SU1169849A1

SU1169849A1 - Apparatus for measuring slippage of rail vehicle wheels

Info

Publication number: SU1169849A1
Application number: SU833542332A
Authority: SU
Inventors: Исидор Иоселевич Балтер; Михаил Тихонович Глушков; Зиновий Самуилович Нохимович
Original assignee: Рижский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Вагоностроения
Priority date: 1983-01-24
Filing date: 1983-01-24
Publication date: 1985-07-30

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОЛЬЖЕНИЯ КОЛЕСНЫХ ПАР РЕЛЬСОВЫХ ЭКРШАЖЕЙ, содержащее частотные датчики вращени колесных пар, формирователь импульсов, соединенный выходом с одним из входов коммутаторов , триггеры, элементы И, элементы ИЛИ, генератор импульсов и регистра- тор , отличающеес тем, что, с целью повьшени -точности, оно . снабжено фильтром нижних частот и блоком пуска, а частотные датчики конструктивно выполнены с дорожкой из магнитного материала на вращающейс части и трех магнитных головок записи, считывани и стирани , установленных друг за другом по образующей на неподвижной чисти, причем магнитные головки стирани подключены к выходу генератора импульсов, а магнитные головки записи и считьшани - к второму и третьему входам соответствующих коммутаторов, выход которого соединен с одними из входов соответствующих триггеров, подключенных другими входами к выходам формировател импульсов, соединенного входом с выходом первого элемента ИЛИ, подключенного одним входом к блоку пуска , а другим - к выходу первого элемента И, один из входов которого и один из :входов второго элемента И подключены к одному из выходов первого триггера , другой выход которого пoдkJпoчен к одному из входов третьего элемента И, соединенному другим входом с одним из выходов второго триггера, подключенным к другому входу первого элемента И, при этом другой выход i второго триггера подключен к другому входу второго элемента И, а выходы (Л второго и третьего элементов И - к соответствующим входам третьего триггера и входами второго элемента ИЛИ, соединенного выходом через фильтр низких частот с одним из входов регистратора, другой вход которого подключен к выходу третьего триггера. Од 2. Устройство по п.1, о т л и чающеес тем, что оно снабжеоо но згсилителем мощности и исполни4: тельным электродвигателем, а счиСО тывающа магнитна головка одного из частотных датчиков установлена на платформе с возможностью перемещени вдоль образующей и кинематически св зана с исполнительным электродвигателем подключенным к выходу усилител , входы которого соединены с выходами второго и третьего элементов И.1. A DEVICE FOR MEASURING THE SLIDING OF WHEELWAYS OF RAIL TRACKS, containing frequency sensors for rotation of wheelsets, a pulse driver connected to an output with one of the switch inputs, triggers, AND elements, elements OR, a pulse generator and a recorder, characterized in that purpose of the goal is accuracy. equipped with a low-pass filter and a start-up unit, and frequency sensors are structurally made with a track of magnetic material on the rotating part and three magnetic recording, reading and erasing heads, which are installed one after the other along a generator on a fixed edge, and the magnetic erase heads are connected to the output of the pulse generator , and magnetic recording heads and heads are sent to the second and third inputs of the corresponding switches, the output of which is connected to one of the inputs of the corresponding triggers connected by other the inputs to the outputs of the pulse driver connected to the output of the first OR element connected by one input to the start block and the other to the output of the first element AND, one of the inputs of which is one of: the inputs of the second element AND are connected to one of the outputs of the first trigger , the other output of which is connected to one of the inputs of the third element AND, connected by another input to one of the outputs of the second trigger connected to another input of the first element AND, while the other output i of the second trigger is connected to another input at the second element And, and the outputs (L of the second and third elements And - to the corresponding inputs of the third trigger and inputs of the second element OR, connected by an output through a low-pass filter to one of the recorder inputs, the other input of which is connected to the output of the third trigger. Od 2. The device according to claim 1, about which it is provided with a power amplifier and actuator: an electric motor, and the reading magnetic head of one of the frequency sensors is mounted on the platform with the possibility of movement along the generator and is kinematically connected with executive motor connected to the output of the amplifier, the inputs of which are connected to the outputs of the second and third elements I.

