Способ определения массы движущегося поезда и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК B61L23/16 G01G19/04 

Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, в частности к устройствам регулирования скорости поезда.

Цель изобретения - повышение точности.

На фиг. 1 показаны профиль пути и расположение точечных датчиков; на фиг. 2 - блок-схема предлагаемого устройства.

На фиг. 1 показаны четыре путевых датчика 1, 2, 5, б, точки перелома профиля 3, поезд 4, вектор силы тяги Р, разность векторов сил сопротивления движения Fa-Fi, где FI - сила сопротивления движению от трения и окружающей среды (воздух и т.д.)г F2 - дополнительное сопротивление от подъема. На горизонтальном участке сопротивление движению FI меньше, чем на подъеме (Fi-F2). Если измерить сопротивление движению на подъеме, а затем вычесть из этого сопротивления то сопротивление движению, которое испытывает поезд при движении на подъеме, то разница этих сопротивлений будет определяться только весом поезда и крутизной подъема. Если, угол подъема а будет измерен я градусах (а не в %о), то ввиду подобия треугольников АВСи А1В1С1 (F2-Fi)/sin a .

Приведенное уравнение справедливо только при равномерном движении по обоим участкам с одинаковой скоростью. При

ю

отсутствии равенства скоростей на горизонтальном участке, F2 - тоже на подъеме.

На фиг. 2 изображена структурная схема устройства, которая содержит датчик пути 7; к выходу которого через измеритель 8 скорости подсоединен один вход блока 9 сравнения скоростей на горизонтальном и наклонном участках, к выходам которого подсоединены элемент 10 индикации, ключевой элемент 11, блок 12 фиксации постоянства скоростей на горизонтальном и наклонном контрольном участках, к другому выходу блока 9 подключен счетчик 13, к входу которого подсоединен выход приемника 14, а к выходу-блок 15 сравнения величины силы тяги на горизонтальном и контрольном участках, к другим выходам которого подключены блок 16 определения величины силы тяги, блок 17 синхронизации, а к выходам блок 12 и два входа вычислительного блока 18, к выходу которого через ключевой элемент 11 подключены другой элемент индикации 19 и исполнительный блок 20 непрерывно поступает в блок 9 с измерителя скорости 8. В блоке 9 контролируется постоянство скорости при движении по каждому из измерительных участков и, кроме того, равенство скоростей движения при следовании по каждому из йих. Если указанные условия выполняются, то информация с вычислительного блока 20 может появиться на индикаторе 19 и учтена в схеме управления. Выше указанные условия о постоянстве и равенстве скоростей недостаточны для вывода информации с вычислительного блока 18. Дополнительным условием является постоянство силы тяги на каждом из измерительных участков. Сила тяги пропорциональна величине суммарного тока тяговых двигателей (определяется в блоке 16). Если выполняются условия постоянства скорости (контролируется в блоке 3) и постоянства силы тяги (контролируется в блоке 15). то с выхода блока 6 поступают импульсы в блоки 9 и 3. Эти импульсы позволяют сравнить скорости на измерительных участках (блок 9) и обеспечить два выхода из блока 10 (о силе тяги на первом и втором измерительном участках). Благодаря входам А1 и А2 (могут быть задействованы от 4 до .6 линий по каждой из шин А1 и А2) определяется адрес той ячейки памяти, которая хранит информацию о весе поезда для данного сочетания адресов А1 и А2.

Вычислительный блок 12 выполнен в виде, программируемого постоянного запоминающего устройства.заранее прошитого таким образом, что сила тяги на горизонтальном участке, определяющая,адрес А1 (ПЗУ), и сила тяги на втором измерительном

участке, определяющая адрес А2 (ПЗУ), выбирает ячейку, в которую записан результат вычисления уравнения P(F2-Fi)/sln a.

