Противоюзное устройство Советский патент 1978 года по МПК B60T8/10 B60L3/10 

Изобретение касается области тормозных систем рельсовых и безрельсовых транспортных средств.

Известны устройства для обнаружения юза, содержащиедатчики частоты вращени колес, формирователи импульсов, исполнительные блоки по числу колес транспортного средства, а также блок контроля скольжения lT|2.

Известно противоюзное, устройство, со- держащее датчики частоты вращения колес соединенные через формирователи импульсов с блоком контроля скольжения, выходы которого подключены к входам отключения тормоза исполнительных органов| з|.

В этом устройстве отмене сигнала о юзе производится по результатам контроля относительного скольжения, при этом «учитывается вЬзможность одновременного юза всех колес (или колесных пар) транспортного средства, поэтому устройство не обеспечивает надежной защиты Колес от заклинивания, особенно при плохих условиях сцепления. Отмена сигнала юза может производиться с некоторой фиксйрованной задержкой после момента iJbipaботки сигнала о юзе. При низкой скорости движения такая задержка значительно повышает требуемую.

Целью изобретения является повыщение надежности защиты от заклинивания и эффективности действия тормозной систел ы.

Для этого предлагаемое устройство снабжено включенными между блоком контроля скольжения и входами включения тормоза исполнительных органов блоками управляемой задержки включения тормоза, а вход задержки у каждого из этих блоков подключен к выходу формирователя импульсов; блок управляемой задержки включения тормоза содержит реверсивный счетчик, ждущий одновибратор, автоколебательный ггчератор, инверторы и логические элементы И, причем суммирующий вход реверсивиного счетчика подключен,к выходу логического элемента И, один из входов ; которого является управляющим входом блока, вычитающий вход реверсивного счетчика подключен к выходу другого логического элемента И, один из вхюдов которого подключей к выходу автоколебательного генератора, другой вход первого логического элемента И непосредственно, а другой вход второго логического элемента И через инвертор, соединены с выходом ждущего одновибратора, вход последнего является входом блока, а являющийся выходом блока выход старшего разряда реверсивного счетчика подключен через другой инвертор к третьему входу второго логического элемента iНа фиг. 1 дана принципиальная блоксхема предлагаемого противоюзного устройства; на фиг. 2 - блок-схема блока управляемой задержки включения тормоза; на фиг. 3 - блок-схема блока контроля скольжения.

Противоюзное устройство состоит из нескольких одинаковых каналов (по числу колес или колесных пар транспортного средства). Каждый канал содержит датчик

1частоты вращения колеса, формировател

2импульсов (общий для всех каналов), блок 3 контроля скольжения, блок 4 управляемой задержки включения тормоза

и исполнительный блок 5.

Блок 4 управляемой задержки включения тормоза (фиг. 2) содержит ждущий одноцибратор 6, автоколебательный генератор 7 импульсов с постоянным периодом следования , который может . быть общим для всех блоков управляемой задержки, логические элементы И 8 и 9, инверторы 10 и 11 и реверсивный счетчик 12;

Входом задержки блока 4 является вход ждущего одновибрат-ора 6, управляюЩ-1М входом - один из входов логического элемента И 8. Выходом блока 4 является выход старшего разряда реверсивного счетчика 12. Выход ждущего одновибратора 6 соединен с вторым входом логического элемента И 8, а через инвер1Х)р 1О - с одним из входов логического элемента И 9. Выход логического элемента И 8 соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика .12, а выход логического элемента И 9 - с вычитающим входом данного счетчика. Второй и третий входы логического элемента И 9 соединены соответственно с выходом автоколебательного генератора 7 и с выходом старшего разряда счетчика 12 через инвертор 11..

Блок 3 контроля скольжения (фиг. 3) содержит несколько (по числу колес транспортного средства) одинаковых цепей каждая из которых состоит из последовательно соединенных входного ключа 13, счетчика 14, дешифратора 15 и выходного ключа 16. Ксоме того, имеются общие

для всех цепей логический элемент ИЛИ 17 и распределитель 18 управляющих сигналоэ. Входами блока 3 контроля сколжения являются входы ключей 13, соединенные с выходами соответствующих формирователей 2 (фиг. 3), а выходами - выходы ключей 16. Первый выход дешифратора 15 является сигнализатором окончания очередного цикла контроля, а второй выход - сигнализатором юза данного колеса, при этом первые выходы всех дешифраторов 15 подключены через логический элемент ИЛИ 17 к входу рас- пределителя 18 управляющих сигналов, который имеет три выхода: первый выход соединен с вторыми входами ключей 13, второй выход - с вторыми входами ключей 16, третий выход - с входами сброса в начальное состояние счетчиков 14. Работа блока контроля скольжения происходит циклически. Каждый цщсл органи зуется тремя управляющими сигналами От iраспределителя 18.

