Селектор букс по типу подшипника на подвижном составе

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистицеских РеспубликЗависимое от авт, свидетельства-явлено 121 Ч,191 ( 1646369/27-11 М, Кл, В 61125/62В 611 3/06 В 611 с 9/06 с присоединением заявкиПриоритет -сударственный канитетавета Миниатрав СССР а делам изобретений убликовано 29.Ч,1973. Бюллетень25та опубликования описаагия 24.И.1974 К 625.2,О 19(088,8) аткрытий Авторыизобретен Л. Образцов и П. С. Шайдур ральское отделение Всесоюзного научно-исследовательско института железнодорожного транспортавоитель ОР БУКС ПО ТИНА ПОДВИЖНОМ ПОДШИПНОСТАВЕ СЕ Изобретение относится к устройствам железнодорожной автоматики и может быть использовано для бесконтактного опознавания типа подшипника на подвижном составе в сис,темах автоматического обнаружения перегретых букс или в системах контроля геометрических неровностей колесных пар.Известны устройства для обнаружения типа подшипника, содержащие, источник света, светочувствительный приемник (фотоэлемент), схемы регистрации, путевые датчики, источники питания, усилители, преобразовательн и ,исполнительные устройства. Однако в этих устройствах не исключено появление ложных срабатываний при отражении светового потока от элементов вагонов и тележек, не относящихся к буксам.Цель, изобретения - ,повышение точности распознавания типа подшипника колесных пар. Это достигается тем, что устройство снабжено триггером регистрации наличия колесных пар, схемой распознавания, включавшей две логические ячейки И - НЕ, триггером регистрации прохода первой тележки, двумя триггерами памяпи, транзисторной задержкой сигнала; инвертором, логическим блоком отметчика физических единиц подвижного состава, переключающим устройством.Раоота,селектора основана на использовании различия в длинах (гаоаритных разме,рах) колесных пар, оборудованнььх буксами на подшипниках скольжения и,качения, ска,нировании,в определенные моменты времени оптическим остронаправленным лучом зоны, ограниченной контурами букс на различных подшипниках, и сравнении результатов,распознавания букс первой и второй тележек вагонов.На фиг. 1 схематично показаны блок-схемаселектора, контуры букс на подшипниках качения и скольжения, установка путевых датчиков относительно рельса и особенности ориентации оптической оси; па фиг. 2 - принципиальная функциональная скема селектора;15 на фиг. 3 - временная диаграмма работыдатчиков логических и функциональных элементов селектора букс.Селектор (фиг, 1) состоит из комплектаточечных путевых датчиков 1 счета осей, источника излучения 2 (осветителя) приемника излучения 3 с формирователем, логического блока 4 и блока питания 5. Излучатель установлен на плите, опирающейся на концы шпал, таким образом, что источник излучения 25 находится на расстоянии а=280+20 лл отвнутренней грани наружного рельса. Оптическая ось излучателя ориентирована в вертикальной плоскости, перпендикулярной оси пу,ти, под углом 60+5 и плоскости головок З 0 рельсов, Направленный оптический луч, сфор 3847,16мированный с помощью диафрагм, проходит через зону гарантированного перемещения выступающих частей корпусов букс скольжения, не захватывая при этом цилиндрических корпусо,в роликовых букс.Приемник излучения 3, например фото- резистор с .внутренним фотоэффектом (ФСК), вместе с усилителем .и формирователем размещены на мачте, установленной за габа,ритом приближения строений, на расстоянии 3100 мм по горизонтали от оси пути и на высоте 3200 мм от уровня головок рельса, При такой ориентации оптической оси во время движения поезда оптический луч прерывается лишь при проходе в зоне распознавания только корпусов букс скольжения и поддонов рессорных комплектов боковых рам тележек,Выбранный угол наклона оптической оси ,исключает перекрытие источника излучения (осветителя) экипажной частью подвижного состава. Блок автоматического управления и логической обработки 4 и источника питания 5 размещаются в релейном шкафу или на посту, где установлено основное электронное оборудование систем контроля. Они соединяются с датчиками счета осей, излучателем и фотоприемником кабельными линиями связи через переходные, колодки и каоельные стойки.