряже- 15 ния. Выход каждого формирователя 2 прямоу гол ьных и мпул ьсов соединен с входом ключа 5, с входом установки в ноль счетчика 6 и с" одним из входов блока 7 выбора экстремаль- 2о ной частоты, вход которого соединен с входом умножителя 8 частоты. Выход умножителя 8 соединен с суммирующим входом каждого счетчика 6 и с входом каждого ключа 5. Выход каж- 25 дого счетчика 6 соединен с оставшим-. ся входом соответствующего ключа 5.

Выходы ключей 5 являются выходами каналов измерения скольжения соответствующих колесных пар, т.е . явля- зв ются выходами устройства. В качестве датчиков скорости вращения колесных пар применены синхронные тахогенераторы.

Блок 7 выбора экстремальной часто- З5 ты может быть построен по схеме, представленной на фиг. 2. Блок содержит триггеры 9 по числу колесных пар и логический элемент И 10. Единичный вход каждого триггера 9 соединен с

40 выходом соответствующего формирователя 2 импульсов. Нулевые входы триггеров соединены с выходом логичес" кого элемента И 10, Выход каждого из триггеров 9 соединен с одним из

45 входов элемента И 10, выход которого является выходом блока 7.

Умножитель 8 частоты (фиг. 3) содержит последовательно соединенные триггер 11, сумматор 12, фильтр 13 низкой частоты, преобразователь 14 напряжения в частоту и делитель 15 частоты, выход которого соединен с нулевым входом триггера 11. Единичный вход 16 триггера 11 соединен с выходом блока 7 выбора экстремальной частоты. Вход 17 сумматора 12 является корректирующим входом умИ=К= > (1)

100 где E - требуемая точность измерения скол ьжения, выраженн ая в процентах.

За время заполнения счетчика 6 на его выходе формируется прямоугольный импульс эталонной длительности, т..е. такой дли тел ьн ости, которая соответствует частоте вращения эталонной (не скользящей) колесной пары.

Ключ 5, один из входов которого является запрещающим, осуществляет сравнение длительности импульса формирователя 2 и счетчика 6, т.е. сравнение длительности контролируемого эталонного импульсов, Если контролируемая колесная пара не проскал ьзывает, то оба сравниваемых импульса имеют одинаковую дЛительность, и в любой момент времени сигнал на выходе ключа 5 отсутствует.

Если какая-либо колесная пара начинает проскальзывать, то длительность импульса формирователя 2 этой

939

Когда предлагаемое устройство производит измерение избыточного скольжения колесных пар при юзе, его отличие от известного заключается в том, что блок 7 являетСя блоком выбора максимальной частоты; блок 4 является блоком выбора максимального напряжения; запрещающим входом ключа

982 колесной пары изменяется (уменьшается при боксовании и увеличивается при юзе) .. Длительности контролируемого и эталонного импульсов становятся неравными. За отрезок времени, равный 5 разности длительностей контролируемого и эталонного импульсов, на выход ключа 5 проходит серия импульсов от умножителя 8, Количество этих импульсов в единицу времени пропорционально разности скоростей проскальзывающей и эталонной колесных пар .

При этом цикл измерения разности скоростей в предлагаемом устройстве повторяется в каждом периоде сле- 15 дования импульсов от датчика скорости, т.е. длительность цикла измерения составляет один указанный период, независимо от скорости движения транспортного средства. 20

Блок 7 (фиг. 2) в представленном варианте служит для выбора минимальной частоты, а устройство, содержащее такой блок, определяет избыточное скольжение.при боксовании колесных 25 пар. Вход ключа 5, соединенный с выходом формирователя 2, является запрещающим.

Блок 7 выбора экстремальной (минимальной) частоты работает следующим 30 образом.

Импульсы формирователей 2 устанавливают соответствующие триггеры 9 в единичное состояние. При совпадении единичного состояния у всех триг-35 геров 9 срабатывает элемент И 10, при этом все триггеры 9 устанавливаются в нулевое положение . Импульсы с частотой, наименьшей из всех частот импульсов, поступают на входы тригге-40 ров 9.