Устройство работает следующим обра зом.

Датчик 1 частоты вращения вырабатывает переменное напряжение с частотой, пропорциональной скорости вращения колеса, формирователь 2 преобразует это напряжение в однополярные импульсы, которые поступают на соответствующий вход блока 3 контроля скольжения и на управляющий вход блока 4 управляемой задержки включения тормоза.

Если контролируемое колесо окажется в состоянии юза, то блок 3 контроля скольжения вырабатывает сигнал юза, поступающий на вход отключения тормоза исполнительного блока 5 и одновременно на вход задержки блока 4 управляемой задержки включения тормоза.

По сигналу, поступающему на вход отключения тормоза, исполнительный блок 5 воздействует на рабочий орган тормозной системы с целью снятия или уменьщения тормозного усилия на контролируемом колесе..Сигнал, поступающий в это же время, на вход задержки блока 4, задерживается в этом блоке на время, зависящее от скорости вращения колеса, которую оно имело в момент выработки сигнала юза. Информация об этой скорости поступает в,виде импульсов от формирователя 2 на управляющий вход блока 4 По истечении требуемого отрезка времен с выхода блока 4 на вход включения тормоза исполнительного блока 5 поступает сигнал, по Нему блок 5 воздействует на рабочий орган для восстановления тормозного уг:илиа нп кпггог-о Работа блока 4 управляемой задержки включения тормоза происходит следующим тзбразом. ТЗ исходном положении в реверсивном счетчике 12 записывается максимальное число, допускаемое разрядностью счетчика. При поступлении на запускающий вход блока импульса от блока 3 контроля скольжения, свидетельствующего о наличии юза контролируемого колеса, запуска Ьтся ждущий одновибратор 6, вырабатыва ющий одиночный импульс заданной длител . Этот импульс является разрещаЮ1 им для прохождения через логический элемент И 8 на суммирующий вход ревер сивного счетчика 12 импульсов от форми рователя 2, связанного с датчиком 1 частоты вращения. Первый из указанн:ых импульсов переведет счетчик в нулевое состояние; последующие импульсы суммируются до тех , пока не прекратится действие одиночного импульса ждущего одновибратора 6. За отрезок времени, равный длительно сти импульса одновибратора, в реверсивном счетчике 12 запишется определенный код, характеризующий частоту вращения контролируемого колеса. Прекращение действия импульса одновибратора 6, а также наличие в счетчике 12 определенного кода, отличающегося от исходного, приводят к тому, что через логический элемент И 9 на вычитающий вход счетчика 12 начинают поступать импульсы с по стоянным периодом следования от автоколебательного генератора 7. Вычитание прюдолжается до тех пор, пока счетчик 12 не окажется в исходном состоянии, которое является условием для включения исполнительным блоком тормоза и одновременно прекращения подачи вычитаемых импульсов от генератора 7 через логический элемент И 9. Задержка включения тормоза пропорциональна скорости вращения колеса в момент, выработки сигнала юза. Количество разрядов, реверсивного счетчика 12 определяется, исходя из выбранного числа участков ступенчатой аппроксимации требуемой функциональной зависимости. В опытном образце было принято восемь участков аппроксимации, что соответствует трем разрядам двоичного счетчика. Для дешифрации состояния счетчика добавлен четвертый (старший) разряд, фиксирующий переполнение трех предьщуших разрядов, образующееся в результате вычитания и являющееся одновременно исходным состоянием счетчика и сигналом для включения тормоза. Индикадия состояния счетчика может быть выполнена и другим способом, например,с помощью дещифратора. Длительность t ц импульса, вырабатываемого ждущим одновибратором 6, расчитана; ,по формуле: Дб где Д.8 - отрезок пути, пройденного колесом транспортного средства, соответствующий одному периоду колебаний напряженид, вырабатываемого датчиком частоты вращения; Vj - щаг аппроксимации требуемой функциональной зависимости задержки отмены сигнала о юзе от окружной скорости колеса в момент выключения тормоза. Период Т следования импульсов от автоколебательного генератора 7 расчитан по формулеi „ ,к где15дд - максимально требуемая за цержка включения тормоза, соответствующая максимальной скорости движения транспортного средства; К - количество участков аппроксимации функциональной зависимости. При изменении указанных параметров (например, при смене транспортного сред.