Устройство для контроля положения деталей в зоне автосцепки вагонов

)5 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР ГОСПАТЕНТ СССР) ТЕНТН Е:удЩ 4 ф Е ИЗОБРЕТВИДЕТЕЛЬСТВУ. ИЯ ВТОРСКОМУ сесоюзного наститута желез- К.Сендеров тво СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КЖЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ В 30ВАГОНОВ(57) Использование: в железнодорожном транспорте для контроля положения деталей в зоне автосцепки, Сущность изобретения; 2 излучателя (1,2), 2 фотодиода (3,4), 2 компаратора (5,6), 2 преобразователя светового сигнала в электрический, 2 инвертора (19,10), 4 элемента И (11, 12, 13, 14), элемент ИЛИ (16) 2 триггера (15,17), 1 кнопку уста-новки нуля (18): 19, 7-11-1 4-17, 2-4-6-8-10-13- 16-15. 8-12, 9-13. 18-16. 1 ил.Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано для контроля положения деталей в зоне автосцепки вагонов.Совершенствование устройства контроля тормозной магистрали по величине пе- репада давления от локомотива не дает достоверной информации о перекрытии магистрали, особенно если оно произведено в конце поезда, Проведение визуализирован- ного контроля расположения рукоятки перекрытия тормозной магистрали повышает достоверность контроля магистрали "изнутри". Известен способ визуального контроля перекрытия концевых кранов, заключающийся в том, что на станции осмотрщик визуально убеждается в том, что рукоятки концевых кранов опущены, то есть не перекрывают тормозную магистраль. Поднятые рукоятки концевых кранов, перекрывающие тормозную магистраль, могут быть в вертикальном положении как в результате недосмотра при ремонте, так и после ремонта непосредственно перед отправлением.Поэтому стоит задача автоматизации контроля уходящего со станции состава с выдачей при необходимости сигнала машинисту поезда и поездному диспетчеру.Известны устройства изменения длины движущегося объекта со статическим способом контроля, в которых длина измеряется с помощью ряда фотодатчиков, в зоне которых находится объект (метод "проекции"). Недостаток указанных устройств определяется погрешностью, определяемой дискретным шагом установки датчиков, и невысокой надежностью, уменьшающейся с увеличением числа датчиков, то есть с повышением точности измерения.Известны технические решения, обеспечивающие данное измерение, когда ряд датчиков заменен специализированными фотоприемниками, преобразующими ширину светового пучка (от левой шторки до левого края и от правой шторки до правого края) в пропорциональные электрические сигналы. Этим обеспечивается точность измерения, но конструктивно контролируемый объект должен проходить между шторками, что невозможно при быстром чередовании обьектов с сильно отличающимися размерами,Известны также методы автоматического распознавания двумерных образцов с помощью, оптико-электронных (телевиэионны) датчик и обработкой сигнала на ЭВМ.Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является устройство, содержащее путевой датчик, реле включения излучателя, излучатель, фотоприемник, блок контроля взаимного положения деталей, компаратор и индикатор. Описанное устройство опреде ляет смещение автосцепок в вертикальнойплоскости, но не позволяет выделить конкретную деталь по ее размеру и местоположению.Целью изобретения является расшире ние диапазона контроля.Поставленная цель достигается тем, чтов устройство, содержащее последовательно соединенные излучатель, фотоприемник, компаратор, преобразователь светового 15 сигнала, в электрический, добавлен второйтакой же канал, выходы каналов соединены соответственно с первой и второй схемой инверторов и параллельно с первым входом первой схемы И и вторым входом второй 20 схемы И, выход первого инвертора соединен с первыми входами второй и третьей схемы И, выход второго инвертора с вторыми входами первой и третьей схемы И, выход первой схемы И через первый вход 25 четвертой схемы И соединен с первым триггером, выход второй схемы И через второй триггер со вторым входом четвертой схемы. И, выход третьей схемы И через схему ИЛИсоединен со вторым входом второго тригге ра; контакт "установка нуля" через кнопкусоединен со вторым входом схемы ИЛИ и вторым входом первого триггера, выход последнего является сигнальным - соединен с индикатором (индикатор может быть распо ложен у поездного диспетчера или у дежурного по станции с передачей информации по радиоканалу машинисту локомотива),При этом повышение достоверностиконтроля обеспечивается как тем, что про веряется положение рукояток концевыхкранов уже движущегося поезда (никто их уже не может повернуть), так и оптико-электронной системой, имеющей вероятность пропуска на два-три порядка меньше, чем 45 оператор.