(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗБРАКОВКИ КОЛЕС РЕЛЬСОВОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
I
Изобретение относится к области железнодорожной автоматики, в частности, к системам контроля технического состояния (диагностики) колеснь)х пар рельсового подвижного состава в процессе движения.
Известно устройство для автоматической браковки колес подвижного состава 1, оснащенное пьезоэлектрическими датчиками ускорений рельса на контрольном участке пути и путевыми датчиками счета осей, отметчик вагонов, выполненный на реверсивных двоичных счетчиках осей, переключающее устройство, включенное между пороговым устройством - амплитудным дискриминатором сигналов, вырабатываемых датчиками ускорений, и блоком памяти, управляемыми сигналами отметчика вагонов.
В описанном устройстве на результаты разбраковки колес с геометрическими неровностями по кругу катания влияет скорость движения поезда.
Наиболее близким к изобретению по своей технической сущности является устройство 2, которое содержит установленные на контрольном участке пути датчикисчета осей и датчик виброускорений рельса, подключенный к датчикам счета осей блок формирования стробирующих импульсов, усилитель импульсов ускорений рельсов и амплитудный дискриминатор.
Такое устройство допускает ощибки разбраковки колес с изолированными неровностями поверхностей катания.
Цель изобретения - уменьщение ощибок разбраковки колес с изолированными неровностями поверхностей катания тормозного происхождения.
Цель достигается тем, что устройство снабжено счетчиком импульсов ускорений рельса, вход которого через ключ соединен с выходом усилителя импульсов ускорений рельсов, а выход - с входом амплитудного 5 дискриминатора, второй вход которого подсоединен к ключу, причем вход управления ключа и вход начальной установки счетчика соединены с выходом блока формирования стробирующих импульсов.
Функциональная блок-схема устройства 20 изображена на чертеже.
Устройство содержит на контрольном участке 1 пути, длина которого должна быть больще максимальной базы тележек (межосевого расстояния колесных пар в тележке), но меньше минимальной базы двухосных вагонов или расстояния между тележками единиц подвижного состава, путевые датчики 2 I-2 , счета осей. Расстояние между датчиками равно или несколько больше длины окружности колеса. На контрольном участке установлены также датчики 3i-3.; виброускорений рельса, которые соединены между собой параллельно. Датчики 2|-2 5 подключены к блоку 4 формирования стробирующих импульсов, представляющему собой отметчик физических единиц подвижного состава, используемый в железнодорожной автоматике, управляющий стробирующим триггером.
Датчики 3 г-3.; подключены к усилителю 5 импульсов ускорения рельсов, выход которого через ключ 6, управляемый от блока 4, соединен со счетчиком 7 импульсов ускорений рельсов, также соединенным с блоком 4. Выходы ключа 6 и счетчика 7 подсоединены к амплитудному дискриминатору 8. На выходе 9 устройства появляются импульсы браковки колесных пар, а на выходе 10 - импульсы отметки прохода физических единиц подвижного состава, поступающие через каналообразующую аппаратуру и линии связи на регистрирующие станционные устройства, указывающие адрес дефектной колесной пары в составе поезда. Контрольный участок пути обычно выбирается на перегоне, на расстоянии от входного сигнала автоблокировки, обеспечивающем своевременное изменение маршрута для приема поезда с дефектами колес с главного на боковой путь. Функциональная часть устройства размещается в помещении перегонного поста контроля технического состояния подвижного состава.
Датчики ускорений 3i-3.;, в качестве которых лучше использовать пьезоэлектрические акселерометры, соединены между собой как источники напряжения параллельно, а их общий выход подключен через усилитель 5 и электронный ключ 6 и входу счетчика 7 импульсов ускорений рельсов и к основному входу амплитудного дискриминатора 8 с встроенными элементами памяти аналогового типа. Выход же счетчика 7 соединен со вторым - дополнительным - входом амплитудного дискриминатора 8. Открытие и закрытие ключа 6 и опрос счетчика 7 осуществляются стробирующими импульсами блока 4. Если на колесах контролируемого локомотива или вагона имеются дефекты, размеры которых превышают допускаемые для данного вида повреждения размеры, то на выходе 9 устройства появляются импульсы браковки колесных пар, а на выходе 10 - импульсы отметки прохода физических единиц подвижного состава, поступающие через каналообразующие аппаратуру и линии связи на регистрирующие станционные устройства.
Устройство работает следующим образом.
Во время движения по контрольному участку 1 пути колесных пар локомотива или вагона блок 4 по сигналам путевых датчиков 2|-2j счета осей формирует стробирующие импульсы на каждую тележку (группу осей), проходящую в зоне между датчиками 2.-2 j. Эти импульсы с выхода 11 блок 4 открывают ключ 6 на время „
f - At-X- ff I -
.к - длина зоны контроля колес - расстояние между датчиками 21И 2з;
Qtf- база тележки вагона или локомотива;
V - скорость движения поезда. Импульсы ускорения рельсов, возникающие при динамическом взаимодействии с ними дефектных колес, поступают через открытый на время t ключ 6 на вход кольцевого двоичного счета 7 импульсов ускорений рельсов и на основной вход амплитудного дискриминатора 8. Амплитуда максимального из серии импульсов напряжения, пропорциональная ускорению рельса; запоминается на время t встроенным в амплитудный дискриминатор элементом памяти. Если на поверхностях катания колес имеются одиночные неровности типа откола, выщербины из ползуна, то количество импульсов ускорения
5 рельса Б серии, зарегистрированных счетчиком 7, не превысит-десятка. При этом заполнения счетчика 7 за время t не произойдет, и на его выходе сохранится нулевой потенциал. Поэтому в момент выхода послед ней колесной пары тележки или вагона из
0 зоны контроля по сигналу с выхода 12 блока 4 произойдет опрос ячейки памяти и сравнение напряжения, пропорционального максимальной амплитуде ускорений рельса, с опорным напряжением амплитудного дискриминатора 8, соответствующим одиночной изолированной неровности браковочных размеров, например 1,0 мм. После прохода последней колесной пары тележки (вагона) над датчиком 2 j ключ 6 закрывается, а счетчик 7 устанавливается в исходное состояние.
Если на колесах контролируемой тележки имеется дефект в виде наволакивания металла (навара), то в результате многократного соударения колес с рельсами на вход счетчика 7 за время t поступает последовательность из более чем 15 импульсов ускорений рельса. Это вызовет переполнение счетчика и появление на его выходе отрицательного управляющего потенциала, который уменьшит в заданное число раз опорное напряжение и порог срабатывания амплитудного дискриминатора 8. Таким образом, при выходе из зоны контроля тележки с наварами на колесах амплитуды напряжений пропорциональных максимальным (пиковым) значениям виброускорений рельса, буJ дут сравниваться с меньщим порогом, обеспечивая браковку колесных пар на более ранней стадии развития этого опасного дефекта, например при величине навара, равной 0,5 мм.
