СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ВЫХОДА ОТЦЕПА ИЗ ТОРМОЗНЫХ ПОЗИЦИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Советский патент 1962 года по МПК B61L17/02 

Известные способы определения скорости выхода отцепа из тормозных позиций и устройства для их осуществления не обеспечивают высокой точности определения скорости.

В предлагаемом способе датчик ускорения a_x тарируют через пропорциональное напряжение, а датчик длины - через пропорциональное число витков автотрансформатора.

В предлагаемом устройстве для преобразования непрерывной величины напряжения или тока в дискретную величину применяются триоды и фиксирующие реле по числу градаций ступеней скоростей, опорный и отпирающий трансформаторы. Эти трансформаторы включены между собой встречно и подключены в цепь эмиттер - база каждого триода. Для исключения срабатывания фиксирующих реле при изменении фазы напряжения на обратную дополнительная обмотка опорного трансформатора и обмотка отпирающего трансформатора включены так, что выдаваемые ими напряжения согласованы по фазе.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема вычислителя скорости выхода отцепа из тормозных позиций; на фиг. 2 - преобразователь непрерывной величины напряжения или тока в дискретную величину.

Отцеп, вышедший из тормозной позиции, подходит к впередистоящему вагону в парке со скоростью, не превышающей допустимую по соударению ν_c=5 км/час.

Скорость выхода отцепа со 2-й и 3-й тормозных позиций определяют из уравнений:

Здесь

где - длина стрелочной зоны каждого маршрута, т.е. расстояние от 2-й тормозной позиции до начала парковых путей; - длина свободной части подгорочного пути; - сумма длин отцепов, находящихся в движении за 2-й тормозной позицией и следующих на соответствующий путь, включая собственную длину отцепа, для которого определяется скорость выхода.

При вступлении отцепа на рельсовую цепь стрелочной секции перед 2-й тормозной позицией от соответствующего контакта сортировочного реле 1 поступает информация о заданном маршруте, фиксируемая возбуждением реле 2 в блоке, соответствующем данному маршруту. Реле 2 блокируется контактом 3 путевого реле рельсовой цепи, расположенной непосредственно перед 2-й тормозной позицией.

Информация о длине свободной части пути поступает в блоки вычислителя в виде напряжения пропорционального числу свободных участков. Для вычисления произведения напряжение преобразуют в величину, удобную для моделирования данного параметра в вычислительной схеме, используя для этой цели шаговый искатель 4 и подключенный к нему автотрансформатор 5.

Процесс преобразования напряжения начинается с момента возбуждения реле 2. При возбуждении реле 2 замыкаются его контакты 6. При замыкании контактов 6 кратковременно возбуждается реле 7 и включаются контакты 8. После замыкания контактов 8 ползунки 9, 10 искателя 4 начинают перемещаться по ламелям 11 и 12.

Питание катушки 13 искателя 4 осуществляют от преобразователя частоты 14 через вентиль 15 импульсами тока с частотой 25 гц и напряжением 80 в. После первого шага ползунков 9, 10 искателя 4 включается схема соответствия, содержащая двухобмоточное поляризованное реле 16. При подаче напряжения U_n на обмотку 17 реле 16 якорь 18 этого реле перебрасывается к контакту 19. Если все участки пути заняты, то напряжение якорь 18 реле 16 перебросится к правому контакту 20, как только будет подано встречное напряжение на обмотку 21 реле 16. При переброске якоря 18 ползунок 9 искателя 4 остановится, так как его цепь питания будет разомкнута в результате схода ползунка с ламели 22, чем фиксируется занятость паркового пути. При наличии свободных участков пути напряжение подаваемое на обмотку 17 реле 16 будет равно 3n, где n - число свободных участков пути. Якорь 18 реле 16 перебросится к контакту 20 не сразу после первого шага ползунка, а только при подаче встречного напряжения с потенциометра 23 на обмотку 21 реле 16.

При движении ползунка 9 искателя 4 это напряжение, подаваемое на обмотку 21, увеличивается с каждым следующим шагом. Следовательно, реле 7 обесточится после первого шага ползунка искателя, который продолжит свое движение до наступления момента соответствия, т.е. когда якорь 18 реле 16 перебросится к правому контакту 20 и возбудит реле 7. Контакт 24 реле 7 в цепи катушки 13 искателя 4 разрывает цепь ее питания и искатель выключится, фиксируя по числу пройденных шагов число свободных участков паркового пути. Информация о длине отцепов поступает в накопитель информации, составленный по двоичной системе, и используется при подходе отцепа ко второй тормозной позиции.

Длина отцепа фиксируется положением ползунка 10 искателя 4. После того, как по положению ползунка 10 искателя 4 в блок вычислителя скорости выхода поступила и зафиксирована информация о длине свободной части пути и длине отцепов, будет закончено преобразование длины в пропорциональное ей число витков автотрансформатора, 5, т.е.

Значение может быть различным для различных маршрутов и «закладывается» в каждом блоке отдельно путем подключения первых ламелей 25 поля осевого шагового искателя 26 к соответствующим точкам автотрансформатора 5.

На обмотку автотрансформатора 5 поступает напряжение U_a=а_х и одновременно с нее снимают напряжения.

