Устройство для повагонного взвешивания транспортных объектов на ходу Советский патент 1983 года по МПК G01G19/04 

Изобретение относится к весоизмерительной технике и предназначено для повагонного взвешивания на ходу однотипного железнодорожного подвижного состава, преимущественно используемого на промышленных предприятиях.

Известны весы для взвешивания вагонов на ходу, содержащие весовую платформу с рычагами, уравновешиваемую электродинамическим силовым устройством, индукционный датчик контроля равновесия, нажимные педали, установленные на весовой платформе для определения момента взвешивания, электронный потенциометр для измерения сигнала разбаланса, фотоэлектрический усилитель, кодирующий диск, связанный с реверсивным двигателем и реохордом, запоминающее устройство, искатель и цифропечатающую машинку 1.

Недостатком известных весов является наличие в их составе нажимных педалей, что серьезно ограничивает их применение в ряде технологических участков, где состояние железнодорожных путей часто неудовлетворительно.

Ближайшим по технической сущности к изобретению является устройство

для повагонного взвешивания транспортных объектов на ходу, содержащее счетчик наезжающих и съезжающих осей, весовую платформу, опирающуюся на весоизмерительный датчик, выход которого подключен к цифровому автркомпенсатору и нуль-органом, реверсивным счетчиком и блоком останова, и выходной блок 12.

10

Недостаток известного устройства заключается в применении путевых датчиков (в количестве 6 штук), требующих постоянного ухода и имеющих недостаточную надежность, в особен15ности на путях перевозки шихты, жидкого металла, слитков.

Как правило, в существующих системах взвешивания на ходу применяются контактные путевые датчики, при20води1« е в действие ребордами колес подвижного состава. Реборды колес, в свою очередь, имеют значительный технологический разброс (f25 мм), что ужесточает требования к путевым дат25ликам и приводит к их частым полойкам. Кроме того, путевые датчики в условиях реально движущегося состава (т.е. с пробуксовками, торможением, сдачей назад и т.д.) дают ложные