На чертеже изображено предлагаемоеустройство.Устройство содержит первый 1 и второй2 излучатели, первый 3 и второй 4 фотодио ды, первый 5 и второй 6 компараторы, первый 7 и второй 8 преобразователи светового сигнала в электрический, два инвертора 9 и 10, четыре схемы И 11, 12, 13, 14, схему ИЛИ 16, два триггера 15, 17 кнопку установки55нуля 18, и индикатор 19.Основной диагностический признак перекрытого крана тормозной магистрали, выявляемый предлагаемым устройством, - это вертикальное положение рукоятки крана.Признак выявляется на ходу поезда при помощи фотореле, состоящего из осветителя 1, формирующего параллельный световой пучок, направленный на фотоприемник, состоящий в свою очередь из последовательно соединенных фотодиодов 3, и усилителя-компаратора 5. Осветитель и фотоприемник располагается по обе стороны рельсового пути таким образом, чтобы связующий их луч А прерывался вертикально расположенной рукояткой крана при перемещении состава в зоне контроля и не прерывался горизонтально расположенной рукояткой, При этом два возможных значения сигнала А на выходе компаратора соответствуют или беспрепятственному прохождению ("1") луча А, или его прерыванию ("0"). Поскольку при движении поезда луч А прерывается не только рукоятками "кранов тормозной магистрали, но и другими деталями вагонов, предлагаемое устройство реализует дополнительный принцип распознавания перекрытого крана на фоне помех путем селекции прерывающих луч объектов по их ширине, выделяя лишь те из них, ширина которых равна заданной ширине рукоятки крана. Объекты иной ширины, попадающие в зону контроля и прерывающие луч, устройством не учитываются. Не- чувственность предлагаемого устройства к объектам, ширина которых меньше заданной ширины рукоятки крана, достигается тем, что действующая ширина поперечного сечения луча, фокусируемая на светочувствительной поверхности фотоприемника, равна ширина рукоятки, При этом "узкие" по сравнению с рукояткой крана объекты, пересекая луч А, никогда не прервут его полностью по всему сечению, и некоторая часть светового пучка достигнет светочувствительной поверхности фотоприемника, сигнал А на выходе компаратора не изменит своего начального состояния благодаря ограничению уровня в усилителе, Зато вертикально расположенная рукоятка крана полностью перекроет световой поток луча А, и сигнал на выходе компаратора изменится на обратный ("0"),Нечувствительность предлагаемого устройства к объектам, ширина которых превышает заданную величину, обеспечивается тем, что предлагаемое устройство содержит второе фотореле В, которое по составу и расположению относительно рельсового пути аналогично вышеописанному, а луч В параллелен лучу А в горизонтальной плоскости и отстоит от него на расстоянии большем, чем ширина рукоятки крана. Мгновенные значения выходных сигналов фотореле каналов А и В подвергаются логической обработке,Пусть направление движения контролируемого состава таково, что каждый объект его вначале пересекается с лучом А, а затем с лучом В. При этом, как было показано выше, все объекты, ширина которых равна или больше некоторой заданной величины 1., последовательно пересекая лучи А и В, вызовут появление отрицательных импульсов на выходах компараторов каналов А и В,5 Следует напомнить, что "узкие" обьекты шириной 11 таких сигналов не вызовут, и, следовательно, вообще не будут восприняты настоящим устройством. Обьекты же, ширина которых превышает расстояние между 10 лучами А и В ( Ц, последовательно вызовут появление отрицательных импульсов в каналах А и В, частично совпадающих во времени, Физически это обусловлено тем, что объект, перекрыв вначале луч А, незави симо от скорости движения перекрывает затем и луч В, т.е. оба луча вместе, и лишь потом последовательно открывает световые потоки в том же порядке. Сигнал канала А, поступающий на инвертор 9, преобразуется 20 им в инверсный сигнал А, Аналогичное пре.образование с сигналом канала В производится инвертором 10. Инверсные сигналы А и В поступают на входы схемы 13 И, на выходе, которой формируется сигнал А-В.25 являющийся критерием ширины объекта.