Устройство для обнаружения скольжения колесных пар транспортного средства Советский патент 1983 года по МПК B60L3/10 

-

-

: D1

10

&

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано в системах, регистрирующих скольжение и противодействующих скольжению колесных пар локомотивов, электропоездов и дизельпоездов .

Известно устройство для обнаружения скольжения колесных пар транспортного средства, содержащее по Числу колесных пар датчики угловой скорости, выход каждого из коTopbLX соединен с одним из входов соответствующих триггера и ключевого элемента, другой вход которого подключен к выходу соответствующего триггера, а выхода соединен с единичн 1м входом соответствующего регистра памяти, а также логический элемент И, входы и выход которого соответственно подключены к выходам и другим входам триггеров If .

Недостаток этого устройства заключается в большой емкости регистра памяти, применяемого для хранения и регистра..ИИ количественной величины относительного скольжения. Так, при разрешающей способности устройства 0,01 (точность измерения 1%) емкость регистра памяти, т.е. число триггерных ячеек, равна

V -|- 100.

Если устройство имеет 2 каналов измерения (по числу контролируемых колесных пар), то емкость - всех регистров памяти равна N V-ZЦель изобретения - уменьшение габаритов и стоимости за счет уменьшения числа триггерных ячеек регистров памяти.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для обнаружения скольжения колесных пар транспортного средства, содержащее по числу колесных пар датчики угловой скорости, вьт1ход каждого из которых соединен с одними из входов соответствующих триггера и ключевого элемента, другой вход которого подключен к выходу соответствующего триггера, а выход соединен с единичным входом соответствующего регистра памяти, а также логический элемент И, входы и выход которого соответственно подключены к выходам и другим входам триггеров, снабжено делителем частоты, вход которого подключен к выходу логического элемента И, а выход - к нулевым входам регистра памяти.

На чертеже приведена структурная схема устройства для обнаружев:ия скольжения колесных пар транспортного средства.

Устройство содержит датчики 1 и 2 угловой скорости, выходы которых соединены с единичными входами тркг.аров 3 и 4 и одними из вх.одов к..;:счеБых элементов 5, б, другие входы которых подключены к выходам триггеров 3 и 4, а выходе соединены с единичными входами регистров 7 и 8 памяти; логический элемент И 9, входы и выход которого соответственно подключены к выходам и нулевым входам триггеров 3 и 4; и делитель 10 частоты, вход которого подключен к выходу логического элемента Н 9, а выход к нулевым входам регистров 7 и 8 памяти.

Устройство для обнаружения скольжения колесных пар транспортного средства работает следующим образом.

При движении транспортного средства без проскальзывания колесных пар от датчиков угловой скорости 1 и 2 на единичные входы триггеров 3 и 4 поступают импульсы с одинаковой частотой следования и смещенные друг относительно друга. Импульс от датчика 2, поступая на единичный вход триггера 4, переключает его задниМ фронтом в диничное состояние. Единичный уровень напряжения с выхода триггера 4 подается на ключевой элемент б и Один из входов логического эле-. ента И 9. Ключевой элемент б отрывается и остается в этом сотоянии до момента переключения риггера 4 в нулевое состояние.

3 промежутке между первы /1 и торым импульсами, поступающими т датчика 2, на единичный вход Триггера 3 проходит первый импульс т датчика 1. Триггер 3 переключатся в единичное состояние. Едиичные уровень напряжения с выхода триггера 3 открывает ключевой эле-. ент 5 и поступает на другой вход огического элемента И 9.

Ключевой элемент 5 остается открытым до момента переключения триггера 3 в нулевое состояние.

На выходе логического элемента И 9 формируется единичный уровень напряжения, который поступает на нулевые входы триггеров 3 и 4, устанавливая их в нулевое состояние. Ключевые элементы 5 и 6 закрываются, и на выходе логического элемента И 9 устанавливается нулевой уровень напряжения.

Аналогичным образом изменяется состояние элементов схемы с приходом на единичный вход триггеров 3 и 4 следующих импульсов от датчиков 1 и 2.

На выходе логического элемента И 9 формируются импульсы с частотой следования/ равной частоте формирования единичного уровня на выходе одного из триггеров (в зависимости от очередности переключения триггеров). Сигнал с выхода логического элемента И 9, пройд через делитель 10 частоты поступает на нулевые входы регистров 7 и 8 памяти.

При увеличении скорости вращения одной из колесных пар, например второй,на единичные входы три герюн 3 и 4 за один и тот же промежуток времени будет приходить разное количество импульсов п и Пя / пропорциональное скорости I вращения соответствующей колесной пары.