Как было сказано выше, величина аизвестна заранее (второй измерительный участок может находиться только на определенном подъеме). Следует особо отметить, что прошивка запоминающего устройства осуществляется только для

конкретной скорости движения (например 60 км/час). Это требование вытекает из того, что при разных скоростях движения разное сопротивление движению FL

Таким образом, машинист должен не

5

0

только поддерживать постоянную, но и конкретную заданную скорость (например.60 км/час).

Формула изобретения

1. Способ определения массы движущеР

гося поезда, заключающийся в том, что измеряют скорость поезда и определяют величину силы тяги на горизонтальном контрольном участке пути, с использованием- которых вычисляют массу, о т л и ч а ю щ и5 и с я тем, что, с целью повышения точности при движении поезда по трассе с переменным профилем, дополнительно измеряют скорость поезда и определяют величину силы тяги на наклонном контрольном участке,

0 непрерывно сравнивают скорость поезда, измеренную на горизонтальном контрольном участке, со скоростью поезда, измеренной на наклонном участке, и при их совпадении определяют разность величин

5 силы тяги, определенных на горизонтальному наклонном участках пути, и массу по формуле

. (b-FQ sin a

0 где Fr-сила тяги на горизонтальном участке, пути;

F2 - сила тяги на наклонном участке пути;

а - величина уклона наклонного участ5 ка пути.

2. Устройство для определения массы движущегося поезда, содержащее измеритель скорости поезда на контрольных участках, блок определения величины силы тяги

0 и вычислительный блок, о т л и ч а ю ще е- с я тем, что, с целью повышения точности при движении поезда по трассе с переменным профилем, оно снабжено путевыми датчиками, установленными в начале и конце каждого контрольного участка и установлен ными на локомотиве локомотивным приемником, счетчиком, блоком сравнения скоростей на горизонтальном и наклонном контрольных участках, блоком сравнения

5

величин силы тяги на горизонтальном и наклонном участках, блоком фиксации постоянства скорости и силы тяги на контрольных участках, блоком синхронизации, ключевым элементом и элементом индикации, один из которых подключен к первому выходу блока сравнения скоростей на горизонтальном и наклонном контрольных участках, а другой - к выходу ключевого элемента, вход управления которого соединен с вторым входом блока сравнения скоростей на горизонтальном и наклонном контрольных участках, а информационный вход- с выходом вычислительного блока, входы которого соединены с первыми выходами блока сравнения величин силы тяги на горизонтальном и наклонном контрольных участках, второй выход и первый вход которого подключены

соответственно к первому входу и первому выходу блока фиксации постоянства скорости и силы тяги на контрольном участке, второй вход - к выходу блока определения

величины силы тяги, третий вход - к выходу блока синхронизации, а четвертый вход - к одному из выходов счетчика, вход которого подключен к выходу локомотивного приемника, а другой выход - к первому входу блока сравнения скоростей на горизонтальном и наклонном контрольных участках, второй вход которого соединен с выходом измерителя скорости поезда, третий вход - с выходом блока синхронизации, а четвертый вход

и третий выход - соответственно с вторым выходом и вторым входом блока фиксации постоянства скорости и силы тяги на контрольных участках.

; - -г

Использование: для определения массы движущегося поезда. Сущность изобретения: способ заключается в том, что определяют скорость поезда, величину силы тяги на наклонном и контрольном участках, сравнивают скорости, измеренные на наклонном и контрольном участках, при совпадении их определяют разность величин силы тяги и по разности их величин и уклону наклонного участка определяют массу поезда; устройство содержит четыре путевых датчика, измеритель скорости, блок сравнения скоростей на горизонтальном и наклонном контрольных участках, два элемента индикации, ключевой элемент, блок фиксации постоянства скоростей .на горизонтальном и наклонном контрольных участках, счетчик, приемник, блок сравнения величин силы тяги на горизонтальном и контрольном участках, блок определения величины силы тяги, блок синхронизации, вычислительный блок и исполнительный блоки. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. ел

Составитель И.Абрамова Редактор А.Павловская Техред М.МоргенталКорректор М.Петрова

Заказ 745Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Фи г: г