Устройство для взвешиваниядвижущихся в составе поезда объектов,например железнодорожных вагонов
Всеоо.озн ...:, 1:.Кав библиотека Мт:$
ОПИСАН ИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
«> 432347
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 13.09.71 (21) 1699977118-10 (51) Ч. Кл. G 01 g 19,04
Гасударственный комитет
Совета Министров СССР (32) Приоритет—
Опубликовано 15.06,74. Бюллетень ¹ 22
Дата опубликования описания 26.05.75 (53) УДК 681.267.3 (088.8) оо делам изобретений и открытий (72) Авторы изоб р етен ия
М. И. Столбун, П. П. Сизых, В. А. Ведерников и О. Л. Андрианов (71) Заявитель
Тюменский индустриальный институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЗВЕШИВАНИЯ
ДВИЖУЩИХСЯ В СОСТАВЕ ПОЕЗДА ОБЪЕКТОВ, НАПРИМЕР ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ВАГОНОВ с присоедине:. ием заявки—
Изобретение относится к области весоизмерительной техники.
Известны устройства для взвешивания движущихся в составе поезда объектов, например железнодорожных .вагонов, содержащие платформу, опирающуюся через силоизмерительные датчики на фундамент, датчики для определения положения объекта на платформе, аналого-цифровой преобразователь, вычислительные и регистрирующие блоки.
Эти устройства не обеспечивают требуемую точность.
Предлагаемое устройство снаожено датчиками определения положения осей автосцепок объектов,:нахо!дящихся на платформе, установленными у платформы на уровне головок автосцепок объектов, и датчиком измерения продольных горизонтальных усилий, действующих на платформу при прохождении по ней объекта, установленным в продольной горизонтальной тяге, связанной шарнирно с платформой и фундаментом, подключенными на вход аналого-цифрового преобразователя через Bbl÷èñëèòåëüíûå и преобразующие блоки.
На фиг. 1 показан общий вид описываемого устройства; на фиг. 2 — его блок-схема.
Платформа 1 через силоизмерительные датчики 2 опирается на фундамент 8. В горизонтальную тягу 4 вмонтирован датчик б, измеряющий продольные горизонтальные усилия. Датчик 6 служит для определения положения объекта 7 на платформе 1. Датчики 8.
9 служат для определения положения осей автосцепок объекта 7, находящегося на платформе 1.
Силоизмернтельные датчики 2 подключены к вычислительному блоку 10. Датчик 5 через масштабный преооразователь 11 и распредечитель 12 подключен к вычислительному олоку 18, выходы которого подсоединены к,вычислительному блоку 14. На Bходы вычислительного блока 14 подключены также датчики 8 и 9. Вычислительный блок 10, вырабатывающий информацию о весе объекта 7, и вычислительный блок 14, вырабатывающий поправку к результату измерения веса объекта
7, по дключены на входы аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 15, выход которого подключен .к световому табло 16 цифровой ,инд,икации.
Последовательность работы всех элеменТоВ схемы ооеспечивает блок управления 17, получающий информацию от датчика 6.
Работает описываемое устройство следующим образом. Состав из и числа объектов 7 (вагонов) и локомотива 18 проходит через платформу 1. При движении локомотива 18 на платформу 1 действует продольное горизонтальное усилие, равное тяговому усилшо
432347 локомотива. Поскольку платформа 1 установлена на шариковых опорах 19, тяговое усилие .практически полностью воспринимается тягой 4 со встроенным в нее датч!!ком о, вырабатывающим сигнал 1/„пропорциональный тятоBому усилию локомотива 18.
Сигнал U, поступает на масштабный преобразователь 11, где прео!бразуется в масштабе опорного напряжения АЦП 15. После преобразования с!пенал тБ„где m — масштабный коэффициент преобразования, подается через распределитель 12 на вход вычислительного блока 13. Параллельно с этим на вход блска 13 поступает сигнал U, Tiðîпорциональный силе сопротивления движению локомотива, приведенной к радиусу колес (эта сила — величина извeñòíàÿ и примерно постоянная).
Информация, по: òóïèâøàÿ в блок 13, обрабатывается с целью определения напряжения U-„= U, — U, пропорционального силе
Т,, прилохкенной к автосцепке локомотива и равной сопротивлен»ию движе:1ия вагонов в составе, Сигнал U,, поступает в блок И, где за!поминается.
