Устройство для индикации скольжения колесной пары

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 001 191 310 ТЕТ СССРИ ОТКРЫТИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КО ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЛЬСТ НОМУ С КА(54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИ СКОЛЪЖЕНИЯ КОЛЕСНОЙ ПАРЫ,содержащее тахогенератор, к выходу которого подключены рабочие входы первого ивторого электронных ключей, подключенныхсвоими выходами к рабочим входам соответствующих блоков памяти, входы сброса которых соединены с выходами генераторасброса, третий электронный ключ, вспомога-,тельный генератор, выход которого связанс входом счетчика, и логический элемент И,отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и повышения быстродействия, оно снабжено блоком сравнения, логическими элементами НЕ и И - НЕ, вторым логическим элементом И и пороговым элементом, вход которого соединен с выходом третьего электронного ключа, а выход - с одними из входов генератора сброса, логического элемента И - НЕ и логических элементов И, другие входы которых соответственно соединены с первым и вторым выходами счетчика и выходами логических элементов НЕ, подключенных входами к третьему и четвертому выходам счетчика, причем выход блока сравнения соединен с входом третьего электронного ключа, а входы с выходами блоков памяти, при этом выходы логического элемента И - НЕ и первого и второго логических -элементов И соответственно подключены к управляющим входам первого, второго и третьего электронных ключей.1100159 2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что генератор сброса выполнен на логических элементах И - НЕ, выходы которых Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано для обнаружения скольжения колесных пар локомотивов.Известно устройство для индикации скольжения колесной пары, содержащее тахогенератор, к выходу которого подключены рабочие входы первого и второго электронных ключей, подключенных своими выходами к рабочим входам соответствующих блоков памяти, входы сброса которых соединены с выходами генератора сброса, третий электронный ключ, вспомогательный генератор, выход которого связан с входом счетчика, и логический элемент И 1.Недостатком известного устройства является то, что оно не может обеспечить индикацию одновременного юза или буксования всех колесных пар локомотива, так как подобные устройства могут обнаружить недопустимое по величине проскальзывание колеса относительно рельса только в том случае, если как минимум одна колесная пара не буксует (не юзит), при этом последняя используется как эталонная, Например, при срыве в буксование или юз всех колесных пар локомотива происходит равномерное заполнение блоков памяти сигналами частотных тахогенераторов, рассогласование между временами их заполнения будет стремиться к нулючто не вызовет срабатывания устройства. Вторым недостатком устройства является невысокая точность измерения скольжения, так как она зависит от количества импульсов, необходимых для полного заполнения блоков памяти, что, в свою очередь, .увеличивает время выявления скольжения с момента его возникновения, а также от количества импульсов выходного сигнала частотного тахогенератора за один оборот колеса, которое на низких скоростях движения локомотива мало.Цель изобретения - повышение точности измерения и повышение быстродействия.Поставленная цель достигается тем, что устройство для индикации скольжения колесной пары, содержащее тахогенератор, к выходу которого подключены рабочие входы первого и второго электронных ключей, подключенных своими выходами к рабочим входам соответствующих блоков памяти, входы сброса которых соединены с выходами генератора сброса, третий электронный ключ, вспомогательный генератор, выход коявляются выходами генератора сброса, а входы попарно объединены и являются входамигенератора сброса. 2торого связан с входом счетчика,и логический элемент И, снабжено блоком сравнения, логическими элементами НЕ и И - НЕ, вторым логическим элементом И и пороговым элементом, вход которого соединен с выходом третьего электронного ключа, а выход - с одними из входов генератора сброса, логического элемента И - НЕ и логических элементов И, другие входы которых соответственно соединены с первым и вторым выходами счетчика и выходами логических элементов НЕ, подключенных входами к третьему и четвертому выходам счетчика, причем выход блока сравнения соединен с входом третьего электронного ключа, а входы - с выходами блоков памяти, при этом выходы логического элемента И - НЕ и первого и второго логических элементов И соответственно подключены к управляющим входам пер.