Устройство для определения плавности хода пассажирских транспортных средств

264 SI3

Соаа Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства. №

Заявлено 25Х| I.1968 (№ 1265935/18-24) Кл. 42m4, 7/70 с присоединением заявки ¹

МПК G 06g

УДК 681.337:625.4 (088.8) Приоритет

Опубликовано 03.ill 1970. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 16Х1.1970

Комитет по делам изобретений и открытий при Сонете Министров

СССР

Авторы изобретения

А. М. Березовский, О. П. Грапис и Х. Г. Халупович

Заявитель

Рижский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института вагоностроения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛАВНОСТИ ХОДА

ПАССАЖИРСКИХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Предлагамое устройство предназначено для определения плавности хода железнодорожных вагонов, но может быть также использовано и в других видах пассажирского транспорта.

Известны устройства, позволяющие оценить плавность хода по показателю, предложенному Шперлингом. Эти приборы представляют собой последовательное соединение кубатора, фильтра и интегратора, осредняющего сигнал за определенный промежуток времени.

Исходные математические формулы, определяющие вид и порядок преобразований сигнала ускорения, выполняемые в указанных приборах, содержат в качестве аргумента амплитуду сигнала, в то время как выходные индикаторы измеряют среднее значение преобразованного и выпрямленного сигналов. Такая замена производится на том основании, что среднее за период значение выпрямленного синусоидального колебания пропорционально его амплитуде. Это положение приближенно справедливо также и для узкополосных случайных процессов, характеризуемых медленным изменением амплитуды и фазы.

Однако это несправедливо для широкополосных процессов, характеризуемых наличием нескольких экстремальных значений между двумя соседними пересечениями нулевой линии. Указанная замена несправедлива и в случае, когда процесс является суммой несколькзсетоо)ов н-;,» йато

= гно-те;

u rL ких гармонических коле8айЙй с"т1екратщлми частотами.

Опыт испытаний поездов показал, что процесс ускорения вагона во многих случаях яв5 ляется широкополосным, и тогда указанные устройства дают ошибочный результат. Этой ошибки можно избежать, измеряя дисперсию, т. е. среднюю мощность сигнала ускорения, являющуюся универсальной характеристикой

10 для сигналов любой формы, что достигается путем включения в схему предлагаемого устройства квадратора. Влияние спектрального состава сигнала ускорения учитывается с помощью корректирующего фильтра, обладаю15 щего необходимой для этого частотной характеристикой.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — принципиальная схема корректирующего фильтра.

20 Предлагаемое устройство содержит усилитель 1, корректирующий фильтр 2, квадратор

8, интегратор 4, реле времени 5 и выходчой индикатор б. Сигнал ускорения подается на вход усилителя 1, коэффициент усиления кото25 рого мокнет регулироваться ступенями чепез

10 от 10 до 100 и плавно в пределах 20%. Первая регулировка необходима для обеспечения оптимального режима работы последующих блоков при различном уровне входного сигна30 ла, который может изменяться от 1 до 10 в, 264813

/О фиг <

Составитель Т. В. Озерова

Редактор Б, С, Нанкина Техред 3. Н. Тараненко Корректор С. А. Кузовенкова

Заказ 1504/5 Тираж 500 Подписное

ЦЕ1ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва 7К-35, Раушская наб., д. 4;5

Типография, пр. Сапунова, 2

Вторая регулировка используется при градуировке прибора.

С выхода усилителя 1 сигнал поступает на фильтр 2. Для того, чтобы сигнал на выходе прибора соответствовал показателю плавности хода при любом спектральном составе процесса ускорения в требуемом диапазоне частот от 0,5 до 20 гц, необходимо, чтобы частотная характеристика фильтра соответствовала зависимости показателя плавности хода от частоты колебаний, возведенной в степень

0,3

Наилучшим образом для этого подходит схема фильтра (см. фиг. 2), содержащая операционный усилитель 7, входная цепь которого образована сопротивлением 8, включенным последовательно с емкостью 9, а цепь обратной связи выполнена в виде Т-образного моста, образованного элементами 10 — 14. Резистивная ветвь моста образована двумя одинаковыми сопротивлениями 11 и 12, средняя точка между которыми заземляется через последовательную RC-цепь И и 14. Помимо высокой точности аппроксимации требуемой частотной зависимости эта схема имеет еще то преимущество, что емкость 9 подавляет дрейф усилителя 7.

С выхода фильтра 2 (см. фиг. 1) сигнал поступает на квадратор 3, собранный по схеме с кусочно-линейной аппроксимацией параболы е помощью диодов и делителя опорного напряжения, С выхода квадратора сигнал поступает на интегратор 4, производящий осреднение за

50 сек, задаваемых реле времени 5, что обеспечивает статистическую стабильность результата измерения (при однородном пути и постоянной скорости). Выходной индикатор б, измеряющий напряжение на выходе интегра10 тора 4, отградуирован в значениях показателя плавности хода и в часах утомляемости.

Устройство имеет два канала, отличающиеся только величинами элементов 8, 9 входной цепи и 10 — 14 цепи обратной связи фильтра (см.

15 фиг. 2). Этим обеспечивается возможность одновременного измерения плавности хода по вертикальному и горизонтальному ускорению.

Предмет .из о бр етени я

20 Устройство для определения плавности хода пассажирских транспортных средств, содержащее усилитель с корректирующим фильтром на выходе, интегратор с реле времени на входе, подключенный к выходному индикато25 ру, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы устройства, к выходу корректирующего фильтра подключен квадратор, выход которого соединен со входом интегратора.