Приемная часть, селектора состоит из уравновешенного москита лостоянного тока (фиг. 2), ооразованного активным фоторезистором б, воспринимающим излучение осветителя 2, ,компенсационным фоторезистором 7, реагирующим на освещенность поверхности земли, резистором 8 постоянной величины и подстроечным резистором 9. Применение компенсационного фоторезистора 7 и включение его в смежное плечо москита исключает влияние,изменения освещенности по,времени суток на чувствительность, канала получения первичной ниформации. Выход моста подключен к двухкаскадному усилителю 10, соединенному с релейным элементом 11, в качестве которого использован триггер Шмитта. При включении .источника питания 5 фоторезистор б освещен и мост сопротивлений уравновешен. При пересечении оптического луча корпусом буксы скольжения фоторезистор кратковременно затемняется, величина его проводимости резко возрастает, вызывая нарушение,равновесия моста. При этом на измерительной диагонали появляется отрицательный импульс напряжения, который вызывает открытие первого, закрытие второго транзистора усилителя 10 .и срабатывание триггера Шмитта, который .посылает сигнал, информации на вход ,схемы распознавания 12 логического блока 4 опознавания вагонов с буксами скольжения.Точечные путевые датчики 1 предназначены для формирования командных импульсов и управления работой функциональных и логических элементов блока 4 при перемещении колесных,пар вагонов по контрольному участку пути. Путевые датчики,в качестве которых 5 о 15 20 25 зо 35 40 45 50 55 60 65 применены беоконтактные магнитные педали типа ПБМ, крепятся зажимами к подошве рельса. Датчики 1 и 1, установлены,по обе стороны излучателя на расстоянии 550 - 600 мм, которое несколько больше ширины корпусов букс скольженияи образуют зону ,сканирования букс, а датчик 1 з удален от датчика 1, на расстояние, большее максимально возможного расстояния между осями в одной тележке, но меньше минимального возможного расстояния между крайними внутренними осями смежных тележек единицы подвижного состава, т. е. на .расстоянии 3550 - 3650 мм. При таком размещении датчиков обеспечивается надежное определение моментов прохода последних колесных пар тележек и регистрации,вагона, путем подсчета и и сравнения числа осей в первой и второй тележках. Для этого в блок логической обработки селектора введен отметчик физических единиц подвижного состава (вагонов) 13, выполненный на двух двоичных реверсивных счетчиках 14,и 15 осей с логическими схемами И-НЕ фиксации,их,исходного состояния.Путевой датчик 1, подключен,к шине сложения счетчика осей 14 и к триггеру 1 б исключения, а,датчик 1 з - через переключающую схему 17 - к входу,вычитания счетчика 14, а также к входам сложения и вычитания счетчика 15, Выходы счетных триггеров счетчиков 14 и 15 осей вместе с выходом, путевого датчика 1 з подключены к логическим схемам И-НЕ 18 и И-НЕ 19 фиксации исходного состояния счетчиков.,Выходные сигналы этих элементов используются для управления переключающей схемой 17 (триггером,реверса двоичнаго счетчика 15) и элементами логической схемы 18 опознавания вагонов с буксами на подшипниках скольжения.Схема распознавания содержит триггер 20 напоминания прохода контрольной зоны,первой осью двухосного вагона или первой тележкой многоосного вагона, два трехвходовых логическик элемента И - НЕ 21,и 22 выделения сигнала, информации, два триггера 23, 24,для запоминания результатов распознавания букс первой и второй тележек вагона; выходную логическую схему И 25 опроса памяти логический элемент НЕ 2 б (инвертор) и транзисторную задержку 27 для установки логических элементов 21,и 22 в исходное состояние после прохода последней колесной пары вагона над путевым датчиком 1 з.