Description

Изобретение относитс к транспорту , в частности к устройствам дл измерени скольжени колесных пар транспортных средств, и может быть применено в устройствах защиты от юза и боксовани локомотивов и мотор-вагонных поездов.The invention relates to transport, in particular, to devices for measuring the slip of vehicle wheelsets, and can be applied in protection devices against skidding and blocking of locomotives and motor-car trains.

Цель изобретени - повьшение точности .The purpose of the invention is to increase accuracy.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.The drawing shows a block diagram of the proposed device.

Устройство содержит частотные датчики 1 и 2 вращени колесных пар с магнитными дорожками 3 и 4 на вращающихс част х и магнитными головками записи 5 и 6} считывани 7 и 8 и стирани 9 и 10 на неподвижных част х. Магнитна головка 8.считывани датчика 2 установлена на платформе 11 с возможностью перемещени вдоль образующей. Магнитные головки 9 и 10 стирани подключены к выходу генератора 12 импульсов стирани . Магнитные головки 5 и 6 записи и магнитные головки 7 и 8 считывани подключены к входам коммутаторов 13 другие входы которых подключены к :зыходу формировател 14 импульсов. Выходы коммутаторов 4 через формирователи 15 импульсов соединены с входами триггеров 16 и 17 соответственно , другие входы которых подключены к выходу формировател 14. Одни выходы триггеров-16 и 17 подключены к входам элемента И 18, а другие к входам элемента И 19. По-одному из выходов триггеров 16 и 17 соединены с входами элемента И 20. Выход элемента И 18 соединен с одним из входов элемента ИЛИ 21, другой вход которого соединен с блоком 22 пуска , а выход подключен к входу формировател 14. Выходы элементов И 19 и 20 подключены к входам другого элемента ИЛИ 23, соединенного выходом с входом фильтра 24 низких частот. К выходу фильтра 24 подключен один из входов регистратора 25. Выходы элементов И 19 и 20 подключены также к входам триггера 26 и входам усилител 27 мощности. Выход усилител 27 через выключатель 28 соединен с исполнительным электродвигателем 29, кинематически св занным с магнитной головкой 8 датчика установленной на платформе 11. Выхо триггера 26 соединен со вторым входом регистратора 25.The device contains frequency sensors 1 and 2 of rotation of wheel pairs with magnetic tracks 3 and 4 on rotating parts and magnetic recording heads 5 and 6} of reading 7 and 8 and erasing 9 and 10 on stationary parts. The magnetic reading head of the sensor 2 is mounted on the platform 11 with the possibility of movement along the generatrix. Magnetic heads 9 and 10 erase connected to the output of the generator 12 erase pulses. The magnetic heads 5 and 6 of the record and the magnetic heads 7 and 8 of the readout are connected to the inputs of the switches 13, the other inputs of which are connected to: the output of the driver 14 pulses. The outputs of the switches 4 through the pulse shapers 15 are connected to the inputs of the flip-flops 16 and 17, respectively, the other inputs of which are connected to the output of the shaper 14. Some outputs of the flip-flops 16 and 17 are connected to the inputs of the element And 18, and the other to the inputs of the element And 19. In one from the outputs of the flip-flops 16 and 17 are connected to the inputs of the AND 20 element. The output of the AND 18 element is connected to one of the inputs of the OR element 21, the other input of which is connected to the starting unit 22, and the output is connected to the input of the driver 14. The outputs of the elements 19 and 20 are connected to the inputs of another element OR 23 connected to the input of the filter 24 low frequencies. To the output of the filter 24 is connected to one of the inputs of the recorder 25. The outputs of the elements And 19 and 20 are also connected to the inputs of the trigger 26 and the inputs of the amplifier 27 power. The output of the amplifier 27 through the switch 28 is connected to the executive motor 29, kinematically connected with the magnetic head 8 of the sensor mounted on the platform 11. The output of the trigger 26 is connected to the second input of the recorder 25.