, пропорциональные произведениям и соответственно для 2-й и 3-й тормозных позиций. Эти напряжения поступают в преобразователь 27 скорости выхода. При вступлении отцепа на рельсовую цепь перед 2-й тормозной позицией срабатывает реле времени 28 и дублирующее реле 29.

Реле 28 и 29 служат для задержки возврата искателей 4 и 26 в исходное положение, т.е. препятствуют поступлению информации на время 1,5-2 минуты с тем, чтобы отцепы, идущие по одному маршруту, могли пройти свой путь до места остановки, что исключает подачу ложной информации о занятости участка на время прохождения движущегося отцепа. Замедление срабатывания реле 28 обеспечивается разрядом конденсатора 30 на обмотки 31 и 32. Время разряда регулируют с помощью потенциометра 33- После обесточивания реле 28 и 29 ползунки искателей 4 и 26 возвращаются в исходное положение и схема вычислителя скорости вновь готова к работе.

Если отцеп остановится раньше, не дойдя до впередистоящего вагона, а время задержки (1,5-2 минуты) еще не истекло, то оператор сбрасывает информацию длины, нажав кнопку 34 сброса, через контакты которой разрядится конденсатор 30. Реле 28 обесточится, создав цепь возврата искателей 4, 26 в исходное положение. Для следующего отцепа поступит новая информация соответствующая фактической занятости пути.

Получаемые на выходе вычислителя скорости непрерывные величины напряжения или тока, пропорциональные произведениям и преобразуют в дискретные величины, соответствующие значениям скоростей выхода отцепов из 2-й и 3-й тормозных позиций, с помощью преобразователя 27 скорости выхода, управляющего возбуждением соответствующих реле скорости. Преобразователь содержит триоды 35-48 и фиксирующие реле 49-63 по числу градаций ступеней скоростей На базы каждого из триодов 35-48 от опорного трансформатора 64 подают определенное опорное напряжение. Последовательно с обмотками опорного трансформатора 64 включены обмотки отпирающего трансформатора 65. Вторичные обмотки опорного и отпирающего трансформаторов включены между собой встречно. Когда напряжение, выдаваемое отпирающим трансформатором 65, больше опорного, подаваемого на базы триодов 35-48, соответствующий триод открывается, и реле, включенное в цепь его коллектора, срабатывает. Для исключения срабатывания фиксирующих реле 49-63 при изменении фазы напряжения на обратную дополнительная обмотка 66 опорного трансформатора 64, служащая для питания коллекторных цепей триодов 35-48, и обмотка 67 отпирающего трансформатора включены так, что напряжения, полученные на выходе этих обмоток, согласованы по фазе. Число градаций скорости выхода выбирают в зависимости от требуемой точности измерений.

Для уменьшения количества триодов и фиксирующих реле преобразование непрерывной величины напряжения или тока в дискретные величины, пропорциональные скоростям выхода отцепа со 2-й и 3-й тормозных позиций, осуществляют одной группой триодов и фиксирующих реле, переключаемых посредством вспомогательных реле 68, 69.

При вступлении отцепа на участок, расположенный перед 2-й тормозной позицией, срабатывает вычислительная схема, выдающая напряжения, пропорциональные скоростям выхода со 2-й и 3-й тормозных позиций. Через 0,5 сек срабатывают путевое и дублирующее реле, не показанные на чертеже. При срабатывании этих реле замыкается контакт 70 и на обмотку реле 71 поступает напряжение. При срабатывании реле 71 замыкаются контакты 72, служащие для подачи напряжения на соответствующие обмотки опорного трансформатора 64. При подаче напряжения на обмотки трансформатора соответствующие триоды 35-48 отпираются и срабатывают фиксирующие реле 49-63. В зависимости от положения контактов 73-87 фиксирующих реле 49-63 срабатывают соответствующие реле 88-94 накопители скорости выхода из 2-й и 3-й тормозных позиций, действующие по двоичной системе исчисления.

Вычисленные значения скоростей выхода из накопителей передают в соответствующие устройства тормозными позициями. Для фиксации минимальной скорости, когда опирающее напряжение равно 0 (подгорочный путь занят), фиксирующие реле 49-63 всегда срабатывают при возбуждении реле 71.

Описанные способ определения выхода отцепа из тормозных позиций и устройство для его осуществления могут найти применение в системе автоматического регулирования скорости отцепов на сортировочных горках железнодорожных станций.

1. Способ определения скорости выхода отцепа из тормозных позиций, отличающийся тем, что, с целью решения уравнения скорости выхода датчик ускорения а_х тарируют через пропорциональное напряжение, а датчик длины - через пропорциональное число витков автотрансформатора, что позволяет вычислить указанное уравнение без технического решения по извлечению квадратного корня.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, отличающееся тем, что, с целью преобразования непрерывной величины напряжения или тока в дискретную величину, применены триоды и фиксирующие реле по числу градаций ступеней скоростей, опорный и отпирающий трансформаторы, включенные между собой встречно и подключенные в цепь эмиттер - база каждого триода, а для исключения срабатывания фиксирующих реле при изменении фазы напряжения на обратную дополнительная обмотка опорного трансформатора, служащая для питания коллекторных цепей триодов, и обмотка отпирающего трансформатора включены таким образом, что выдаваемые ими напряжения согласованы по фазе.