Система управления рабочим органом для уплотнения балласта железнодорожного пути

 

СИСТЕМА ЗТ1РАВЛЕНИЯ РАБОЧИМ ОРГАНОМ ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ БАЛЛАСТА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ, содержащая гидроцилиндр прижатия уплотнительных по верхностей рабочего органа к балласfff - - 7 ту, связанный с блоком управления, включающим в себя датчик давления, подключенный к рабочей полости указанного гидроцилиндра, задатчик давления , усилитель и гидрораспределитель , выход которого подключен гидроцилиндру прижатия, отличаю.щ а я с я тем, что, с целью повышения ее эффективности путем регулирования изменений напора балласта на рабочий орган при изменении скорости его движения, она снабжена элементом сравнения, датчиком скорости рабочего органа, мерным катком, нелинейным корректирующим элементом и сумматором, при этом датчик.скорости рабочего органа соединен с одним из входов сумматора, второй вход которого соединен с задатчиком давления, а выход - с элементом сравнения, причем датчик давления подключен к элементу сравнения, выход которого через усилитель соединен с входом ri-щрораспределителя . yjuaj pW LHJ /frrh

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„I 096324

3(Я) E 01 В 27 12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3515057/29-11 (22) 25.11.82 (46) 07.06.84. Бюл. N - 21 (72) M.Â.ÏîïoBè÷, Б.Г.Волковойнов, А.В.Белов, А.А.Константинов и А.Н.Замятин (71) Ленинградский ордена Ленина институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад. В.Н.Образцова, Научно-исследовательский и проектноконструкторский институт по добыче полезных ископаемых открытым способом и Центральное конструкторское бюро тяжелых путевых машин (53) 625.144.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 376515, кл. Е 01 В 27/02, 02.08.71 (прототип). (54)(57) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ РАБОЧИМ

ОРГАНОМ ДПЯ УПЛОТНЕНИЯ БАЛЛАСТА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ, содержащая гидроцилиндр прижатия уплотнительных поверхностей рабочего органа к балласту, связанный с блоком управления, включающим в себя датчик давления, подключенный к рабочей полости указанного гидроцилиндра, задатчик давления, усилитель и гидрораспределитель, выход которого подключен к гидроцилиндру прижатия, о т л и ч а ю .— щ а я с я тем, что, с целью повышения ее эффективности путем регулирования изменений напора балласта на рабочий орган при изменении скорости его движения, она снабжена элементом сравнения, датчиком скорости рабочего органа, мерным катком, нелинейным корректирующим элементом и сумматором, при этом датчик скорости рабочего органа соединен с одним из входов сумматора, второй вход которого соединен с задатчиком давления, а выход — с элементом сравнения, причем датчик давления подключен к элементу сравнения, выход которого через усилитель соединен с входом гидрораспределителя. б324

1 109

Изобретение относится к устройствам для строительства и ремонта железнодорожного пути, н частности к системам управления рабочими органами для уплотнения балласта железнодорож5 ного пути непрерывного действия.

Известна система управления рабочим органом для уплотнения балласта железнодорожного пути, содержащая гидроцилиндр прижатия уплотнительных 10 поверхностей рабочего органа к балласту, связанный с .блоком управления, включающим датчик данления, подключенный к рабочей полости гидрацилиндра, задатчик давления, усилитель и гидрораспределитель, выход которого подключен к гидроцилиндру прижатия(1 3.

Однако известная система не обеспечивает эффективного управления процессом уплотнения балласта железнодорожного пути при изменении скорости перемещения рабочего органа и как следствие не обеспечивает равномерного уплотнения балласта.

Как показывает опыт эксплуатации рабочих органов непрерывного действия скорость их перемещения в процессе работы приходится менять ввиду различных условий уплотнения балласта.

Цель изобретения — повышение эф—

30 фективности системы управления рабочим органом для уплотнения балласта, железнодорожного пути путем регулирования изменений напора балласта на рабочий орган при изменении скорос-35 ти его движения.