Сигнал А+В принимает значение "1" лишь в том случае, если ширина объекта. последовательно пересекающего лучи А и В, превышает заданное значение(т.е. 11).30 Сигналы Аи В подаются на входы схемысовпадений 12 И, на выходе которой формируется сигнал А+В, соответствующий прерыванию луча канала В до начала прерывания луча В. Этот сигнал является 35 вспомогательным, он формируется в любомслучае приво время вхождения объекта в зону контроля. Этот сигнал поступает на вход триггера 15, устанавливая последний в состояние "1", едва лишь какой-либо обьект 40 перекроет луч А, Таким образом, состояниетриггера 15 фиксирует вхождение в зону контроля любого объекта ширинойВыход триггера подключен ко входу схемы совпадений, на второй вход которой поступает 45 вспомогательный сигнал А+В с выхода схемы совпадений 11 И. Сигнал А+В соответствует прерыванию луча В после восстановления прохождения луча А во время выхода обьекта из зоны контроля. На 50 выходе схемы 14 И при этом формируетсялогический сигнал А+В+Т 2, характеризующий единичное состояние триггера 15 Т 2 при выходе объекта из эоны контроля, К этому моменту триггер Т 2 может быть уста1794734 Составитель А, ИциксонТехред М.Моргентал Корректор С. Патрушева Редактор Заказ 396 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 новлен в состояние "0" сигналом А+В с выхода схемы 16 ИЛИ. Как было показано выше, сигнал А+В принимает значение "1" лишь при условии 1 Таким образом, в этом последнем случае сигнал А+П+Т 2 ста новится равным нулю, и триггер 17 Т 1 сохраняет "нулевое" состояние, в которое он был предварительно установлен по соответствующему входу сигналом "Установка нуля".Если же к моменту прихода сигнала А+В 10 на один из входов схемы совпадений 14 триггер 15 Т 2 окажется в состоянии "1" (т,е. сигнал А+В не принимал значения "1" и, соответственно, 1), то сигнал А+В+Т 2=1., Здесь следует подчеркнуть, что.условие не Формула изобретения Устройство для контроля положения деталей в зоне автосцепки вагонов, содержащее установленные на пути по разные стороны от него излучатель и фотодиод, соединенный с компаратором, к которому подключей преобразователь сигнала и индикатор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона путем контроля положения рукоятки концевых кранов тормозной магистрали, оно снабжено установленными аналогично первым дополнительными излучателями, фотодиодом, подключенным к последнему дополнительным компаратором и соединенным с ним дополнительным преобразователем сигнала, инверторами, элементами И, кнопкой ус" тановки нуля и триггерами, выход одного изкоторых подключен к индикатору, один аход соединен с подключенной к одному из входов элемента ИЛИ кнопкой установки нуля, а другой соединен с выходом одного из элементов И, один из входов которого соевыполнения неравенства означает, что 1= В этом случае единичным сигналом с выхода схемы совпадений 14 триггер 17 Т 1 устанавливается в состояние "1", и на выходе его формируется аварийный сигнал, соответствующий обнаружению рукоятки перекрытого крана тормозной магистрали контролируемого состава.Из сказанного следует, что работа логической схемы предлагаемого устройства основывается на анализе фазовых соотношений канальных импульсов А и В, причем эти фазовые соотношения зависят лишь от ширины контролируемых объектов, но не зависит от скорости движения. динен с выходом второго триггера, а другой вход - с выходом второго элемента И, один из входов которого соединен с выходом второго триггера, а другой вход - с выходом второго элемента И, один из входов которого соединен с подключенным к одному из входов третьего элемента И выходом первого инвертора, а другой вход подключен к выходу первого преобразователя сигнала, подключенному к входу второго инвертора, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И и одним из входовчетвертого элемента И, второй вход которого подключен к выходу второго преобразователя сигнала, подключенному к второму входу четвертого элемента И, а выход третьего элемента И подключен к второму входу элемента ИЛИ, причем излучатели расположены друг от друга на расстоянии, не превышающем максимальную ширину рукоятки концевого крана, и выполнены с шириной светового пучка, не превышающей минимальной ширины рукоятки;