Измерение величины относительного скольжения будет проходить следующим образом. На выходе логического элемента И 9 формируются импульсы с частотой следования, равной наименьшей из двух частот, поступающих на единичные входы триггеров 3 и 4. С выхода логического элемента Н 9 импульсы наименьшей частоты i( поступают на нулевые входы триггеров 3 и 4 и вход делителя 10 частоты. Пройдя через делитель 10 частоты, импульсы с чатотой следования (где К - коэффициент деления делителя), поступа на нулевой вход регистров -.7 и 8 памяти. На вход записи регистра 8 памяти через ключевой элемент 6 проходят импульсы, появляющиеся на единичном входе триггера 4 до прихода очередного импульса на единичный вход триггера 3.

Таким образом, через открытий ключевой элемент 6 проходят импульсы, частота следования которых равна разности двух частот (2 0 г поступающих на единичный и нулевой входы триггера 4. Процесс измерения скольжения начинается с момента записи первого импульса разностной частоты в первую ячейку регистра 8 памяти. Измерение величины относительного скольжения, выраженной разностью импульсов происходит до переноса первго импульса разностной частоты в последнюю ячейку регистра 8 памяти Величина относительного скольжения измеренная с точностью до 1%, может быть представлена количество импульсов, накопившихся в регистре памяти за время выделения 100 импульсов эталонной частоты на выходе логического элемента И 9. На момент появления сотого импульса ,Hg. выходе логического элемента И 9 на ёдиничный вход регистра 8 памяти поступит ( 4h импульсов, где количество импульсов част тоты ij, проходящих за время выделения 100 импульсов частоты ff .

Известно, что величина относительного скольжения численно равна разности импульсов между двумя измеряемыми частотами,подсчитанными . заГ время прохождения 100 импульЪов. одной из частот, принятой за эталонную. Следовательно, количество импульсов, накопивщихся в регистре 8 памяти за время вьаделения на выходе элемента И 9 100 импульсов эта0лонной частоты, будет численно равно величине относительного скольжения контролируемой колесной пары. На практике измерение величины относительного скольжения часто

5 производят в некотором ограниченном диапазоне от О до гп (где m верхний предел измерения в процентах) . Поэтому максимальная разность импульсов АГ1,д,р, накапливакицихся в регистре памяти, не будет пре0вышать число tn , т.е.

лп т.

Следовательно, для регистрации

5 величины относительного скольжения достаточно иметь регистр па адти с числом ячеек, равным верхнему пределу измеряемой величины относительного скольжения, т.е. V ж.

Для того, чтобы информация о

0 скольжении колеснь х пар, выраженная числом дп ,накапливалась S регистре в течение времени вьаделения 100 импульсов эталонной частоты, необходимо, чтобы сдвиг содержимо5го регистров 7 и 8 осущест влялся с частотой в К раз меньшей, чем в регистре памяти, содержащем 100 триггерных ячеек. Для обеспечения этого условия меж0ду выходом логического элемента И 9 и нулевыми входами регистров 7 и 8 памяти введен делитель 10 частоты с коэффициентом деления

Tf - 10 К--

5

Импульсы с выхода делителя 10 частоты производят сдвиг содержимого регистров 7 и 8 памяти в течение времени выделения 100 импульсов, эталонной частоты, формирую0щихся на выходе логического элемента И 9.

Общая емкость регистров памяти в устройстве при разрешающей способности у 0,01 (точность измерения

5 1% ) равна

NX Z - V Z . m

Количество триггерных ячеек делителя частоты рассчитывается по фор0муле

, . .. . 100 d loggK logg --- .

Общее число ячеек р егистров памяти и делителя частоты в устройстве gaBHO

5

100

Z-m + loft --Ч

Относительная эк трнггерных ячеек по вестным устройством

(l

m

оо г моо

При заданном чиспе каналов 2 6, точности измерения 1% ( у 0,01) и верхнем пределе измерения № 10%

относительнан экономия числа триггерных ячеек 8 N соста-вит 89%.

Таким образом, при измерении велчины относительного скольжения колесных пар в ограниченном диапазоне использование в устройстве для обнаружения скольжения колесных пар транспортного средства делителя частоты позволяет по сравнению с известным устройством существенно уменылить его габариты и стоимость.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ СКОЛЬЖЕНИЯ КОЛЕСНЫХ ПАР ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее по числу колесных пар датчики угловой скорости, выход каж,цого из которых соединен с одними из входов соответствующих триггера и ключевого элемента, другой вход которого подключен к выходу соответствующего триггера, а выход соединен с единичным входом соответствующего оегистра памяти, а также логический элемент И, входы и выход которого соответственно подключены к выходам и другим входам триггеров, отличающее-. с я тем, что, с целью уменьшения габаритов и стоимости за счет умень шения числа триггерных ячеек регистров памяти, оно снабжено делителем частоты, вход которого подключен к выходу логического элемента И, а выход - к нулевым входам регистров памяти.