УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТОРМОЗНЫХ СРЕДСТВ ПОЕЗДА Российский патент 1998 года по МПК B60T17/22 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано для измерения параметров тормозных средств поезда.

Известно устройство определения эффективности тормозных средств поезда, содержащее датчик скорости, установленный на буксе и связанный с осью колесной пары, выход которого связан с входом блока измерения ускорения и блока индикации (Авт.св. СССР N 732749, М.Кл B 60 T 17/22, G 01 P 15/00, 1980).

Однако это устройство не учитывает зависимость тормозной силы от величины ступени снижения давления в тормозной магистрали.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство определения эффективности тормозных средств поезда, содержащее датчик скорости, блок измерения ускорения, датчик давлений, тормозной магистрали, блок вычисления ступени снижения давления (Авт. св. СССР N 977240, М. Кл: B 60 T 17/22; G 01 P 15/00, 1982).

Известное устройство не позволяет определить эффективность тормозных средств отдельных вагонов, входящих в состав поезда.

Техническим результатом изобретения является повышение точности оценки эффективности тормозных средств поезда.

Поставленный технический результат достигается тем, что устройство определения эффективности тормозных средств поезда, содержащее датчик ускорений, датчик давления тормозной магистрали, блок измерения ускорений, блок вычисления снижения давления, блок индикации, - снабжено датчиком положения крана машиниста, датчиком давления тормозного цилиндра хвостового вагона, блоком определения вагонов с недостаточной эффективностью тормозных средств, блоком вычисления времени срабатывания тормозных средств вагона, один вход которого связан с выходом датчика положения крана машиниста, а другой вход - радиоканалом связан с датчиком давления тормозного цилиндра хвостового вагона. При этом выход блока вычисления времени срабатывания тормозных средств вагона соединен с одним из входов блока определения вагонов с недостаточной эффективностью тормозных средств, другой вход которого связан с выходом блока вычисления снижения давления, соединенного своим входом с выходом датчика давления, третий вход блока определения вагонов с недостаточной эффективностью тормозных средств соединен с выходом блока измерения ускорения, связанного своим входом с выходом датчика ускорений.

Блок определения вагонов с недостаточной эффективностью тормозных средств состоит из блока вычисления изменения тормозной силы каждого вагона, блока эталонных значений величины тормозной силы каждого вагона, блока сравнения действительного изменения тормозной силы с эталонной, один вход которого соединен с выходом блока эталонных значений величины тормозной силы каждого вагона, другой вход связан с выходом блока вычисления снижения давления в тормозной магистрали, третий вход - с выходом блока вычисления изменения тормозной силы, один вход которого соединен с выходом блока вычисления тормозной силы, а другой вход - с выходом блока вычисления времени срабатывания тормозных средств вагона.

Блок вычисления времени срабатывания тормозных средств вагона содержит блок вычисления скорости тормозной волны, блок хранения информации о виде и количестве вагонов поезда и блок вычисления времени срабатывания тормозов каждого вагона, один вход которого связан с выходом блока хранения информации о виде и количестве вагонов поезда, а другой вход - с выходом блока вычисления скорости тормозной волны, на вход которого поступают сигналы от датчика положения крана машиниста и от датчика давления тормозного цилиндра хвостового вагона.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого технического решения, не обнаружил аналога, характеризующегося признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам заявляемого изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату отличительных признаков в заявляемом изобретении.

Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения "новизна".

Для проверки соответствия заявляемого изобретения критерию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства.

Результаты поиска показали, что заявляемое изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявляемого изобретения преобразований на достижение технического результата.

Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Критерий изобретения "промышленная применимость" подтверждается тем, что предлагаемое в качестве изобретения устройство определения эффективности тормозных средств поезда может быть успешно использовано для измерения параметров тормозных средств поезда с целью повышения точности автоматического регулирования скорости и остановки поезда, а также повышения безопасности движения поезда.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема блока 8 вычисления изменения тормозной силы каждого вагона; на фиг. 3 - схема блока 3 определения вагонов с недостаточной эффективностью тормозных средств.

