Устройство для исследования рудничных локомотивов

, В, Клочков, Ю. Я. Зрянин, Н, С ин и Л. А. Черник Ворошиловградский филиал Государственного проектноконструкторского и научно-исследовательского институто автоматизации угольной промышленности 1) Заявитель ц,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ, РУДНИЧНЫХ ЛОКОМОТИВОВ . ивления двиразгона и нежим работыловиях сцеплераниченный момент сопр жению в начальный пери позволяет исследовать локомотива при разных у йство Щ для исслеов, содержащее протчик пути, связанный и, механически соесобой и приводимыми имитации массы соси масс, блок регистрируюш тем,и задания ие при 1 т ойство не позво довательное воерционной наг ато уст сти пос Однако воспроизве ени увеич ениеив припкой, амени воэ рузкисотель- .ионнойенииет огрогании состава также последовадействие инерц тив при тормож ой сцепкой; име на локомосжатой сц ное во вре нагрузки н локом стяну ва с Изобретение относится к рудничному локомотивному транспорту и может быть использовано для исследования динамичес ких характеристик рудничных локомоти, вов и систем управления ими, а также для аналогичных исследований общепромышленных локомотивов.Известно устродования локомотивграммный блок, дас катковыми парамдиненными междудвигателями, блоктава в виде маховьрежима движения иборые ния,Бель изобретения - повышение точности воспроизведения условий разгона и торможения и имитация различных условйй сцепления.Поставленная цель достигается что устройство снабжено алементам сравненияи управляемым от блока задания режима двюкения ключевым элементом, подключенным между выходом датчика тяговых усилий и одним из входов одного алемента сравнения, другой вход которого соединен с выходом программного блока, а выход - с входом блока имитации массы состава, подключенного своим выходом к привоц, причем привод выполнен следяшим, а дви-. гатель нагрузки выполнен гидравлическим и питаемым от параллельно подключенных гидронасосов, каждый иэ которых5 10 20 3 717связан со своей катковой парой; устройство оборудовано четырьмя гидродомкратами двухстороннего действия с блоками управления их распорами, штокикоторых соединены с рамой локомотива,а цилиндры - с основанием устройства,полости цилиндров соединены трубопро 1 Ффводами с отдельным гидронасосом, приводимым электродвигателем, через ре-,версивный электрораспределитель, подключенный через блок управления распором к выходу второго элемента сравнения, один вход которого предназначендля соединения с выходом дифманометра,,контролирующего давление распора гидродомкратов, а второй - с третьим выходом программного блока, причем второйвход блока управления распором подключен кчетвертому выходу программногоблокаНа чертеже показана схема описываемогоустройства.Размещенные в подшипниках рамы 1локомотива колесные пары 2 и 3 взаимодействуют с катковыми парами 4 и 5,которые с помощью механизма зацепления6 жестко связаны между собой. Одна изшестерен этого механизма подвижна ипозволяет разъединять катковые пары,одна иэ которых в свою очередь можетперемещать,ся в пазах рамы и закрепляться в требуемой точке в зависимости отвеличины жесткой базы локомотива. Свалами катковых пар соединены, гидронасосы 7 и 8, включенные параллельно"и питающие регулируемый гидродвигатель9, механически соединенный с синхронным электродвигателем 10. Статоррегулируемого насоса перемещаетсяследящим приводом 11, состоящим изсервопривода 12, датчика положения статора 13, элемента сравнения 14 и электрогидравлического усилителя 15, Рама 1локомотива для удержания последнегона катковых парах соединена с основанием стенда через датчик тягового усилия 16,Программный блок 17 служит для задания начальных значений основного сопротивления движению, сопротивлениякривых, сопротивления уклона, заданиямассы состава и последующего изменения этйх величин по заданной программе,.в соответствии с сигналами датчика пути 18, соединенного с одной иэ катковых пар. Первый выходной сигнал программного блока, равный сумме статичес.ких сопротивлений движению, поступает на вход элемента сравнения 19, на второй вход которого через ключевой элемент 20 поступает сигнал от датчика тягового усилия 16, Ключевой элемент служит для изменения знака сигнала датчика тягового усилия при торможении поезда и управляется от блока задания режима движения 2 1, Выходной сигнал элемента сравнения И поступает на вход блока имитации массы состава 22, управляемого вторым выходным сигналом программного блока. Выходной сигнал блока имитации массы управляет следящим приводом 11.Блок имитации массы состава выполнен в виде магазина емкостей. Аналогия уравнений кинетической энергии состава( С - емкость конденсатора, О - напряжение на нем) позволяет представитьмассу состава в виде емкости конденсатора, скорость движения - напряжениемна конденсаторе, а динамическое сопро- ЗОтивление движению - током заряда (разряда) конденсатора.