за срабатывания. Отсюда часто происходят типичные сбои во взвешивании всего состава, когда при пропуске одной из тележек система начинает суммировать веса тележек разных вагонов . Электронная схема управления известного устройства громоздка, содержит большие количества микросхем сложна логически и доступна в обслу живании только специалисту высокой квалификации. Целью изобретения является упрощенке и повышение надежности устрой ства. Указанная цель достигается тем, что в устройство для повагонного взвешивания транспортных средств на ходу введены две пороговые cxeNffii, задатчик числа осей транспортных об ектов, схема совпадения кодов, регистр памяти с ключами, схема гашения и схема регистрации,причем входы счетчиков наезжающих и съезжающих осей через соответственно первую и вторую пороговые схемы связаны с вх дом нуль-органа, а выходы этих счет чиков через схему совпадения кодов соединены с входом блока останова, выход которого соединен с управляюцими входами ключей регистра памяти через которые выходы реверсивного считчика цифрового автокомпенсатора (юразрядно подключены к входам регистра памяти, выходы которого подключены к входам выходного блока, а задатчик числа осей транспортных объектов подключен к счетчикам наез жающих и съезжающих осей, выходы ко торых через схему гашения соединены с регистром памяти, а через схему регистрации - с выходным блоком. Причем блок останова выполнен в виде схемы ИЛИ, схемы равновесия и элемента выдержки времени, входы ко торых объединены, а выходы связаны через схему ИЛИ. На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - электрическая, принципиальная схема пороговой схемы прибыли (убыли) веса; на фиг. 3 - примерная диаграмма усилий, действующих на тен зодатчики. Устройство содержит весовую платформу 1, через рычаги 2 опирающуюся на тензодатчик 3, выход которого под ключен к элементу 4 сравнения, куда поступает выход преобразователя 5 код - аналог, поразрядно связанного с реверсивным счетчиком 6. Сигнал с выхода элемента сравнения поступает на входы нуль-органа 7, пороговых схем 8 и 9 соответствен но прибыли и убыли веса. Выходы нуль-органа 7 являются шиНами сложения (+) и вычитания (-) р версивного счетчика 6 и поступают также на блок 10 останова, в состав которого входят схема 11 равновесия, элемент 12 выдержки времени и схема ИЛИ 13, сигнал с выхода которой управляет ключом 14, соединяющим реверсивный счетчик б с генератором 15 импульсов. Реверсивный счетчик 6 через регистр 16 памяти со входными ключами 17 поразрядно связан с выходным блоком 18, Выходы пороговых схем 8 и 9 связаны со входами счетчиков 19 и 20 соответственно наезжающих и съезжающих осей, связанных также с задатчиком 21 числа осей объектов. Одноименные (т.е. предположим, вто рые, четвертые или шестые) выходы счетчиков 19 и 20 подключены к схеме 22 совпадения кодов, а выбранные выходы (индивидуально подбираемые для каждого конкретного случая) - к входам схемы 23 гашения и схемы 24 регистрации, выходы которых поступают соответственно на регистр 16 памяти и выходной блок 18. По железнодорожному пути 25, в который встроена весовая платформа 1, продвигается состав из платформ 26s с мульдами 27 для шихты и локомотив 28, (На фиг. 1 изображена с соблюдением масштабнЕлх соотношений элементов 1,26 и 28 технологическая ситуация на весах для взвешивания шихты в кислородно-конверторном цехе ЧМЗ). Элементы 3-7,10,14,15 и 18 образуют цифровой автокомпенсатор. Пороговые схемы 8 (9) прибыли (убыли) веса (фиг. 2) состоят, например, из операционного усилителя 29 с транзистором 30 на выходе, инвертора 31, схемы 32 совпадения, триггера на элементах 33 и 34 и реле 35. Схемы 8 и 9 отличаются друг от друга только включением резистора 36, соединяющего вход операционного усилит.еля 29 с плюсом (+6,5 В) или минусом (-6,5 В) питания,. На вход с схемы 32 совпадения постоянно поступают синхроимпульсы. Устройство работает следующим образом. При въезде на весовую платформу 1 первой оси -платформы 26 соизмерительный датчик 3 дополнительно нагружается (момент времени а на фиг, 3), Срабатывает пороговая схема8 прибыли веса, предварительно настроенная резистором 36 на определенный уровень срабатывания, чтобы небольшие по величине нагрузки или помехи не вызывали ее срабатывания. Срабатывание пороговой схемы 8 .происходит следующим образом (фиг. 2), При возникновении на входе операционного усилителя 29 разбаланса на входе транзистора 30 появляется поло-жительный сигнал, а на его выходе единичный сигнал. На выходе инвертора 31 появляется нулевой сигнал, срабатывает триггер на элементах 33 и 34 и реле 35. Нулевой сигнал с выхода инвертора 31 блокирует прохождение синхроимпульсов, поступающих по входу с на схему 32 совпаде ния, на элемент 34. Вследствие срабатывания реле 35 в счетчик 19 наезжающих осей заносится едиьица, а возникший разбаланс устра няется увеличением кода реверсивного счетчика 6, заполняемого импульсс1ми генератора 15 по команде нуль-органа 7 . По устранению разбаланса порогова схема 8 возвращается в исходное положение после прихода на ее вход с очередного синхроимпульса. При въезде на весовую платформу 1 второй оси той же платформы 26 (момент времени б на фиг. 3) вновь описанным образом срабатывает схема 8, в счетчик 19 наезжающих осей заносит ся вторая единица. После наезда четвертой оси (в момент времени г) в счетчик 19 заносит ся четвёртая единица. Заметим, что емкость счетчиков 19 и 20 равна числу осей платфор«ш 26, так что при.