- вого, второго и третьего электронных ключей,Генератор сброса выполнен на логичес0 ких элементах И - НЕ, выходы которых являются выходами генератора сброса, а входы попарно объединены и являются входами генератора сброса. На чертеже приведена блок-схема устройства для индикации скольжения колесной пары.Устройство для индикации скольженияколесной пары содержит тахогенератор 1, к выходу которого подключены рабочие вхо- ЗО ды электронных ключей 2 и 3, подключенныхсвоими выходами к рабочим входам блоков 4 и 5 памяти, входы сброса которых соединены с выходами генератора 6 сброса, вспомогательный генератор 7, выход которого соединен с входом кольцевого счетчика 8, З 5 пороговый элемент 9, вход которого соединен с выходом электронного ключа 1 О, а вью ход - с входами а генератора 6 сброса, логических элементов И - НЕ 11, И 12 и 13, входы б которых соответственно соединены 40 с выходами а и б кольцевого счетчика и выходами логических элементов НЕ 14 и 15, подключенных входами к выходам в и г счетчика 8. Причем выход блока 16 сравнения соединен с входом электронного ключа 1 О, а входы - с выходами блоков 4 и 5 455 памяти. При этом выходы логического элемента И - НЕ 11 и логических элементов И2 и 13 соответственно подключены к управляющих входам электронных ключей 2, 3 и 10, а генератор 6 сброса выполнен на11001593 а логических элементах И - НЕ 7 и 18, вы- чика 8 появляется логический нуль, электходы которых являются выходами генера- ронный ключ 3 закрывается и на выходе блотора 6, а входы попарно объединены и яв- ка 5 памяти устанавливается напряжение, ляются входами генератора 6 сброса. неизмененноПринцип аботы п е лнеизмененное в дальнеишем и пропорциочринцип работы предлагаемого индика- нальное величине скорости движенир о жения колеснои пары основан на са во второй момент измерения. Таким об 5я коле- непрерывном вычислении ускорения колеса разом, напряжение на выходе блока 16 срав,- в точке его касания с рельсом и сравнении нения, осуществляющего выделение и сивычисленной величины с величинойеличиной, про- ление разности двух входных величин по абн и усипорциональной предельно возможному уско- солютному значению, после того, как электрению локомотива. 100 ронный ключ 3 закрывается, равно прираДифференцирование выходного сигнала щению напряжения тахогенерато а 1. рости движения колеса в точке его касания выходного напряжения тахогенератора бус рельсом, осуществляется частотой вспомо- дет стремиться кься к нулю, т. е. частота вспомогене ато 7 гене и ет имп льгательного генератора 7. Вспомогательный гательного генерато а 7 б15ратора удет достаточно генератор генерирует импульсы с опреде-. большой, то выходное напряжение элеменленной длительностью амплитуды и часто- та сравнени бс авнения удет пропорционально ускоты. Эти импульсы поступают на вход коль-, рению колеса. С цевого счетчика 8, на выходах а, б ича. игнал логическои единицы,чд а, б, в и г появившеися на выходе г кольцевого счет- которого циркулирует положительный им- чика 8, инвертируется логическим элементом пульс, т, е. логическая единица. Копьцевой 20 НЕ 15. При этом логический нуль с выхода счетчик 8 построен таким образом, что сиг- элемен НЕ 5элемента поступает на вход б эленалы логической единицы, последовательно мента И 13, на выхо е кот, на выходе которого также по- появляющиеся на его соседних выходах, является логический н уль, и электронныич сдвинуты один относительно другого по фазе ключ 10 открьч,юч открывается, пропуская на вход поравнои периоду генерируемых вспомогатель- рогового элемента напряжение с выхода ным генератором 7 импульсов. Сигналы ло- блока 16 срлока сравнения. Когда колесная пара гических единиц, появляющиеся на выходах не теряе с рне те яет с рельсом сцепления, величина выв и г кольцевого счетчика 8, инвертируются ходного напряжения блока 6 с авнения нека сравнения непревышает порога срабатывания элементаУстройство работает следующим