Работа умножи теля 8 частоты (фи г . 3) основана на принципе фазовой автоподстройки частоты. Триггер 11 выполняет роль фазового компаратора, переключаемого импульсами сравниваемых частот, а именно эталонной частоты, импульсы которой поступают на единичный вход 16 триггера 11, и частоты обратной связи, подаваемой на нулевой вход триггера 11. Постоян- ная составляющая выходного напряжения триггера 11 прямо пропорциональна разности фаз переключающих триггер импульсов, .указанная постоянная

55 составляющая формируется с помощью фильтра l3 низкой частоты и преобразуется с помощью преобразователя 14

1 в частоту выходных импульсов умножителя 8. Делителем 15 частоты, включенным в цепь обратной связи, выходная частота уменьшается в число раз, равное требуемому коэффициенту

К умножения умножителя 8. Таким образом, осуществляется автоматическая подстройка выходной частоты умножителя.

Рабочий диапазон умножителя частоты характеризуется отношением максимальной из умножаемых частот к ми" нимальной. При. входных частотах, лежащих за пределами рабочего диапазона, умножитель либо полностью перестает работать, либо меняет коэффициент умножения. Рабочий диапазон умножителя существенно ограничен тем, что к умножителю, как правило, предъявляется требование сохранения работоспособности при резком изменении входной частоты, а это требование выполнимо лишь в довольно узком диапазоне частот ввиду большой инерционности умножителя.

Для расширения рабочего диапазона, а также для повышения. точности работы умножителя, последний содержит сумматор l2 с корректирующим вхо дом 17, Корректирующее напряжение, подаваемое на вход 17. уменьшает погрешность напряжения на входе фильтра

13 при частотах, выходящих за предел рабочего диапазона умножителя, не имеющего коррекции .

Корректирующее напряжение образу" ется из выхоцного напряжения тахоге,нераторов (Датчиков 1) с помощью вып,рямителей 3 и блока 4 выбора экстре1мального (для случая боксования минимального) напряжения. Блок 4 представляет собой диодную сборку с источником опорного напряжения и резистором. Иапряжение на выходе блока 4 в устройстве обнаружения избыточного скольжения является минимальным из всех входных напряжений и ппопорционапьным скорости вращения эталонной колесной пары.

7 982939 ной частоты,.умножитель и ключи, 5 является второй вход, соединенныи м что с отличающeecя тем,ч с выходом счетчика 6. целью повышения точнос е- . т чности оно сяабжеТехнико-экономические преимущеб 1бора экстно выпрямителем и олоком вы Ор ства устройства обнаружения избыточы кото па заклю . s ремального напряжения, входы к ного скольжения колесных пар заклю . ь ч ез выпрямители к ме е- рого подключены через вып чаются в увеличении точности измереорос ти соответствующим датчикам скоро ния и повышении качества функционирок ме ении:,из- вращения колесных пар, а выходвания устройства при измерении::изодному из входов у множителя, другой быточного скольжения за счет расшиого сое инен с выходом рения диапазона ра очих а выход - с одним из входов ключеи, другой вход которых подключен к выформула и зобретения а ходу соответствующего счетчика, третий - к выходу соответствующего

Устройство обнаружения избыточно.формирователя.

ro скольжения колесных пар подвижного состава, содержащее датчики

Источники информации, скорости вращения колесных пар, подэ лертизе и принятые ео внимание при экслерти ключенные к входам формирователеи, 20 1. Авторское свидетельство СССР выходы которых соединены с одними

6 /11 из входов соответствующих счетчиков по заявке 330 451 кл. В 60 L 3/10, 03.0 4.81 .. и с входами блока выбор а э кс тре мал ь982939

Составитель П. Резникова

Техред Ж.Кастелевич Корректор У ° Пономаренко

Редактор Н.Пушненкова

Филиал llllll "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 9808/20 Тираж 718 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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