Залізничні ваги для поосного вимірювання маси рухомих вагонів

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано для взвешивания грузов, перевозимых с помощью железнодорожного транспорта. Известны устройства, реализующие способ поосного взвешивания железнодорожных подвижных объектов, без путевых датчиков, содержащие установленную на силоизмерительные датчики грузоприемную платформу, длина которой больше межосевого расстояния вагона, аппаратуру индикации и регистрации. В таких устройствах время взвешивания оси не превышает времени проезда минимального межосевого расстояния (Устройство для реализации способа взвешивания подвижных объектов по авт.св. № 1453179, пр.15.12.86). Недостатком такого устройства являются избыточные габариты и металлоемкость грузоприемной платформы. Известны устройства для поосного измерения массы железнодорожных вагонов в движении без применения путевых датчиков, содержащие грузоприемную платформу, опирающуюся на силоизмерительные датчики, аналого-цифровой преобразователь, соединенный своим входом через сумматор взвешиваемых осей с входом устройства индикации, формирователи переднего и заднего фронтов сигнала. В таких устройства х определение момента наезда оси, а также распознавание типа вагона решаются для платформы, длина которой меньше межосевого расстояния вагона (железнодорожные весы для поосного измерения массы вагонов в движении по авт.св. № 1276917, пр.28.05.85 - прототип). Недостатком такого устройства является то, что при длине грузоприемной платформы весов меньшей минимального расстояния между соседними осями вагона с увеличением скорости движения вагонов, временной интервал между наездом одной оси и съездом предыдущей становится настолько мал, что при наличии одного измерительного канала его можно принять за динамическую помеху. При этом возникают ошибки определения моментов наезда и съезда вагона с грузоприемной платформы и расчета числа осей. Целью данного изобретения является повышение точности измерения и скорости движения вагонов. В основу изобретения поставлена задача создания устройства для поосного взвешивания вагонов в движении, позволяющего повысить точность взвешивания и скорость движения вагонов железнодорожного состава. Поставленная задача решается тем, что в железнодорожных весах для поосного взвешивания вагонов в движении, содержащих гр узоприемную платформу, опирающуюся на силоизмерительные датчики, аналогоцифровой преобразователь, соединенный своим выходом через сумматор взвешиваемых осей с входом устройства индикации, формирователи переднего и заднего фронтов сигнала - используются два канала измерения, при которых выходы силоизмерительных датчиков наезда осей при данном направлении движения вагонов подключены к входу аналого-цифрового преобразователя наезда осей вагона, а выходы силоизмерительных датчиков съезда осей вагона подключены к входу аналого-цифрового преобразователя съезда осей вагона, причем выход каждого аналого-цифрового преобразователя подключен к соответствующим формирователям переднего и заднего фронтов. Техническим результатом данного изобретения является повышение точности измерений и скорости движения вагонов за счет того, что силоизмерительные датчики соединяют так, что образуются два измерительных канала, один из которых при данном направлении движения вагонов фиксирует только наезд осей на грузоприемную платформу весов, а другой только их съезд, что дает возможность даже при одновременном съезде одной оси и наезде другой обеспечить четкое разделение фронтов наезда и съезда осей вагона. Новизну технического решения характеризует такое соединение силоизмерительных датчиков, при котором для фиксации наезда и съезда осей вагона с грузоприемной платформы весов используют два разделительных канала, позволяющих четко разделить фронты наезда и съезда осей. Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с другими известными из научнотехнической и патентной литературы позволил выявить признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, что дает возможность автору сделать вывод о соответствии заявляемых признаков критерию "существенные отличия", определяющему новизну изобретения. На фиг.1 схематически предложены заявляемые весы; на фиг.2 - схема изменения сигналов силоизмерительных датчиков во времени при одноканальной системе измерений; на фиг.3 - схема изменения сигналов силоизмерительных датчиков во времени при двухканальной системе измерений. Весы состоят из грузоприемной платформы 1, опирающейся на силоизмерительные датчики 2 первого канала