Селектор работает следующим образом. При отсутствиями на контрольном участке,. пути поезда мост сопротивления приемника ,из,тучения 3 уравновешен, на выходе релейного элемента сигнал О, триггеры двоичных счетчиков 14 и 15, триггеры 1 б, 20, 23 и 24 в исходном состоянии (как это показано на фиг, 2), на выходах логических элементов И - НЕ 18, 19, 21,и 22 с,игнал 1, а на выходе схемы И 25 сигнал О.Рассмотрим случай прохода двух четырехосных вагонов. Первый вагон оборудован подшипниками скольжения, а второй, например пассажирскийроликовыми подшипниками, первая по ходу двиокения тележка которого снабжена генератором с,карданным приводом от осевого редуктора (направление движения показано стрелкой). При проходе первой колесной пары вагона над путевым датчиком 1, он вырабатывает отрицательный прямоугольный импульс постоянного тока, который поступает на вход сложения перьвого реверсивного счетчика 14 и запускает триггер 16, Счетчик запоминает одну ось, а сигнал 1, образующийся на выходе примера 16, подготавливает к включению по.первым входам логических элементов И - НЕ 21 и 22, По второму входу,подготовлен лишь логический элемент И - НЕ 21, соединенный с единичным выходом триггера 20 регистрации нечетной и четной тележек вагона. При перемещении первой колесной пары вагона между,датчиками 1 и 1, корпусом буксы скольжения прерывается световой луч излучателя 2. В результате на выходе релейного элемента фотоприемника появляется отрицательный,импульс. Совпадение сигналов 1 на всех трех ,входах вызывает кратковременное включение логического элемента И - НЕ 21, на выходе которой появляется сигнал О, опрокидывающий триггер 23 во второе устойчивое состояние. Это является необходимым, но еще недостаточным признаком оценки типа букс вагона.При проходе колес первой тележки над датчиками 1,и 12 счетчик 14 заломнит две единицы, триггер исключения 16 сформирует два стробирующих импульса (фиг. 3), релейный элемент 11 сформирует три импульса,два от букс и один средний от боковины тележек, однако на вход триггера памяти первой тележки 23 с логического элемента поступит лишь два импульса, возникшие при затемнении фоторезистора б корпусами букс скольжения.Импульсы с приемника излучения 3, возникающие при перекрытии оптического луча выступающими частями тележек и вагонов, не относящииися к буксам, буксовым редукторам или к генераторам, смонтированным на буксовой раме тележки, не фиксируются логической схемой, лоскольку их появление не совпадает по времени со строоирующими импульсами с триггера 16 (сравни диаграммы напряжений элемента 11 и И - НЕ 21 (фиг. 3). 5 10 60 65 При проходе колесных пар первой тележ,ки датчиком 1 з,счетные, импульсы с него поступают через переключающую схему 17 на вход сложеиия счетчика 15, Таким образом, при выходе первой тележки вагона из зоны контроля, триггер 16 запомнит количество осей в этой тележке, а счетчик 15 вернется в исходное состояние,15 20 25 30 35 40 45 50 55 При этом на выходе его элемента И - НЕ 18 произойдет смена сигнала с 1 на О, в результате чего опрокинется триггер 20, на третьем входе логического элемента И - НЕ 21 появится сигнал 1, а счетчик 14 соединит выход путевого датчика 1, с входом вычитания счетчиков 14 и 15.При проходе над датчиками 1 и 1, колеснык пар второй тележки вагона счетчик 14 зафиксирует количество ее осей, релейныйэлемент сформирует три импульса, а элемент И - НЕ 22 пройустит на вход триггера 24 памяти второй тележки только два запускающих импульса. При выходе второй тележки из зоны контроля (последней, колесной пары вагона) счетные, импульсы, поступающие с датчика 1 з, сорасывают оба счетчика на нуль. В результате этого импульсом со схемы И - НЕ 19, поступающим на входы счетчика 14 триггера 20, 24 логического элемента НЕ 26 счетчик снова реверсируется на сложение, триггер 20 возвращается в исходное состояние, а схема совпадения И - НЕ 25 опрашивает триггер памяти 23,и триггер 24. Так как оба триггера были опрокинуты импульсами с логических элементов И - НЕ 21 и 22, то в момент появления отрицательного импульса регистрации прохода вагона на выходах логического элемента НЕ 