. Магнитные головки 5 и 7 датчика. Magnetic heads 5 and 7 sensors

1и магнитные головки 6 и 8 датчика1 and 6 magnetic heads and 8 sensors

2могут быть выполнены универсальными . Режимы записи и считьгоани обеспечиваютс соответствующим переключением коммутаторов 4, что необходим дл работы устройства при изменении направлени движени транспортного средства.2 can be made universal. The recording and scoring modes are provided by the corresponding switching of the switches 4, which is necessary for the operation of the device when the direction of the vehicle changes.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device works as follows.

В исходном состо нии триггеры 16 и 17 наход тс в сброшенном состо нии и на выходах элементов И 18-20 и ИЛИ 21 и 23 сигнал отсутствует. Дл начала работы с выхода блока 22 пуска через элемент ИЛИ 21 на вход формировател 14 поступает импульс, который .первыми по ходу вращени магнитными головками 5 и 6 записываетс на магнитные дорожки 3 и 4. При повороте осей колесных пар на угол, равный углу мелоду двум головками датчиков 1 и 2, записанные импульсы считываютс вторыми магнитными головками 7 и 8 и через формирователи 15 взвод т триггеры 16 и 17. После зтог на выходе элемента И 18 по вл етс сигнал, который через элемент ИЛИ 21 поступает на формирователь 14 и на магнитные головки 5 и 6, которыми записываютс очередные импульсы, при этом триггеры 16 и 17 сбрасываютс в исходное состо ние. Генератор 1 и головки 9 и 10 стирани стирают ранее записанные импульсы.In the initial state, the triggers 16 and 17 are in the reset state and at the outputs of the AND 18-20 and OR 21 and 23 elements there is no signal. To start work from the output of the start-up block 22, an impulse is received through the OR element 21 to the driver 14, which is recorded by the first magnetic heads 5 and 6 on the magnetic tracks 3 and 4 during rotation. When the axles of wheel pairs are rotated at an angle equal to the angle of two sensor heads 1 and 2, the recorded pulses are read by the second magnetic heads 7 and 8, and triggers 16 and 17 are applied through the formers 15. After the signal at the output of the AND 18 element, a signal appears that through the OR 21 element enters the shaper 14 and the magnetic heads 5 and 6, cat The next pulses are recorded, and the flip-flops 16 and 17 are reset. The generator 1 and the heads 9 and 10 erase erase the previously recorded pulses.

Если скольжение колесных пар отсутствует и диаметры колес одинаковы , то импульсы с дорожек 3 и 4 считваютс одновременно, при этом триггеры 16 и 17 также взвод тс одновременно и на выходе элемента И 19 сигнал не повтор етс . Если при разгоне происходит скольжение ведущей колесной пары (боксование), то импульс с дорожки 4 считываетс раньше, чем импульс с дорожки 3, и на выходе элемента И 19 формируетс импульс, длительность которого равна разности времен-считывани импульсов, а перио следовани импульсов равен времени считывани импульса с дорожки 3. Среднее значение сигнала на выходе элемента И 19 при этом пр мо пропорционально измер емой величине скольжени .If the wheelset does not slip and the wheel diameters are the same, then the pulses from tracks 3 and 4 are read at the same time, while the triggers 16 and 17 are also cocked simultaneously and the signal at the output of the element And 19 does not repeat. If during acceleration the leading wheelset slips (blocking), then the impulse from track 4 is read before the impulse from track 3, and at the output of element I 19 an impulse is formed whose duration is equal to the time difference between the readings of the pulses and pulse readout from track 3. The average value of the signal at the output of the element And 19 at the same time is directly proportional to the measured slip value.

ti - tzti - tz

S S

33

где S - измер ема величина скольжени ,where S is the measured slip value,

t - врем поворота ведомого колеса ,t - time of rotation of the driven wheel,

t - врем поворота ведущего колеса .t - time of rotation of the drive wheel.