Устройство определения эффективности тормозных средств поезда включает в себя (фиг. 1) датчик ускорений 1, соединенный своим выходом с входом блока 2 вычисления ускорения и тормозной силы, выход последнего связан с одним из входов блока 3 определения вагонов с недостаточной эффективностью тормозных средств. Датчик давления 4, установленный в тормозной магистрали первого вагона поезда, своим выходом соединен с входом блока 5 вычисления снижения давления в тормозной магистрали, выход которого связан с другим входом блока 3 определения вагонов с недостаточной эффективностью тормозных средств. Устройство содержит датчик 6 давления тормозного цилиндра хвостового вагона и датчик 7 положения крана машиниста, причем выход датчика 6 давления тормозного цилиндра хвостового вагона радиоканалом связан с блоком 8 вычисления времени срабатывания тормозных средств вагона, а выход датчика 7 положения крана машиниста связан с другим входом блока 8 вычисления времени срабатывания тормозных средств вагона, выход последнего соединен с третьим входом блока 3 определения вагонов с недостаточной эффективностью тормозных средств, выход которого связан с входом блока 9 индикации, в качестве которого может быть использован дисплей персонального компьютера.

Блок 8 (фиг. 2) вычисления времени срабатывания тормозных средств вагона содержит блок 10 вычисления скорости тормозной волны, на один вход которого поступает сигнал от датчика 6 давления тормозного цилиндра хвостового вагона ( τ₁ - время срабатывания тормозов хвостового вагона), а на другой вход блока 10 поступает сигнал от датчика 7 положения крана машиниста ( τ₂ - время срабатывания крана машиниста), третий вход блока 10 вычисления скорости тормозной волны связан с одним выходом блока 11 хранения информации о виде и количестве вагонов поезда, другой выход которого соединен с одним из входов блока 12 вычисления времени срабатывания тормозов каждого вагона, связанного вторым своим входом с выходом блока 10 вычисления скорости тормозной волны.

Выход блока 12 вычисления времени срабатывания тормозов каждого вагона присоединен к третьему входу блока 3 определения вагонов с недостаточной эффективностью тормозных средств.

Блок 3 (фиг. 3) определения вагонов с недостаточной эффективностью тормозных средств содержит блок 13 вычисления изменения тормозной силы при включении тормозов каждого вагона, блок 14 эталонных значений величины тормозной силы каждого вагона при заданной величине снижения давления в тормозной магистрали и блок 15 сравнения действительного изменения тормозной силы с эталонной, причем один вход блока 13 вычисления изменения тормозной силы при включении тормозов каждого вагона связан с выходом блока 2 вычисления тормозной силы, а другой его вход соединен с блоком 8 вычисления времени срабатывания тормозных средств вагона. При этом выход блока 13 вычисления изменения тормозной силы соединен с одним из входов блока 15 сравнения действительного изменения тормозной силы с эталонной, другой вход которого связан с выходом блока 5 вычисления снижения давления в тормозной магистрали, а третий вход блока 15 - подключен к выходу блока 14 эталонных значений величины тормозной силы каждого вагона. Выход блока 15 сравнения связан с входом блока 9 индикации, в качестве которого может быть использован дисплей персонального компьютера.

Работает устройство следующим образом.

При движении поезда сигнал с датчика 1 ускорений поступает в блок 2 вычисления ускорения и тормозной силы, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный значению тормозной силы. Сигнал, пропорциональный давлению в тормозной магистрали, от датчика 4 давления поступает на вход блока 5 вычисления снижения давления в тормозной магистрали.

При установке крана датчик 7 положения крана машиниста передает информацию о начале торможения в блок 8 вычисления времени срабатывания тормозов вагона, туда же по радиоканалу поступает сигнал с датчика 6 давления тормозного цилиндра хвостового вагона о времени прихода тормозной волны.

В блок 11 хранения информации перед поездкой заносится информация о виде и количестве вагонов поезда. В блоке 10 вычисления скорости тормозной волны по значениям времени срабатывания крана машиниста, времени срабатывания тормозов хвостового вагона и длине поезда производится подсчет скорости тормозной волны:

где
ν_тв - скорость распространения тормозной волны;
L_i - длина вагона;
τ₁ - время прихода тормозной волны в хвостовой вагон;
τ₂ - время установки крана машиниста в положение торможения;
n - количество вагонов.

В блоке 12 вычисления по значению скорости тормозной волны ν_тв и характеристикам тормозной системы вагонов вычисляется время срабатывания тормозов каждого вагона:

где
τ_к - время срабатывания тормозов каждого вагона;
L_K - длина поезда с определяемым вагоном;
K - количество вагонов от головы поезда, включая определяемый.