Определение поправки к результату измерения веса рассмотрим на при!!ере взвешивания (n+.1)-го вагона состава.
Предположил, что оси автосцепок (и+1)-го вагона, находящегося на платформе 1, расположены под некоторыми углами а,,и а> относительно уровня пути. Вследствие этого тяговая сила от впереди идущего п-го вагона и тяговая реакция от сзади идущего (n+2)-го .вагона приложены к,взвешиваемому,вагону соответственно под углами а! .и а>.
Тогда на хребтовую ба,тку (n+1)-ro вагона будут действовать не только горизонтальные продольные силы Т, и Т,, но и вертикаль-!!ые силы F и F,, которые могут в значительной степени исказить результат измерения веса вагона.
При прохождении (n+ 1) -го вагона по платформе 1 с датчика б снимается сигнал, который восстанавливает схему в .начальное состояние, т. е. сбрасывает предыдущие показания о весе и-ого ва гона на «0» и затем опять осуществляет запуск.
Весовые датчики 2 при этом вырабаты.вают сигналы Ьс, (!с, Уа, и Uc, ñóììàðное значение которых пропорционально весу ,вагона.
Эти сигналы поступают .на входы,вычислительного блока 10, где осуществляется .их суммирование и преобразование в масштабе опорного на пряжения АЦП 15. Затем сигнал
U = mZUc, пропорциональный весу G загона, поступает на вход АЦП 15.
Одновременно с этим дачник 5 вырабатывает сигнал У !1„+1, пропорциональный силе сопротивления движенпо W„+! загона. Сиг 1 „.;,+, посту пает на масштабный преобразователь 11, а после преобразсвания подается через распределитель 12 .на вход блока 13, где суммируется с предыдущими значениями аналогичных сигналов U1Yi (в данном конкретном примере сигнал Vu ;,+! сум ,мируегся с сигналом U!
О ле суммирования сигнал . mU 1г,. поступает г
i — 1 в блок 14, где уже хранится предыдущий сумП марный сигнал Z тБ!1,, определе; нь|й при
/-!-! взвешивании п-ого,вагона.
Таким образом, данные, введенные в вычислительный блок 14, !позволяют !выч!ислить .продольные усилия Т,,и Т>, соответственно пропорцио.— альные напряжениям
U, =- т11, — U.,— mU!1;;.
U„= тU,— U,, — g mUр;..
Параллельно с этим датчики 8 и 9 вырабатывают информацию о положении осей ав30 тосцепок, которая затем, вводится в блок 14 в виде тангенса угла наклона автосцепок относительно уровня пути tg а, и tg n>.
Введенная информация обрабатывается в вычислительном блоке 14 в соответствии со
35 следующим алгоритмох1: .
U, = —, (Vp, + 1/р,) = + (U„ tg а, -1- U„ tg а.,) =
П и У-,: — U, — т У . - tg,! г!
»+1
mV, — U., — V тУр;. tg а.„
i=1
45 где U, — напряжение поправки к результату измерения, соответствующее погрешности взвешивания от вертикальных сил F1 и F>.
Таким образом, на .входы аналого-цифро50 вого преобразователя АЦП 15 поступает напряжение Uc, пропорциональное весу вагона
6, и напряжение !по!пра!в!ки +U, с учетом зна!ка погрешности взвешивания от вертикальных сил, 55 В результате,вырабатывается информация о чистом весе вагона G, которая преобразуется в ц!!фровые показания, индицируемые на световом табло 16.
Предмет изобретения
Устройство для взвешивания движущихся в составе поезда объектов, например желез55 нодорожных вагонов, сОдержащее платформу, опирающуюся на фундамент через силоизмерительные датчики, датчики для определения положения объекта HB платформе, аналогоцифровой преобразователь,,вычислительные и ,регистрирующие блоки, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено датчиками определения положения осей автосцепок объектов, находящикся на платформе, установленными у платформы на уровпе ГОлОВОк автосцепок объектов, и датчиком измерения продольны.; горизочтальнык усилий, действующих на платформу при прохожден.-ги по ней ооъекта, установленным в продольной горизонтальной тяге, связанной шарнирно с платформой и фундаментом, подключенными на вкод аналого-цифрового преобразователя через вычислительнь|е:I преобразующие блоки.
