Селектор букс по типу подшипника Советский патент 1980 года по МПК B61K9/04 B61L25/02 

(54) СЕЛЕКТОР БУКС ПО ТИПУ ПОДШИПНИКА

Изобретение относится к железнодорожной автоматике, в частности к системам автоматического контроля технического состояния ходовых частей железнодорожного подвижного состава, и предназначено для разпознавания вагонных букс по типу подшипников (роликовых или скольжения). Устройство может быть использовано, например, в аппаратуре обнаружения перегретых букс, аппаратуре контроля геометрических неровностей колес по кругу катания и других устройствах контроля ходовых частей вагонов. Известно устройство, позволяющее решить задачу Селекции букс по типу подшипника, основанное на принципе улавливания с помощью фотоэлемента отраженного под определенным углом крышкой буксы светово го потока от специального источника света 1. В силу существенного различия габаритных размеров крышек и корпусов букс, оборудованных одним типом подшипника, указанное устройство неприемлемо для использования на отечественных железных дорогах. Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устройство, работающее по принципу модуляции следом корпуса буксы скольжения светового потока или температурного фона специального щита-эталона 2. Устройстао содержит приемник инфракрасного излучения, соединенный со входом усилителя тепловых сигналов, датчики прохода колесных пар, соединенные со входами блока управления. Недостатком известного селектора является необходимость в специальном щите-эталоне, который, находясь под постоянным воздействием климатических факторов, солнечной радиации, может быть причиной ошибок распознавания. Цель изобретения - повышение достоверности распознавания. Указанная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит ограничитель амплитуд тепловых сигналов, преобразователи длительности импульсов в напряжение, усилитель с заданным коэффициентом усиления и нуль-орган, причем выход усилителя тепловых сигналов под1 лючен ко входу ограничителя амплитуд тепловых сигналов, выход которого и выход эталонного сигнала блока управления подключены соответственно ко входам преобразователей длительности теплового и эталонного импульсов в напряжение, выход преобразователя длительности теплового импульса в чапряжение через усилитель с заданным коэффициентом усиления соединен со входом ключевого элемента, выход которого соединен со входом нуль-органа, второй вход которого через второй ключевой элемент подключен к выходу преобразователя длительности эталонного импульса в лапряжение, выход нуль-органа непосредственно и через инвертор подключен соответственно ко входам логических элементов И, ко вторым входам которых, а также к управляющим входам ключевых элементов подключен второй выход блока управления, третий выход которого соединен со входами «Сброс преобразователей длительностей импульсов в напряжение. Устройство работает на принципе анализа и сравнения с эталонным значением длительностей тепловых импульсов от букс загонов при ориентации напольного приемника под углом приблизительно 13° к оси пути на заднюю (по ходу движения поезда) стенку корпуса букс скольжения и роликовых (как это выполнено в аппаратуре ПОНАБ). Так как длительность тепловых импульсов зависит от скорости движения поезда, то в качестве эталонной длительности принято время, в течение которого колесо проходит расстояние между двумя фиксированными (с помощью датчиков прохода колесных пар) точками пути. Это время находится в такой же зависимости от скорости движения поезда, как и длительность теплового импульса, что позволяет сделать селектор букс инвариантным к скорости движения поезда на участке контроля, при выборе в качестве признака различия букс по типу подшипника (X) отношение длительностей эталонного импульса (тэ) к длительности теплового импульса (tg) При Хо (где Хо - заданное пороговое значение отношения длительностей) селектор должен принять решение о том, что в зоне контроля находится роликовая букса, при X Хо - букса скольжения. Так как длительность г, .то X 1. На чертеже изображена функциональная блок-схема предлагаемого устройства. Приемник 1 инфракрасного излучения установлен вблизи от датчиков 2, 3 прохода колесных пар. Приемник 1 подключен к усилителю 4 тепловых сигналов букс. Блок 5 управления связан с датчиками 2, 3 прохода колесных пар. Последовательно с усилителем 4 соединены ограничитель б амплитуд тепловых сигналов, преобразователь 7 длительности теплового сигнала в напряжение, также, как и преобразователь 8 длительности эталонного сигнала в напряжение, подключенный к выходу блока 5 управления, усилитель 9 с заданным коэффициентом усиления (к), связанные с выходом блока 5 управления ключевые элементы 10 и 11, подключенные к нуль-органу 12. Выходы нуль-органа 12 через инвертор 13 и непосредственно связаны со входами логических элементов 14 и 15 И, вторые входы которых соединены с выходом блока 5 управления. Устройство работает следующим образом. При проходе колесом вагона датчика 2 прохода колесных пар (первого датчика по ходу движения поезда) опрокидывается триггер а блоке 5 управления, который Формирует сигналы исключения и запускает генератор линейно нарастающего напряжения преобразователя 8 длительности эталонного сигнала в напряжение. По мере следования колеса вагона по участку между датчиками 2 и 3 прохода колес корпус буксы попадает в поле зрения оптической системы приемника 1 инфракрасного излучения, на выходе которого появляется преобразованный из инфракрасной энергии электрический сигнгл, характеризующий температурный рельеф буксы вдоль линии сканирования. Полученный сигнал усиливается усилителем 4 тепловых сигналов, а затем сильно ограничивается по амплитуде ограничителем 6. В результате сильного ограничения тепловых импульсов последние превращаются в практически прямоугольные импульсы с длительностью равной длительности сигналов букс. Передним фронтом ограниченного по амплитуде сигнала запускается генератор линейно нарастающего напряжения преобразователя 7 длительности теплового сигнала з напряжение. Командой для окончания времени работы генератора линейно нарастающего напряжения служит задний фронт ограниченного теплового импульса. При проходе колесом вагона датчика 3 прохода колес из блока 5 управления подается команда на окончание работы генератора линейно нарастающего напряжения преобразователя длительности эталонного сигнала. Напряжение, полученное на выходе преобразователя 7, усиливается усилителем 9, коэффициент усиления (к) которого выбирается равным пороговому значению отношения длительностей эталонного и теплового сигнала (к Х), Далее, по команде с выхода блока 5 управления открываются ключевые элементы 10, 11, и на оба ВХОДЕ нуль-органа 12 поступают сравниваемые напряжения UiEt, и Ujsru-rg. Если Uj 1, значит длительность сигнала контролируемой буксы велика, и на выходе нуль-органа 12 появляется сигнал, извещающий о проходе буксы скольжения. Этот же сигнал появляется на выходе логического элемента И. При Ua Ui, сигнал появляется на выходе логического элемента И, что свидетельствует о проходе роликовой буксы. После окончания импульсов оповещения на выходе элементов 14, 15 И с выхода блока 5 управления подается сигнал на возврат в исходное состояние преобразователей длительности сигнала в напряженке.

При использовании предлагаемого селектора в составе аппаратуры обнаружения перегретых букс отпадает необходимость в специальном напольном считывающем устройстье. Для селекции букс может быть использован весь приемо-усилительный тракт аппаратуры ПОНАБ, что упрощает задачу сопряжения селектора с аппаратурой контроля букс в поездах. Ориентация напольных считывающих устройств на заднюю стенку корпуса буксы делает приемоусилительный тракт селектора более помехозащитным, особенно в отношении влияния солнечных лучей как прямых, так и отраженных. Роль постоянного температурного фона при подобной ориентации напольного считывающего устройства выполняет днище вагона, которое более надежно защищено от влияния солнечной радиации. Исключается необходимость установки специального щита-эталона.

В состав селектора входят стандартные функциональные узлы и логические элементы, что облегчает техническую реализацию устройства.

Предлагаемое устройство отличается высокой достоверностью показаний.

Формула изобретения

Селектор букс по типу подщипника, содер- жащий приемник инфракрасного излучения, соединенный со входом усилителя тепловых сигналов, датчики прохода колесных пар, соединенные со входами блока управления, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности распознавания, он дополнительно содержит ограничитель амплитуд тепловых сигналов, преобразователи длительности сигналов в напряжение, усилитель с заданным козффициентом усиления и нуль-орган, причем выход усилителя тепловых сигналов подключен ко входу ограничителя амплитуд тепловых сигналов, выход которого и выход эталонного сигнала блока управления подключены соответственно ко входам преобразователей длительности теплового и эталонного сигналов в напряжение, выход преобразователя длительности теплового сигнала в напряжение через усилитель с заданным коэффициентом усиления соединен со входом ключевого элемента, выход которого соединен со входом нульоргана, второй вход которого через второй ключевой элемент подключен к выходу преобразователя длительности эталонного сигнала в напряжение, выход нуль-органа непосредственно и через инвертор подключен соответственно ко входам логических элементов И ко вторым входам которых, а также к управляющим входам ключевых элементов подключен второй выход блока управления, третий выход которого соединен со входами «Сброс преобразователей длительности сигналов в напряжение.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1

«.кТ.т .-;«;,„ lili