Устройство для измерения, регистрации и индексации скорости движения и пройденного пути железнодорожного подвижного состава

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ, РЕГИСТРАЦИИ И ИНДЕКСАЦИИ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ И ПРОЙДЕННОГО ПУТИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный университет транспорта(72) Авторы Довгяло Владимир Александрович Бочкарев Дмитрий Игоревич Моисеенко Владимир Леонидович Грудько Иван Ильич(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный университет транспорта(57) Устройство для измерения, регистрации и индикации скорости движения и пройденного пути железнодорожного подвижного состава, содержащее последовательно соединенные датчик скорости, усилительно-управляющий блок и исполнительное устройство,связанное с регистратором показаний, отличающееся тем, что в качестве датчика скорости используется датчик генераторного типа, а в качестве исполнительного устройства электродвигатель, крутящий момент от вала которого передается валу локомотивного скоростемера. 26092006.04.30 Предлагаемое техническое решение относится к измерительной технике и может быть использовано на транспорте для измерения, регистрации и индикации скорости движения и пути, пройденного железнодорожным подвижным составом, а также для измерения аналогичных параметров другой, в частности дорожной, техники. Известно устройство для измерения, регистрации и сигнализации скорости движения и пройденного пути железнодорожного подвижного состава 1, содержащее червячный редуктор. Входной вал червячного редуктора кинематически связан с осью колесной пары, а выходной вал - с механической передачей, включающей промежуточный конический редуктор, телескопический, карданный или гибкий валы, вращающей через муфту приводной вал локомотивного скоростемера, непрерывно отображающего и регистрирующего скорость, пройденный путь и другие параметры движения подвижного состава. Недостатками данного устройства являются необходимость изменения передаточного числа редукторного привода при изменении диаметра бандажа колесной пары, невысокая точность измерений, необходимость доработки буксы и (или) колесной пары железнодорожного подвижного состава при монтаже, трудоемкость технических обслуживаний и ремонтов. Известно устройство для измерения скорости движения 2, выполненное в виде барабана, укрепленного на валу, посредством которого осуществляется связь с контролируемым объектом. На внутреннюю цилиндрическую поверхность барабана нанесен ферромагнитный слой, на котором на одной дорожке, сопряженной с магнитной головкой, записан нестираемый одиночный импульс. Головка закреплена на диске, который связан с приводным двигателем, сообщающим диску постоянную скорость вращения. На диске дополнительно смонтирован блок из записывающей, воспроизводящей и стирающей головок. Выходы магнитной и воспроизводящей головок соединены через формирователь с записывающей головкой, которая подключена к входу измерительной схемы, содержащей триггер, моностабильный и бистабильный мультивибраторы, элемент И, ключ, генератор эталонной частоты, счетчик импульсов, являющийся указателем скорости, и указатель знака, мультивибратор, сигналы с которого и с триггера подаются на входы элемента И. Недостатками данного устройства являются сложность конструкции, появление погрешности измерений в условиях вибрации, необходимость доработки буксы и (или) колесной пары железнодорожного подвижного состава при монтаже. Известен измеритель скорости 3, содержащий два сочлененных между собой корпуса, в одном из которых расположен контролируемый вал с консольно закрепленным на нем ротором в виде параллельных валу постоянных продольно намагниченных магнитов,рассредоточенных по его окружности. В другом корпусе - подпружиненная ось на подшипниковых опорах, на одном конце которой закреплен чувствительный элемент в виде немагнитного токопроводящего диска, обращенный к торцовой поверхности ротора, а на другом - стрелка-указатель скорости. Корпуса сочленены между собой с возможностью поворота относительно оси, расположенной эксцентрично ротору. Недостатками данного измерителя скорости являются сложность применения на подвижном составе, необходимость доработки буксы и (или) колесной пары железнодорожного подвижного состава при монтаже. Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является устройство для измерения скорости и пути, пройденного локомотивом 4. Устройство содержит последовательно соединенные оптронный датчик, усилитель, формирователь импульсов с нагрузочным элементом и регистратор, соединенный с выходом дифференцирующего трансформатора, первичная обмотка которого включена в цепь питания. Недостатками данного устройства являются необходимость установки дополнительных устройств для агрегатирования с локомотивным скоростемером, зависимость точности измерения и работоспособности от загрязненности излучателя света и фотоприемника, неизбежных при эксплуатации железнодорожного подвижного состава, инерционность срабатывания. 2 26092006.04.30 Задачей заявляемой полезной модели является повышение точности и надежности измерения, регистрации и индикации скорости, снижение трудоемкости технических обслуживаний и ремонтов, а также расширение функциональных возможностей данных устройств посредством установки на различные типы железнодорожного подвижного состава, в том числе несамоходного. Поставленная задача достигается тем, что устройство для измерения, регистрации и индикации скорости движения и пройденного пути железнодорожного подвижного состава,содержащее последовательно соединенные датчик скорости, усилительно-управляющий блок и исполнительное устройство, связанное с регистратором показаний, в качестве датчика скорости использует датчик генераторного типа, а в качестве исполнительного устройства электродвигатель, крутящий момент от вала которого передается валу локомотивного скоростемера. Сущность заявляемой полезной модели заключается в следующем. При вращении оси колесной пары железнодорожного подвижного состава в обмотке датчика скорости генераторного типа появляется электрический ток, частота и амплитуда которого пропорциональны ее угловой скорости. После усиления в усилительно-управляющем блоке и подачи в соответствующие обмотки электродвигателя напряжения его ротор будет вращаться в нужном направлении с соответствующей скоростью, вращая вал локомотивного скоростемера, обеспечивающего непрерывное измерение, регистрацию и индикацию скорости движения, пройденного пути и других параметров движения подвижного состава. При этом осуществляется практически безинерционная и независящая от внешних условий передача информационного сигнала, индикация и регистрация параметров движения подвижного состава. Установка данного устройства возможна на всех существующих типах железнодорожного подвижного состава, а также другой, в частности дорожной,техники, поскольку не требует доработки и (или) изменения конструкции осей, букс и ступичных узлов. На чертеже приведена схема устройства для измерения, регистрации и индикации скорости движения и пройденного пути железнодорожного подвижного состава. Устройство состоит из датчика скорости генераторного типа 1 и зубчатого ротора 2. Датчик скорости 1 закреплен на оси колесной пары 3. Устройство имеет усилительноуправляющий блок 4, шаговый электродвигатель 5. Вал шагового электродвигателя соединен с приводным валом локомотивного скоростемера 7 с помощью муфты 6. Устройство для измерения, регистрации и индикации скорости движения и пройденного пути железнодорожного подвижного состава работает следующим образом. При движении подвижного состава зубчатый ротор 2, закрепленный на оси колесной пары 3,вращается с одинаковой с ней частотой вращения. При вращении ротора к полюсам магнита датчика попеременно подходят либо выступ либо впадина. Это приводит к изменению магнитного потока в сердечнике и появлению в обмотке датчика электрического тока, амплитуда и частота которого пропорциональны частоте вращения колесной пары, а следовательно и скорости подвижного состава. Далее электрический сигнал усиливается в усилительно-управляющем блоке 4 и подается в соответствующие обмотки шагового электродвигателя 5 в виде дискретных импульсов, имеющих некоторую последовательность во времени, вызывая поворот его ротора в требуемом направлении на заданные углы со скоростью, пропорциональной частоте вращения колесной пары. Вал ротора шагового электродвигателя, соединенный с помощью муфты 6 с приводным валом локомотивного скоростемера 7, в свою очередь, приводит его во вращение со скоростью, пропорциональной частоте вращения колесной пары, обеспечивая непрерывную индикацию и регистрацию скорости движения, пройденного пути и других параметров движения подвижного состава. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3