ства или изменении условий сцепления) новое расчетное значение коэффициента пропорциональности в этой функциональной зависимости достигнуто, как эти следует из принципа работы блока 4 управляемой задержки, путем изменения периода Т следования импульсов от генератора 7. Правильная установка этого периода позволяет избежать опасности заклинивания колёс транспортногосредства при их одновременном юзе и неоправданного увеличения тормозного пути, которое наблюдается при использовании устройств с постоянной задержкой включения тормоза. В блоке 3 контроля скольжения каждый цикл работы организован тремя управляющими сигналами от распределителя 18 (фиг. 3). Первый управляющий сигнал Счет поступает на вторые входы ключей 13 и обеспечивает прохождение импульсов от датчиков частоты вращения колес на соответствующие счетчики 14, которь1е подсчитывают эти импудьсы до тех пор, пока один из счетчиков не наберет некоторэе наперед заданное число. В этом случае с первого выхода дещифратора 15 через элемент ИЛИ 17 на вход распределителя 18 поступает сигнал, в ответ на который распредепитепь 18 прекращает выработку первого управляющего сигнала ,. Счет, и вырабатывает второй управляющий ciirHarfCtapoc j, поспеаввй подается на вторые входы ключей 16. Если в каком-либо иа счетчиков 14 окажется записанным число мевыиее, чем некоторое наперед заданное чнспо, то на втором выходе соответствующего дешифратора 15 появляется сигнал юза, который через ключ 16 передается на исполнательные органы, отключающие данного колеса. Затем распределитель 18 вырабатывает третий управляющий сигвал Сброс поступающий на счетчики 14 и сбрасывающий их в начальное состояние, после чего виовь вырабатывается первый управляющий сигнал Счет и начинается сэтедующит цикл контроля скольжения Таким образом, применениэ блоков 4 управляемой задержки включения тормоза в описанном противоюзном устройстве позволяет увеличить надежность зашвты колес от повреждения и повысить эффективность действия тормозной системы. Формула изобретения . Противоюзное устройство, содержа щее датчики частоты вращения колес, соедивенные через формирователи импульсов с блоком контроля скольжения, выходы которого подключены ко входам отключения тормоза исполнительных органов, отличающееся тем, что, с целью по вы- шенвя надежности зашиты от заклинивания и эффективности действия iтормозной системы 1 оно снабжено включёнными между блоком контррля скольжения и входам ключения тормоза исполнительных органов локами управляемой задержки включения ормоза, а вход задержки у каждого из тих блоков подключен к выходу формироателя импульсов. 2. Устройство по п. 1, о тлич а юЩ е е с я тем, что блок управляем( задержки .включения тормоза содержит реверсивный счетчик, ждущий одновибратор, автоколебательный генератор, инверторы и логические элементы И, причем суммирующий вход реверсивного счетчика подключен к выходу логического элемента И, один из входов которого является управляющим входом блока, вычитающий вход реверсивного счетчика подключен к выходу другого логического элемента И, один из входов KOTtDporo подключен к выходу автоколебательного генератора, другой вход первого логического элемента И непосредственно, а другой вход второго логического элемента И через инвертор соединен с выходом ждущего одновибратора, вход последнего является входом блока, а являющийса выходом блока выход старшего разр;яда реверсивного счетчика подключен через другой инвертор к третьему входу 1второго логического элемента И. Источнши информации, принятые во внимание при экспертизе; 1.Патент США № 383Й89, кл. ЗОЗ-21, 1974. 2.Патент Франции № 2227162 кл. В 61 с 15/О8, 1974. 3.В. И. Егоров, В. С. Росланас. Дискретное устройство обнаружения юза и бокосования колесных пар. Электрическая и тепловозная тяга. 1972, № 6.,-с. 37-38,

fi J

u