Поставленная цель достигается тем, что система управления рабочим органом для уплотнения балласта железнодорож»ого пути содержащая гид9

40 роцилиндр .прижатия уплотнительных поверхностей рабочего органа к балласту, связанный с блоком управления, включающим в себя датчик давления, подключенный к рабочей полости ука45 за иного гидроцилиндра, задатчик давления и гидрараспределитель„выход которого подключен к гидроцилиндру прижатия, снабжена элементом сравнения,,цатчиком скорости рабочего oprà50 на, мерным катком, нелинейным корректирующим элементом и сумматором, при этом датчик скорости рабочего

apr a»a соеди»ен с одним из входов сумматор», второй вход которого сое-динен с ->алатчиком давления, а вы55 ход — с элементом сравнения, причем датчик давления подключен к элементу срав»> ffff», и:oJI которого через усилитель соединен с входом гидрораспределителя.

На чертеже изображена принципиальная схема системы управления рабочим органом для уплотнения балласта железнодорожного пути.

Объектом воздейстния является рабочий орган 1 для уплотнения балласта железнодорожного пути, содержащий корпус с встроенным нибронозбудителем и уплотнительными клиньями 2 и ,3, имеющими соответственно уплатни-: тельные поверхности 4 и 5, расположенные под углами к оси ремонтируемого пути, например клин 2 расположен под углом d . Рабочий орган подвешен через упругие элементы б и 7 на продольной балке 8. Задний конец балки через шарнир 9 соединен с возможностью поворота в плане с промежуточным звеном

10. Последнее через шарнир 11 установлено на несущей конструкции 12 путевой машины. Передний конец балки 8 через шарнир 13 также установлен на несущей конструкции путевой машины.

Между несущей конструкцией 12 и промежуточным звеном 10 шарнирно установлен гидроцилиндр 14 прижатия уплотнительных клиньев 2 и 3 рабочего органа к балластному слою. Гидроцилиндр 14 является исполнительным бачим органом системы управления рабочим органом.

Система управления также содержит задатчик 15 давления, соединенный с сумматором 1б. Выход последнего соединен с элементом 17 сравнения, к второму входу которого подключен датчик 18 давления, вход которого соединен с рабочей полостью гидроцилиндра

14. Выхоц элемента 17 сравнения соединен с входом усилителя 19,. >:ь>ход которого соединен с гидрораспределителем 20, подключенным к гидроцилиндру 14

Мерный каток 21, контактирующий с рельсовой нитью 22 уплотняемого пу ти, соединен с датчиком 23 скорости движения машины, а датчик 23 через нелинейный корректирующий элемент

24 — с сумматором 16 (корректируюший элемент представляет собой нелинейный усилитель).

При работе путевой машины гидроцилиндром 14 производится поворот в горизонтальной плоскости продоль»ой балки 8 вместе с подвешенным на ней рабочим органом 1 вокруг шарниров

9 и 13, и соответственно, изменяется

3 1096 угол атаки уплотнительной поверхности 4 к оси ремонтируемого пути.

Такой поворот позволяет регулировать степень виброобжатия балластного слоя в подшпальной зоне (соответственно, степень его уплотнения) в зависимости от текущих условий уплотнения.

При неизменной скорости движечия машины за счет поддержания постоянного давления жидкости в рабочей полости гидроцилиндра и, соответственно, постоянного давления уплотнительных по,верхностей клиньев на балластный

I слой обеспечивается равномерное уплотнение балласта вдоль пути. 15

При движении путевой машины вдоль фронта работ силовая компенсация

I изменений скоростного напора балласта на уплотнительные клинья рабочего органа вследствие изменений скорости 2б движения путевой машины осуществляется следующим образом.

Перед началом работы оператор при помощи задатчика 15 давления, выполненного, например, в виде потен-Z5 циометра, устанавливает требуемое начальное давление в рабочей полости гидроцилиндра 14. Сигнал, пропорциональный задаваемому давлению„,. поступает на вход сумматора 16. При движе-zO нии машины датчик 23 скорости вырабатывает сигнал, пропорциональный угловой скорости вращения мерного катк; . 21, катящегося по рельсовой нити 22 пути, соответственно, пропорциональный скорости движения машины.