Вычисленное время срабатывания тормозов каждого вагона τ_к с выхода блока 8 вычисления времени срабатывания тормозных средств вагона, текущее значение ускорения с выхода блока 2 вычисления тормозной силы и величина ступени торможения с выхода блока 5 вычисления снижения давления в тормозной магистрали поступают на входы блока 3 определения вагонов с недостаточной эффективностью тормозных средств.

Информация о времени срабатывания тормозов каждого вагона от блока 8 вычисления времени срабатывания тормозных средств поезда и об изменении ускорения поезда от блока 2 вычисления тормозной силы (фиг. 3) при включении тормозов каждого вагона поступает в блок 13 вычисления изменения тормозной силы, откуда полученная информация поступает в блок 15 сравнения действительного изменения тормозной силы. Сюда же, в блок 15 сравнения, поступает информация о величине снижения давления в тормозной магистрали, а из блока 14 - эталонное значение изменения тормозной силы.

В блоке 15 производится сравнение действительного изменения тормозной силы с эталонной и определяются вагоны с недостаточной эффективностью тормозных средств, а далее информация из блока 15 поступает в блок 9 индикации.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано для измерения параметров тормозных средств поезда. Техническим результатом изобретения является повышение точности оценки эффективности тормозных средств поезда. Поставленный технический результат достигается тем, что устройство определения эффективности тормозных средств поезда, содержащее датчик давления тормозной магистрали, датчик скорости, блок измерения ускорений, блок вычисления ступени снижения давления, блок индикации, - снабжено датчиком давления тормозного цилиндра хвостового вагона, датчиком положения крана машиниста, блоком определения вагонов с недостаточной эффективностью тормозных средств, блоком вычисления времени срабатывания тормозных средств вагона, один вход которого связан с датчиком положения крана машиниста, а другой вход - по радиоканалу с датчиком давления тормозного цилиндра хвостового вагона, при этом выход блока вычисления времени срабатывания тормозных средств вагона соединен с одним из входов блока определения вагонов с недостаточной эффективностью тормозных средств, другой вход которого связан с выходом блока вычисления снижения давления в тормозной магистрали, присоединенного своим входом с выходом датчика давления, а третий вход блока определения вагонов с недостаточной эффективностью тормозных средств связан с выходом блока измерения ускорений, соединенного своим входом с выходом датчика ускорений. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство определения эффективности тормозных средств поезда, содержащее датчик ускорений, датчик давления тормозной магистрали, блок измерения ускорений и тормозной силы, блок вычисления снижения давления, блок индикаций, отличающееся тем, что оно снабжено датчиком давления тормозного цилиндра хвостового вагона, датчиком положения крана машиниста, блоком определения вагонов с недостаточной эффективностью тормозных средств, блоком вычисления времени срабатывания тормозных средств вагона, один вход которого связан с датчиком положения крана машиниста, а другой вход по радиоканалу - с датчиком давления тормозного цилиндра хвостового вагона, при этом выход блока вычисления времени срабатывания тормозных средств вагона соединен с одним из входов блока определения вагонов с недостаточной эффективностью тормозных средств, другой вход которого связан с выходом блока вычисления снижения давления, присоединенного своим входом к выходу датчика давления, а третий вход блока вычисления изменения тормозной силы вагона связан с выходом блока измерения ускорений и тормозной силы, соединенного своим входом с выходом датчика ускорений. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок определения вагонов с недостаточной эффективностью тормозных средств состоит из блока вычисления изменения тормозной силы каждого вагона, блока эталонных значений величины тормозной силы каждого вагона, блока сравнения действительного изменения тормозной силы с эталонной, один вход которого соединен с выходом блока эталонных значений величины тормозной силы каждого вагона, другой вход - с выходом блока вычисления снижения давления в тормозной магистрали, третий вход - с выходом блока вычисления изменения тормозной силы, один вход которого соединен с выходом блока вычисления тормозной силы, а другой вход - с выходом блока вычисления времени срабатывания тормозных средств вагона. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок вычисления времени срабатывания тормозных средств вагона содержит блок вычисления скорости тормозной волны, блок хранения информации о виде и количестве вагонов поезда и блок вычисления времени срабатывания тормозов каждого вагона, один вход которого связан с выходом блока хранения информации о виде и количестве вагонов поезда, а другой вход - с выходом блока вычисления скорости тормозной волны, на вход которого поступают сигналы от датчика положения крана машиниста и от датчика давления тормозного цилиндра хвостового вагона.