Замена маховых масс емкостью конденсатора позволяет обеспечить простотуи удобство перестройки на различныевесовые нормы состава, а также имитировать одновременное или поочередноетрогание вагонов с места нри разгоне иодновременное или поочередное их воздействие на локомотив при торможении. К раме 1 локомотива жестко прикрепляются штоки гидродомкратов 23, 24,28 и 26, установленных попарно поуглам рамы, а их цилиндры жестко соединены с основанием стенда. Гидродом. краты через электрораспределитель 27йитаются от отдельного гидронасоса 28,предводимого электродвигателем 29, Электррораспределитель управляется блокомуправления распором 30, на один вхсдкоторого поступает сигнал с третьеговыхода программного блока, определяющий требуемое направление распора 55(прижатие или отжатые рамы локомотива к катковым парам), а на другойвыходной сигнал второго. элемента сравнения 31. На первый вход последнего поступает сигнал с четвертоГо выхода7 17606 6программного блока, соответствующий поступающее нв вход элемента сравненийзаданной величине раснора (коэффициен через ключевой элемент 20. Когдату сцепления), а на второй вход - сигнал выходной сигнал датчика тягового усиот дифманометра 32, контролирующего лия 16 превысит. сигнал на первом выразность давлений в трубопроводах пита ходе про раммного блока 17, соответствующий суммарному сопротивлению двнИэменение силы прижатия колесных жению, выходной сигнал алемента сравпар к катковым парам позволяет в про- пения 19 заряжает емкость блока имицессе исследований имитировать иэме- тации массы состава 22, выходное нанение условий сцепления на различных 10 пряжение которого управляет следящимучастках пути, приводом 11 статора гидродвигателя 9,Устройство работает следующим об- Статор перемещается, тактовые парыразом, растормаживаются и колесные пары лоЛокомотив устанавливают на катковые комотива начинают вращаться,пары и закрепляют в атом положении. В 15 При малом смещении статора гидропрограммном блоке задают требуемые двигателя расход жидкости через негозначениямассы состава," основного со- обеспечивается быстрым его вращением,противления движейий; сопротивленйяКогда скорость вращения гидродвигателякривых и уклонов (подъемов), условияпревысит синхронную скорость соединенсцепления, условия" троганной и эамепле ного с ним синхронного алектродвигатения состава (одновременные для всех ". ля 10, последний переходит в режим гемгонов или последовательные во време-" нератора, отд 6 мя энергий в сет Елани), а также программа йзменениятре- годаря этому обесйечивается требуемыйбуемых параметров-"в"задайных точках момент сопротивления"движению колесныхили на задайных учаСтках н..5 пар" локомотива./Статическое сопротивленйе движений" ". Расход жидкости череэ гидродвигатель(уклонов, кривых, основное сопротивЛе- :йропорционален, с одной стороны,скороние) задаетСя Ь программном блоке 17сти вращения гищюнасосов, т;е; действисоответствуюйиминапряжениями, причем тельной скорости состам, и, с другойсуммарный сигнал, эквивалентный сумме . стороны, смешению статора, т.е, напря30сопротивлений двийению состава,.посту- жению на выходе блока имитации массыпает на" Вход элемента сравнения 19, на состава, котороепринято аналогом сковторой вход которого подается сигналРости движенйя, Таким образом, в опи: . датчикатягового усилия 16. Разностей бываемом устройстве постоянно контролисигнал поступает на вход блока ймита- З 5 руется соответствие между действитель-ции массы состава 22, упавляеможной и имйтируемой скоростью двнжениЯ. ,первьм выходом программного блока,После разгона локомотим сигнал даткоторый осуществляет набор емкостейчика тягового усилия равен сигналуна в соответствии с заданной массой соспервомвьходе програймного блока, потава и их одновременное или последова- эому дальнейшего заряда емкости бло 40тельное подключение в режимах разгона , ка имитации массы состава не происходит, :илиторможения для имитации одновре- а сигнал на выходе этого блока сохраменного или последовательного трогания няется постоянным, Осуществляется реили торможения вагонов состава,жим движения с постоянной скоростью.. После вкспочения локомотим его ко- При выключении двигателей локомо45лесйыепары 2 и 3 перадают вращающий тива (движение по инерции) сигнал на .момент через катковые пары 4 и 5выходе датчика тягового усилия отсутсвязаннымс ними гидронасосам 7 и 8 ствует, Емкость блока имитации массы пжающим гидродвигатель 9. Стато пос. состава 22 разряжается сигналом с леднегов-начальный момент времени на первого выхода программного блока 17,50хо ится в нейтральном положении, поэто-поэтому стато гидродвсмещабтся к нейтральному положению. протекает и катковые пары заторможены, Скорость колесных пар локомотива, а . Тяговое усилйе локомотива а следом- следовательно, и производительностьтельно, и давление в гидромагистрали55гидронасосов падают, вследствие чего между гидронасосами и гидродвигателем скорость вращения гидродвигателя умень- возрастают, Тяговое усилие преобразует- щается, Когда она становится меньшеся датчиком усилия 16 в напряжение,. синхрою 1 ой скорости вращения элеято717606 8выходе второго элемента сравнения 31а становится равным нулю, блок управления распором 30 переводит электрораспределитель 27 в нейтральное положение,поэтому гидродомкраты обеспечиваютпостоянное усилие прижатия ( отжатия),и Если требуется имитировать различныеусловия сцепления на отдельных участкахпути, соответствующая программа вводитФ10 ся в программный блок, который по сигналам датчика пути 18 изменяет свойсигнал, поступающий на вход второгоэлемента сравнения 31, обеспечивая изменение усилия прижатия (отжатия) колесных па р к ка тковым,Формула изобретения двигателя 10, последний переходит изгенераторного режима в двигательный,гидродвигатель 8 - в насосный режим.