Сигнал с выхода элемента И 19 поступает на вход регистратора 25 через элемент ИЛИ 23 и фильтр 24 низких частот, которьй производит ускорение сигнала.The signal from the output of the element And 19 is fed to the input of the recorder 25 through the element OR 23 and the filter 24 low frequencies, which produces an acceleration signal.

Если происходит скольжение- ведущей колесной пары при торможении (движение юзом), то импульсы с дорожки 4 считываютс позже, чем с дорожки 3, триггер 16 взводитс позже , чем триггер 17 и на выходе элемента 20 И формируютс импульсы, длительности которых равны разности времен прихода импульсов, а период следовани импульсов равен времени считьюани импульсов датчика 2. Таким образом среднее значение сигнала на выходе элемента И 20 пропорционально измер емой величине скольжени If a slip of the driving wheel pair occurs during braking (movement by skid), then the pulses from track 4 are read later than from track 3, trigger 16 is cocked later than trigger 17 and pulses are formed at the output of element 20 And the durations of arrival times are equal pulses, and the pulse following period is equal to the time when pulses of sensor 2 are counted. Thus, the average value of the signal at the output of the element I 20 is proportional to the measured slip value

п tl - tn tl - t

. .

где S - измер ема величина скольжени при юзе.where S is the measured slip value when using.

Сигнал с выхода элемента И 20 через элемент ИЛИ 23 регистрируетс аналогичным образом. Импульсы с выходов элементов И 19 и 20 поступа698494The signal from the output of the element AND 20 through the element OR 23 is recorded in a similar manner. Impulses from the outputs of the elements And 19 and 20 actress698494

ют на соответственно установочные и сбрасывающие входы триггера 26 знака, при этом взведенное состо ние триггера 26 соответствует скольжению при боксовании, а сброшенное - при юзе. Сигнал с выхода триггера 26 знака поступает на второй вход регистратора 25 дл регистрации .There are respectively set and drop inputs of the trigger 26 of the sign, while the cocked state of the trigger 26 corresponds to the slip during blocking, and the reset state when skidded. The output signal of the trigger 26 characters goes to the second input of the recorder 25 for registration.

10. Если диаметры колес ведущей и ведомой колесных пар неодинаковы, то при движении без скольжен.и импульсы с датчиков 1 и 2 считываютс неодновременно из-за одинаковости углом между записьшающими и воспроизвод щими головками. На выходе одного из элементов И 19 или 20 по вл ютс импульсы разбаланса. Дл балансировки устройства в режиме движени 10. If the diameters of the wheels of the driving and driven wheel pairs are not the same, then when driving without sliding, the pulses from sensors 1 and 2 are read at one and the same time due to the same angle between the recording and reproducing heads. At the output of one of the elements And 19 or 20, pulses of imbalance appear. To balance the device in motion mode

20 без скольжени (например, при выбеге ) замыкаетс вь KJПoчaтeль 28 балансировки . При этом импульсы разбаланса с выхода элементов 19 или 20 через усилитель 27 мощности и выключатель 28 поступают на обмотку реверсивного двигател 29..- Вал двигател 29 начинает вращатьс и перемещать платформу 11, на которой установлена магнитна головка 8, до20 non-slip (for example, during the run) closes the KJReader 28 of the balancing. At the same time, the unbalance pulses from the output of elements 19 or 20 through the power amplifier 27 and the switch 28 arrive at the winding of the reversing motor 29 ..- The shaft of the motor 29 starts to rotate and move the platform 11 on which the magnetic head 8 is installed, up to

0 тех пор, пока на выходе элементов0 as long as the output elements

19 и 20 не исчезнут сигналы разбаланса . После балансировки выключатель 28 размыкаетс и устройство готово к работе.19 and 20 the imbalance signals will not disappear. After balancing, the switch 28 is opened and the device is ready for operation.