измерения (передний фронт наезда осей вагона на грузоприемную платформу 1) и силоизмерительные датчики 7 второго канала измерения (задний фронт съезда осей вагона с грузоприемной платформы 1). Выходы тензодатчиков 2 подключены к входу аналого-цифрового преобразователя 3 наезда осей вагона, выходы которого подключены к входу масштабирующего блока 6 переднего фронта первого канала измерения и входам формирователя 4 переднего фронта и формирователя 5 заднего фронта, выходы которых подключены к входам сумматора 12. Выходы тензодатчиков 7 второго канала измерения подключены к входу аналого-цифрового преобразователя 8 съезда осей вагона с грузоприемной платформы 1, выходы которого подключены к входу масштабирующего блока 10 и входам формирователя 9 переднего фронта и формирователя 11 заднего фронта, выходы которых подключены к входам сумматора 12. Устройство работает следующим образом. При наезде оси вагона на грузоприемную платформу 1 (например, со стороны силоизмерительных датчиков 2 первого канала измерения) происходит резкое возрастание сигнала в канале; электрический сигнал, вырабатываемый тензодатчиками 2 пропорционально приложенной нагрузке, поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 3 наезда осей вагона, после чего анализируется формирователем 4 переднего фронта и формирователем 5 заднего фронта. Формирователь 4 переднего фронта вырабатывает импульс, соответствующий моменту наезда оси вагона на грузоприемную платформу 1, т.е. сигнал начала измерения массы вагона, приходящуюся на данную ось, который поступает на сумматор 12, включая его в режим суммирования. При съезде оси вагона с грузоприемной платформы 1 электрический сигнал, вырабатываемый силоизмерительными датчиками 7 съезда осей вагона (второго канала измерения), поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 8 съезда осей вагона, после чего анализируется формирователем 9 переднего фронта и формирователем 11 заднего фронта. Формирователь 11 заднего фронта вырабатывает импульс, соответствующий моменту съезда оси вагона с грузоприемной платформы 1, т.е. сигнал окончания измерения массы вагона, приходящуюся на данную ось, который поступает на сумматор 12, включая режим суммирования; масса оси запоминается и передается на устройство индикации (на чертеже не показано). Если сразу же после съезда одной оси произойдет наезд следующей, то формирователь 4 переднего фронта первого канала измерения четко выделит этот фронт, т.к. поступающий на него сигнал первого канала до наезда очередной оси имел установившийся уровень сигнала ненагруженных силоизмерительных датчиков. По той же причине наезд второй оси на платформу, сразу же после съезда первой, не искажает сигнал второго канала, по которому срабатывает формирователь 11 заднего фронта. Как видно на фиг.2, при одном измерительном канале при увеличении скорости движения вагонов временной интервал между сигналами, выдаваемыми силоизмерительными датчиками при наезде и съезде осей вагона с грузоприемной платформы, сглаживается, что приводит к сбоям в определении переднего и заднего фронтов. При двух измерительных каналах (фиг.3) временной интервал между сигналами, выдаваемыми силоизмерительными датчиками первого канала измерения, остается постоянным, что дает возможность четко определить границы переднего и заднего фронтов. При изменении направления движения вагонов функции каналов меняются на противоположные (на схеме изменение характера сигналов в этом случае представлено пунктиром). Следует отметить, что при включении силоизмерительных датчиков по одноканальной схеме при наличии общего масштабирования, сложно добиться постоянства показаний при перемещении вагона вдоль грузоприемной платформы. При включении силоизмерительных датчиков по двухканальной схеме при раздельном масштабировании каждого канала постоянство показаний при суммировании сигналов двух каналов достигается тем, что масштабные коэффициенты первого и второго каналов выбираются таким образом, чтобы уравнять сигналы, вырабатываемые силоизмерительными датчиками наезда и съезда оси вагона с грузоприемной платформы. Таким образом, заявляемые железнодорожные весы для поосного взвешивания вагонов в движении с двухканальной системой измерения позволяют повысить точность измерения, увеличить скорость движения вагонов, а также уменьшить габариты и металлоемкость конструкции. Заявляемое изобретение будет использовано в рабочем проекте железнодорожных весов для взвешивания вагонов в движении типа 01ВТБ200, устанавливаемых на железных дорогах Украины, России.