При этом гидронасосы 7 и 8 работаюткак гидродвигатели, вращая через катковые пары 4 и 5 колесные пары локомотива 2 и 3. По мере разряда емкостблока имитации массы 22, т.е, по мерерасходования запасенной составом энергии, статор гидродвигателя смещаетсяближе к нейтральному положению, количество подаваемой гидродвигателем жидкости уменьшается, поэтому скоростьвращения гидронасосов снижается. Приполном разряде емкости статор гидродвигателя приходит в нейтральное положение, поэтому гидронасосы останавливаются, а вместе с ними катковые иколесные пары.В режиме торможения блок заданиирежима движения 21 посредством ключевого элемента 20 изменяет полярностьсигнала, подаваемого от датчика тягового усилия 16 на элемент сравнения 18,При этом режиме гидродвигатель 9 так 25же работает как гидронасос, а гидронасосы 7 и 8 - как гидродвигатели, вращая через катковые пары колесные парылокомотива, которые тормозятся установленными на локомотиве тормознымиЗОсредствами. Емкость блока имитации массы состава разряжается суммар 1 м сиг-налом от датчика усилия, соответртвующего тормозному сопротивлению, Й отпрограммного блока, соответствующего35статическому сопротивлению движениюсостава. Уменьшение напряжения на емкости приводит к смещению статора гидродвигателя 8 к нейтральному положению,40скорость вращения катковых пар уменьшается. При полном разряде емкостикатковые пары останавливаются,Для имитации условий сцепления включается электродвигатель 29, приводящий1 45в действие гидронасос 28, а в программном блоке 17 устанавливаются требуемое направление (прижатие или отжатиеколесчых пар к катковым) и величинараспора, Блок управления распором 30,управляемый программным блоком, включает электрораспределитель 27 и в гидродомкраты 23, 24, 25 и 26 поступаетжидкость, Дифманометр 32 измеряет разность давлений в полостях гидродомкратов, которая пропорциональна усилиюприжатия (или отжатия) колесных парлокомотива к катковым, При достижениизаданной величины распора сигнал на Таким образом, описываемое устройство позволяет повысить точность воспроизведения условий разгона и торможения локомотива, а также имитировать из- менение условий сцепления его колес с рельсами,1. Устоойство для исследования рудничных Локомотивов, содержащее программный блок, датчик пути, соединенный с катковыми парами, механически связанными между собой и приводными двигателями, датчик тяговвтх усилий, блок имитации массы состава, блок задания режима движения и регистрирующие приборы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности восйроизведения условий разгона и тор- можения, оно снабжено элементами сравнения и управляемым от блока задания режима движения ключевым элементом, подклточенным между выходом датчика ,тяговых усилий и одним из входов одного элемента сравнещи, другой вход которого соединен с выходом программното блока, а выход - с входом блока имитации массы состава, подключенного своим выходом к приводу, причем привод. выполнен следящим, а двигатель нагрузки выполнен гидравлическим и питаемым от параллельно подключенных гидронасосов, каждый из которых связан со своейкатковой парои. 2. Устройство по и, 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью имитации различных условий сцепления, оно оборудовано четырьмя гидродомкратами двухстороннего действия с блоком управления их распорами, штоки которых сое717606 1, Истомин Н. С. О выборе схемы стенда для исследования локомотивов 10 фГорный журнал. Известия ВУЗов," 1958,% 10, с, 100-107 ( прототип) .оставитель Н. Петунинхред Н. Бабурка Корректор едактор С. Байкова ка 58Тираж 101911 НИИП И Государственпо делам изобретен 113035, Москва, Ж,Заказ 9827 Подписноео комитета СССРи открытийшская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент, г. Ужго ектная,динены с рамой локомотива, а цилиндры -с основанием устройства, полости цилиндров соединены трубопроводами с отдельным гидронасосом, приводимым электродвигателем через реверсивный электрораспределитель, подключенный черезблок управления распором к выходу второго элемента сравнения, один вход которого предназначен для соединения свыходом дифманометра, контролирующегодавление распора гидродомкратов, а 10второй - с третьим выходом программного блока, причем второй вход блока управления распором подключен к четвертому выходу программного блока.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе