Устройство для обнаружения боксования Советский патент 1982 года по МПК B60L3/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ БОКСОВАНИЯ

1

Изобретение относится к области, транспорта, а именно к устройствам для . ты от боксования транспортных средств, и может быть применено на локомотивах с Г-рупповым приводом колесных пар.

Известно устройство дпя обнаружения боксования, содержащее датчик частоты вращения колесной пары, соединенный с входом дифференцирующего звена, выход которого связан с исполнительным реле через пороговое устройство и усилитель мощности ClJОднако известное устройство обладает недостаточной избирательностью между ускорениями колесной пары при разгоне и боксовании, что приводит к ложным срабатываниям защиты, а 1;акже наличие дополнительных блоков для преобразования сигнала, что ведет к усложнению его схемы и снижению надежности.

Цель изобретения - повышение точности и надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным

дифференцирующим звеном, включенным на выходе первого дифференцирующего звена, и регуляторами тока, подключенными к входам дифференцирующих звеньев, при этом пороговое устройство выполнено в виде моста сравнения с включенным в одно из его плеч импульсным диодом и операционного усилителя, вход которого соединен с измерительной диагональю моста сравнения.

10

На чертеже дана принципиальная электрическая схема одного из возможных конкретных исполнений устройства.

Устройство содержит датчик 1 частоты вращения колесной пары, выполненный,

15 например, в виде трехфазного тахогене- ратора с включенным на его выходе трехфазным мостовым выпрямителем и конденсатором фильтра. Выход датчика 1 через регулятор 2 тока соединен с конден20сатором 3, который вместе с другим регулятором 4 тока образует первое ди(})ференцирующее звено. Выход этого эвена соединен с конденсатором 5, который вместе с одним из резисторов 6 моста 7 сравнения образует второе дифференцируюшее звено. Выход второго дифференцирующего звена соединен с анодом диода 8, включенного в одно из ппеч моета 7 сравнения. Измерительная диагонал моста 7 сравнения соединена с входом операдионного уситтитепя 9, который вме те с мостом 7 образует пороговое устройство. Выход операционного усипитепя 9 соединен с управляющим входом уситштеп.я 1О мощности, нагрузкой которого является включающая катушка исполнительного репе 11, К управляющему входу усилителя 10 мощности подключен ко денсатор 12 временной задержки. Все элементы устройства питаются от стаби- пизированного источника 13 питания. Устройство работает следующим образом. В момент трогания локомотива с мес та возникает первоначальный бросок напряжения и тока датчика 1 скорости, который сглаживается регулятором 2 тока за счет разности токов, возрастакшей в результате изменения режима регулятора 2 тока при переходе его под воздействием напряжения датчика 1 скорости, поступающего на его вход, из исходного состояния в состояние стабилизации. Кро- ме того, регулятор 2 тока с заданной линейностью осуществляет разряд конден сатора фильтра, обеспечивая тем самым заданные начальные параметры устройства при последовательно повторяющемся боксовании колесных пар локомотива. При разгоне локомотива линейное ускорение, а значит и угловое ускорение датчика 1 скорости нарастают линейно или же по закону, близко1ч1у к линейному напряжениена регуляторе 2 и соединен ной с ним последовательно обкладке конденсатора 3, т.е. на выходе дифференцирующего звена, также линейно. На выходе дифференцирующего звена, работающего в рюжиме непрерывного диф ференцирования, выделяется напряжение, равное константе. Регулятор 4 тока, слу жащий нагрузкой дифференцирующего конденсатора 3, настроев таким образом, что напряжение, выделенное на вторичной обкладке конденсатора 3 и последователь но соединенной с ним первичной обкладке конденсатора 5, проходит на отрицательную щину, не вводя регуггатор 4 тока в режим стабилизации. Таким образом, регулятор 4 тока понижает напряжение на выходе первого звена, появляющееся в результате линейного разгона локомот1ва соответственно до уровня, определенного параметрами настройки регулятора 4 тока. Cпeдoвaтeпь o, разность токов, протекающих через регулятор 4 тока в его исходном состоянии и в режиме стабилизации, определяет (в пересчете на ли нейные ускорения) уставку разгонных ускорений, на которую устройство не допжно реагировать. Электрические параметры регуляторов 2 и 4 тока определяются крутизной характеристики датчика 1 скорости и устанавливаются -подбором соответствующих номиналов боковых резисторов. Боксованй локомотива возникает вследствие уменьщения коэффициента сцепления колесных пар с рельсами. Характер изменения коэффициента сцепления вызывает пропорционально нарастающее изменение углового ускорения датчика 1 скорости и, следовательно, его напряжения. Это напряжение нарастает по закону, описываемому уравнением второго или более высокого порядка, и поступает на первичную обкладку конденсатора 5 второго дифференцирующего звена. - На вторичной обкладке конденсатора 5 и резисторе 6, т.е. на выходе второго дифференцирующего звена, выделяется напряжение, служащее сигналом боксования. При нарастании напряжения сигнала боксования, выделяющегося на катоде диода 8 и резисторе б, диод запирается, вследствие чего на аноде диода 8 скачкообразно возрастает напряжение, осуществляющее включение операционного усилителя 9. Изменением величины сопротивления резистора б можно изменять ток, проте - каклций в ппечах моста 7 сравнения, в т. ч. протек5ающий И через диод 8 и резистор 6. Поэтому величина этого тока определяет (в пересчете на линейное ускорение) величину уставки ускорения боксования, на которую реагирует устройство. Усиленное операционным усилителем 9 напряжение блоксования поступает с его выхода на управляющий вход усилителя 10 мощности, в цепь нагрузки которого включено исполнительное реле 11. Контакты исполнительного реле (не показаны) воздействуют на устройствр прекращения боксования. Для стабилизации переходных процессов, связанных с прекращением боксования, к управляющему входу усилителя 10 мощности подключен конденсатор 12 временной задержки с опредепенным временем бпокировки усилителя 10 во вкшоченном положении.Устройство для обнаружения боксова- НИН позволяет подключать к вы Ходу датчика 1 идентичные каналы обнаружения боксовани, разпичаюшиеся только значением уставок пределов, для воздействия, например, на дизель, песочницы, тормоз. Применение в конструкции устройства для обнаружения боксования регуляторов Wka, двойного дифференцирования и моста сравнения позволяет эначитегаьно улучшить электрические параметры устройства по сравнению с известным, такие как Чувствительность, темпёратуростойкость, отсутствие ложных срабатываний при тро гании с места, постоянная готовность уст ройства к работе при последовательно повторяющихся срывах колесных пар локомоти-ва, четкость выделения ускорений боксования из всех разгонных ускорений. Настройка схемы производится с высокой точностью при помощи аналого-вычисли- тельной машины. Все это повышает ее надежность. Разработанная конструкция технологич на для массового производства. Предлагаемое устройство позволяет получить улучшенные тяговые характерно938 тики локомотива, экономию топлива, песка, а также уменьшить стоимость ремонта. Формула изобретения Устройство для обнаружения боксования, содержащее датчик частоты вращения колесной пары, соединенный с входом дифференцирующего звена, выход которого связан с исполнительным реле через поpoiOBoe устройство и усилитель мощности, отличающееся тем, . что, с целью повышения точности и надежности, оно снабжено дополнительным дифференцирующим звеном, вк1иоченным на выходе первого дифференцирующего звена, и регуляторами тока, подключенными к вхо дам дифференцирующих звеньев, при этом пороговое устрсЛство выполнено в виде моста сравнения с включенным в одно яа его плеч импульсным диодом и операои онного усилителя, вход которого соединен с измерительной диагональю моста сравнения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 462749, кл. В 6О Ь 3/1О, 1973 (прототип).