262 появятся счетные импульсы; схема И 25 вырабатывает также отрицательный импульс (сигнал 1). Это является достаточно надежным признаком прохода вагонов на,подшипниках скольжения. С некоторой выдержкой времени, определяемой параметрами элемента триггера 24 триггеры памяти 23 и 24 возвращаются в исходное состояние. Таким образом, вся схема готова к распознаванию букс и счету осей следующего вагона, При проходе второго вагона, первая тележка которого оборудована генератором с приводом от торца оси, на выходе релейного элемента 11 возиикает три импульса на первую тележку, один импульс на вторую тележку (от поддона рессорного комплекта),и, например, один длинный импульс (фиг. 3), сформированный приемняком излучения при пересечении оптического луча подвагонным оборудованием (компрессорноконденсаторным агрегатом кондиционера или аккумуляторным ящиком). Однако этим импульсы вызовут сбрабатывание лишь логического элемента И - НЕ 21 и опрокидывание триггера 23. При выходе этого вагона из зоны контроля на входах схемы опроса И 25 сохранится сигнал О, что является признаком вагона на роликовых подшипниках. Аналогично работает селектор и при,проходе других едивиц подвижного состава, электровозов, тепловозов, грузовых вагонов, полувагонов, платформ, цистерн, хоппер-дозаторов, транспортеров и т. д. Если расстояние между крайними осями смежных вагонов меньше расстояния между,путевьнми датчиками 1, и 1 а (т. е, Зб 50 ил), например, у сцепов из нескольких хоппер-дозаторов, то после проходапервого такого вагона по,контрольному участку пути счетчик 14 не сбрасывается на нуль, а продолжает суммировать и вычитать,импульсы осей первой тележии второго вагона, возвращаясь в исходное состояние лишь после прохода всех колес первой тележки этого вагона. Однако это не вносит .каких-либио изменений в работу остальных логичесиих,и функциональных элементов селектора букс.Предмет изобретенияСелектор букс по типу подшипника на подвижном составе, содержащий источники и приемники светового излучения схемы регистрацнии, источники питания, три путевых датчика счета осей, установленных на,контрольном участке, пути, и инвертор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности распознаьания типа подшипника колесных пар, он снабжен триггером регистрации наличия колесных пар на контрольном участке, схемой распознавания, включающей два логические элемента И - ,НЕ, триггер,регистр,ации прохода первой тележяи, два триггера памяти, транзисторную задержку сигналаинвертор, схему И, логический блок отметчика физических единиц подвижного, состава, выполненный из двух двоичных счетчиков осей, переключающего устройства, инвертора, двух логических элементов И - НЕ, транзисторной задержки сигнала, причем выходы, первых двух путевых датчиков подключены ко входам триггера регистрации наличия колесных пар, 5 выход которого, выходы приемника излучения,и триггеры регистрации прокода первой тележки соединены через логические элементы И - НЕ со входами соответственно перього и второго триггеров памяти, выходы которых 1 о соединены со входами схемы И, другойвход которой через инвертор подключен ко входу триггера регистрации прохода первой тележки, а его второй вход соединен с выходом логического элемента И - НЕ блока от метчика физических единиц подвижного состава я с одним,из входов переключающего устройства, другие выходы и входы которого соединены соответственно через транзисторную задержку сигнала и,инвертор с выхода ми триггеров памяти схемы распознавания, ачерез транзисторную задержку сигнала и элементы И - НЕ с выходом второго счетчика осей и непосредственно с выходом третьего путевого датчика,и со входами первого и вто рого счетчиков осей, выходы которых соединены со ьходами логических элементов И - НЕ, один,из входов которой через,инвертор соединен с выходом третьего путевого датчика, а один,из выходов первого путевого датзо чика подключен, кроме того, ко входу первого счетчика осей.Изд. ЛЪ 629 И Государственного ко по делам изобр Москва, Ж, Ра