о аУ р " р дующим обра, величина которого определяется предельПрно возможным ускорением локомотива, ид устимого по вели- элемент 9 не опрокидывается. Далее появредположим, что недоп стимого по вчине проскальзывания колеса относительно ляется сигнал логической единицы на выхорельса нет. Появление сигнала логической де а кольцевого счетчика 8, который посту- единицы на выходе б кольцевого счетчика 8 пает на вход б генх д генератора сброса, блои памяти с расываются в нуль, Даоткрывает электронный ключ 2, таким обра- ки 4 и 5 памяти сб зом, на его управляющем входе, т. е, на 35 лее описанный цикл повторяется. выходе логического элемента И - НЕ 11)П редположредположим, что колесо потеряло сцеппоявляется логический нуль. Электронный ление с рельсом т, е. нрельсом, т, е. начало пробуксовыключ пропускает на вход блока 4 памяти вать. Величина его ускорения резко увели- импульс напряжения амплит а кр, уда которого чилась, и, естественно, увеличилось выход- равна сигналу тахогенератора 1, пропорцио ное напряжение тахогенератора 1. Пмм нальному скорости движения колеса влеса в дан- . соответствующего цикла измерения описанный момент времени.)ного выше, на выходе блока 16 сравненияВ момент, когда на выходе б кольд б кольцево- установится напряжение, пропорциональное го счетчика 8, станавливаетсу ется сигнал ло- ускорению колеса в момент возникновения гического нуля, элект онный ку, р " люч 2 закры- скольжения. А так как в этот момент вревается, а на выходе блока 4 памяти устанав мени ускорение локомотива не может измениться мгновенно и возрастать в темпе ливается напряжение, неизменное в дальнейшем и пропорциональное ско остискорости дви- роста ускорения колеса, то под действием жения колеса в момент ее измерения. Сле- выходного напряжения блока 6 сравненияр г вый элемент опрокинется. На его дующий сигнал логической-единицы появля- пороговый элемент 9 п ется на выходе в кольцевого счетчика 8. выходе появится сигнал логического нуля. Сигнал 1 логического нуля поступает на 50вход б элемента И 12, на выходе которого Сигнал логическигнал логического нуля с выхода элечтакже появляется логический нуль, и элект- мента 9 откроет элр т электронныи ключ 3, заблоч ронныи ключ 3 открывается.памяти, причем электронный ключ 2 буЭлектронный ключ 3 пропускает на вход и 5 памяти р блока 5 памяти импульс напряжения, вели 55 дет закрыт, электронные ключи 3 и 4 открычина которого пропорциональна скорости ты а блоки 4 5и памяти не будут сбрасыдвижения колеса во второй момент ее изме- ваться в нуль нн ль независимо от появпения сигрения. Когда на выходе в кольцевого счет- налов логической еединицы на выходах коль1100159 Составитель Я. Гаврилов Редактор В. ПетращТехред И. Верес Корректор Л. Пилипенко Заказ 4487/1 б Тираж 657 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н о 1 крытнй 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4цевого счетчи ка 8. Причем на выходе блока 4 памяти будет сохраняться напряжение, пропорциональное скорости движения колеса непосредственно в момент перед буксованием, а блок 5 памяти через открытый электронный ключ 3 будет следить за изменением выходного сигнала тахогенератора 1, т. е. за скоростью движения колеса в момент буксования. Естественно, напряжение блока6 сравнения, пропорциональное ускорению буксую 1 цего колеса, будет удерживать элемент 9 через открытый электронный ключ 10 в опрокинутом состоянии. При этом выходной сигнал логического нуля с элемента 9 сигнализирует о наличии скольжения, в данном случае о недопустимой по величине пробуксовке, и может воздействовать на какой- либо исполнительный орган, например клапан песочницы, уменьшая буксование, Как только буксование прекратится, выходные напряжения блоков памяти выравняются и выходное напряжение блока 16 сравнения упадет до нуля, элемент 9 вернется в свое первоначальное устойчивое состояние.Далее описанный цикл измерения и регистрации скольжения повторяется. Таким образом, время выявления возник- "О новения избыточного скольжения определяется только частотой вспомогательного генератора и не зависит от частотных свойств тахо- генератора, что позволяет повысить точность и быстродействие устройства, а также обеспе чить выявление избыточного скольжения припотере скольжения всеми колесными парами локомотива.