заносе в счетчик 19 четвертой единицы он устанавливается в исходное положение. Поскольку счетчик 20 съезжающих осей также находится в нулевом положении, так как еще не работал, то на выходе схемы 22 появляется сигнал, запускающий блок 10 останова. В продолжение отрезка.времени от г до д (фиг. 3) блок 10 останова производит выбор момента времени дл переноса кода реверсивного счетчика 6 в регистр 16 памяти через ключи 17 для индикации или регистрации выход ным блоком 18. Блок 10 останова работает следую щим образом. При поступлении сигнала от схемы 22 совпадения схема 11 равновесия ищет момент времени для фиксиро вания равновесного кода реверсивног счетчика 6, используя в качестве ис точника информации состояния выходо нуль-органа 7. Существенным для устройства явля ется то обстоятельство, что, если по каким-либо причинам схема 11 рав новесия в продолжение времени, опре деляемого выдержкой элемента 12, не отыщет состояния равновесия, то элемент 12 через схему ИЛИ 13 произ ведет через ключи 17 перенос кода и реверсивного счетчика 6 в регистр 16 памяти. Это необходимо, так как после наезда очередной оси информации о весе будет потеряна. Элемент 12 настраивается так, чт бы при наибольшей допустимой скорос вижения состава (например, 15 км/ч) принудительная передача кода происходила ранее наезда очередной оси. Если же схема 11 определит состоя-- ние равновесия раньше, то передача кода произойдет по ее команде. В момент времени д с весом платфоркы 1 съезжает первая ось платформы 26. Тенэодатчик 3 разгружается, срабатывает пороговая схема 9 убыли веса, и в счетчик 20 съезжающих осей заносится первая единица. В момент времени е съезжает вторая ось первой платформы 26 и т.д. Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что последнее осуществляет вначале определение момента начала взвешивания путем анализа сигналов путевых датчиков, а t/же затем однократное взвешивание, в то время, как предлагаемое устройство предусматривает постоянное взвешивание весовой платформы и регистрацию показаний в нужный момент. Это позволило извлекать из сигнала тензодатчика 3 информацию о наезде и выезде осей. При прохохсдении по весовой платформе локомотива 28 не создается комбинации 00 кодов счетчиков 19 и 20, запускающей схему 22 совпадения, чем автоматически исключается измерение веса осей локомотива 28, так как четыре оси локомотива 28 не помещаются на весовой платформе 1. Такая комбинация кодов 00 на входе счетчиков 19 и 20 запустит схему 22 совпадения и будет измерен нуль весовой платформы 1 в то время, когда состав и локомотив 28 уже съедут с платфор ы 1. Это может быть использовано для контроля состояния весоплатформы 1 (стабильность нуля до и после наезда состава), а при документальной регистрации кода (например, цифропечатающей машинкой) с помсяцью известных способов регистрация нулевого кода может быть исключена. Благодаря наличию в составе устройства регистра 16 памяти с ключами 17 вес каждой из платфор- 26 индицируется выходным блоком 18 значительно дольше, чем код веса существует в реверсивном счетчике 6. Для исключения значительного перемонтажа при изменении осности объектов предусмотрен задатчик 21 числаосей объекта изменяющий емкость счетчиков 19 и 20 наезжающих и съезжающих осей соответственно числу объекта, Предлагаемое устройство будет внедрено на 320-тонных весах для слит- ков, поступающих из конвертерного цеха в обжимной цех, В настоящее время взвешивание на данном участке .производится с остановкой, что ведет к потере температуры слитков, а в конце месяца при высоком производств или в технологически потребных случаях ( холодная плавка и др.) - к отказу от взвешивания. По предварительным подсчетам внед рение предлагаемого устройства позволит добиться 100%-перевески и поднять температуру слитков, поступающих в обжимной цех, в среднем на , что представляет важную экономическую и технологическую задачу. Формула изобретения 1. Устройство для повагонного взвешивания транспортных объектов на ходу, содержащее счетчики наезжающих и съезжгиощих осей, весовую платформу, опирающуюся на весоизмеритель ный датчик, выход которого подключен к цифровому автокомпенсатору с нульорганом, реверсивным счетчиком и блоком останова, и выходной блок, Ьтличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, в него введены две пороговые схемы; задатчик числа осей транспорт ных объектов, схема совпадения кодов регистр памяти с ключами, схема гашенйя и схема регистрации, причем входы счетчиков наезжающих и съезжающиЛ осей через соответственно первую и вторую пороговые схемы связаны с входом нуль-органа, а выходы этих счетчиков через схему совпадения кодов соединены с входом блока останова, выход которого соединен с управляющими входами ключей регистра памяти, через которые выходы реверсивного счетчика цифрового автокомпенсатора поразрядно подключены к входам регистра памяти, выходы которого подключены к входгьм выходного блока, а задатчик числа осей транспортных объектов подключен к счетчикам наезжающих и съезжающих осей, выходы которых через схему гашения соединены с регистром памяти, а через схему регистрации - с выходным блоком. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок останова выполнен в виде схемы ИЛИ, схемы равновесия и элемента выдержки времени, входы которых объединены, а выходы связаны через схему ИЛИ. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Гаузнер С.И. и др. Измерение . массы, объема и плотности. М.,Изд-во стандартов, 1972, с. 272. 2.Гусев Е.М. и др. Взвешивание движущихся объектов. Обзорная информация, М., ЦНИИТЭИприборостроения, 1974, с. 21-23(прототип).

6.se

о-6,58

35

фиг 2