Этот сигнал поступает в нелинейный корректирующий элемент 24, с выхода которого сигнал подается к второму входу сумматора 16. Вследствие нелинейности передаточной характеристики корректирующего элемента 24 уровень этого сигнала не обязательно линейно зависит от скорости движения машины (не сбязательно пропорционален скорости), а изменяется по зависимости, определяемой видом балласта, требованиями технологии, конструктивными особенностями рабочего органа и т.д

Влияние вида балласта, требований технолгии и т.д. на сигнал, поступающий с выхода корректирующего элемента 24, отражается путем перенастройки, переключения или смены корректи- 55 рующего элемента 24 на другой, реализующий другую функциональную зависимость между сигналом, поступающим

324 4 с выхода датчика 23 скорости, и сигналом, поступающим с выхода корректирующего элемента 24 на сумматор 16.

Вид отмеченной функциональной зависимости, в общем случае нелинейной, определяется условиями работы (вид балласта, технология и т.д.) .

Таким образом, благодаря нелинейности характеристики корреКтирующего элемента 24, несмотря на то, что сигнал от датчика 23 линейно связан со скоростью движения рабочего органа (пропорционален скорости), сигнал, поступающий на вход сумматора 16, от корректирующего элемента ?4 нелиней-, но (непропорционально) зависит от скорости движения машины.

Нелинейный характер данной зависимости отражает тот факт, что результат уплотнения, например достигнутая плотность у щебня в балластном слое, зависит нелинейно от скорости движения рабочего -органа.

Сигнал, вырабатываемый задатчиком

15 давления, и сигнал, поступающий от элемента 24, складываются в сумматор

16, на выходе которого образуется управляющий сигнал, пропорциональный сумме этих сигналов. Управляющий сигнал поступает на элемент 17 сравнения, на который поступает также сигнал от датчика 18 давления, пропорциональный давлению масла в рабочей полости гидроцилиндра 14. Если управляюший сигнал и сигнал от датчика 18 не равны между собой, например в случае изменения скорости движения машины, и, соответственно, скоростного напора балласта на рабочий орган 1, на выходе элемента 17 сравнения появляется сигнал рассогласования, поступающий на вход усилителя 19, на выходе которого появляется сигнал управления гидрораспределителем 20.

Через гидрораспределитель 20 начинает подаваться жидкость в рабочую полость гидроцилиндра 14. Гидроцилиндр поворачивает в горизонтальной плоскости продольную балку 8 с рабочим органом 1 до тех пор, пока давление на рабочих поверхностях 4 и 5 клиньев

2 не создаст в рабочей полости ". Häроцилиндра 14 давление, эквивалентноe управляющему сигналу, определяемому заданной степенью плотности балласта и дополнительным скоростным напором балласта на рабочий opr àí.

1096324

Составитель Н.Прыткова

Редактор Т.Митейко Техред 0.Неце Корректор M.Äåì÷èê

Заказ 3756/20 Тираж 519 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113О35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППЛ "Патент"„ г. Ужгород, ул. Проектн; я, Давление в рабочей полости гидроцилиндра 14 увеличивается с увеличени" ем скорости движения машины, так как при этом увеличивается сигнал от элемента 24 и для уравновешивания сиг-s налов от сумматора 16 и датчика .18 на элементе 17 сравнения требуется большое значение давления. С уменьшением скорости движения машины давление уменьшается соответственно.

Таким образом, система управления рабочим органом для уплотнения балласта железнодорожного пути позволяет поддерживать заданную степень уплотнения балласта путем поддержания 15 угла атаки о, соответственно текущим условиям уплотнения, с силовой компенсацией возникающих изменений ,скоростного напора балласта на рабочий орган при изменении скорости движения машины.

Использование системы управления рабочим органом позволяет повысить качество уплотнения балластного слоя железнодорожного пути. Повышение качества уплотнения ведет к повышению безопасности движения поездов по от— ремонтированному участку пути, а также к снижению уровня трудозатрат на дополнительные выправочно-подбивочные работы, производимые механизированным инструментом с привлечением значительного количества трудовых ресурсов.

Поэтому предлагаемая система управления рабочим органом для уплотнения балласта более эффективна, чем известная.