Claims

; 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОЛЬЖЕНИЯ КОЛЕСНЫХ ПАР РЕЛЬСОВЫХ ЭКИПАЖЕЙ, содержащее частотные датчики вращения колесных пар, формирователь импульсов, соединенный выходом с одним из входов коммутаторов, триггеры, элементы И, элементы ИЛИ, генератор импульсов и регистра— - тор, отличающееся тем, что, с целью повышения·точности, оно . снабжено фильтром нижних частот и блоком пуска, а частотные датчики конструктивно выполнены с дорожкой из магнитного материала на вращающейся части и трех магнитных головок ^записи, считывания и стирания, установленных друг за другом по образующей на неподвижной части, причем магнитные головки стирания подключены к выходу генератора импульсов, а магнитные головки записи и считывания - к второму и третьему входам соответствующих коммутаторов, выход которого соединен с одними из входов соответствующих триггеров, подключен ных другими входами к выходам формирователя импульсов, соединенного входом с выходом первого элемента ИЛИ, подключенного одним входом к блоку пуска , а другим - к выходу первого элемента И, один из входов которого и один из входов второго элемента И подключены к одному из выходов первого триггера, другой выход которого подключен к одному из входов третьего элемента И, соединенному другим входом с одним из выходов второго триггера, подключенным к другому входу первого элемента И, при этом другой выход второго триггера подключен к другому входу второго элемента И, а выходы второго и третьего элементов И - к соответствующим входам третьего триггера и входами второго элемента ИЛИ, соединенного выходом через фильтр низких частот с одним из входов регистратора, другой вход которого подключен к выходу третьего триггера.; 1. DEVICE FOR MEASURING SLIDING OF WHEEL PAIRS OF RAIL CREWS, containing frequency sensors of rotation of wheel pairs, a pulse shaper connected by an output to one of the inputs of the switches, triggers, AND elements, OR elements, a pulse generator and a register generator, characterized in that in order to improve accuracy, it. equipped with a low-pass filter and a start-up unit, and frequency sensors are structurally made with a track of magnetic material on the rotating part and three magnetic heads ^ for writing, reading and erasing, mounted one after another along the generatrix on the fixed part, and the magnetic erasing heads are connected to the output of the generator pulses, and magnetic write and read heads to the second and third inputs of the corresponding switches, the output of which is connected to one of the inputs of the corresponding triggers connected by other inputs dams to the outputs of the pulse shaper connected to the input of the output of the first OR element, connected by one input to the start block, and the other to the output of the first AND element, one of whose inputs and one of the inputs of the second AND element are connected to one of the outputs of the first trigger, the other whose output is connected to one of the inputs of the third AND element, connected by another input to one of the outputs of the second trigger, connected to another input of the first AND element, while the other output of the second trigger is connected to another input of the second ele And cient, and the outputs of the second and third AND elements - to the corresponding inputs of the third flip-flop and the second input of the OR gate connected to the output through a low-pass filter with a recorder input, the other input of which is connected to the output of the third flip-flop.

2. Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что оно снабжено усилителем мощности и исполнительным электродвигателем, а считывающая магнитная головка одного из частотных датчиков установлена на платформе с возможностью перемещения вдоль образующей и кинематически связана с исполнительным электродвигателем; подключенным к выходу усилителя, входы которого соединены i с выходами второго и третьего элементов И.2. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with a power amplifier and an executive electric motor, and the reading magnetic head of one of the frequency sensors is mounted on the platform with the ability to move along the generatrix and is kinematically connected with the executive electric motor; connected to the output of the amplifier, the inputs of which are connected i with the outputs of the second and third elements I.