Способ взвешивания вагонов в движении

 

Использование: относится к автоматическому взвешиванию вагонов в движении. Сущность изобретения: способ заключается в том, что измеряют вертикальные перемещения грузоприемной платформы при наезде на нее колесной пары вагона, измеряют амплитуды рельсовых неровностей на прилегающих участках пути к грузоприемной платформе и на самой платформе, затем вычисляют частотные характеристики вертикальных перемещений грузоприемной платформы и составляют математическую модель движения вагонов и вертикальных перемещений грузоприемной платформы, по которым (с учетом амплитуды неровностей) вычисляют расчетные вертикальные перемещения грузоприемной платформы, а по нему - расчетную частотную характеристику расчетного вертикального перемещения, затем вычисляют квадратичный функционал полученных частотных характеристик, минимизируя который, определяют действительные значения массы кузова вагона и колесной пары, суммируя которые получают массу вагона. 1 ил.

Изобретение относится к автоматическому взвешиванию вагонов в движении.

Известен способ взвешивания [1] реализованный в большинстве конструкций весов, в котором масса вагона определяется путем упругого уравновешивания при наезде колесной пары (или тележки) на грузоприемную платформу, оборудованную одним или несколькими силоизмерительными датчиками. При этом, чтобы исключить влияние динамической составляющей, скорость вагона ограничивают 10-15 км/ч.

Недостатком способа является низкая точность взвешивания. Недостаток обусловлен тем, что не учитывается влияние вертикальных сил трения, возникающее в сцепных устройствах и передающееся через них на взвешиваемый вагон.

Целью изобретения является повышение точности взвешивания.

Цель достигается тем, что измеряют вертикальные перемещения грузоприемной платформы и амплитуды рельсовых неровностей на прилегающих участках пути к грузоприемной платформе и на самой платформе, затем вычисляют частотную характеристику вертикального перемещения грузоприемной платформы и составляют математическую модель движения вагонов и вертикального перемещения грузоприемной платформы, по которой с учетом амплитуды рельсовых неровностей вычисляют вертикальные перемещения грузоприемной платформы и расчетную частотную характеристику расчетного вертикального перемещения этой платформы, затем вычисляют квадратичный функционал разности полученных частотных характеристик, минимизируя который, определяют действительные значения массы кузова вагона и колесной пары, суммируя которые получают массу вагона.

Точность взвешивания в заявляемом способе повышается за счет того, что при определении массы вагона учитываются вертикальные силы трения в сцепных устройствах, а также рельсовые неровности. Это придает новые свойства заявляемому способу взвешивания и составляет его существенные отличия, позволяющие достигнуть положительного эффекта за счет повышения точности взвешивания.

На чертеже представлена блок-схема способа взвешивания вагонов в движении. Блок-схема способа содержит блок 1, на вход которого подаются сигналы измеренных вертикальных перемещений грузоприемной платформы Х_изм и амплитуд рельсовых неровностей η_i а с выхода снимается частотная характеристика, которая подается на вход минимизатора 2, выход которого соединен с сумматором 3. Кроме того, блок-схема содержит блок 4 математического моделирования, на вход которого подаются измеренные значения амплитуд рельсовых неровностей η_i и значения параметров с выхода блока 2, а выход соединен с входом минимизатора 2, на вход которого подается расчетная частотная характеристика вертикального перемещения грузоприемной платформы.

Изобретение осуществляется следующим образом.

Измеряют амплитуды рельсовых неровностей, например с помощью нивелира, на прилегающих участках пути к грузоприемной платформе и на самой платформе. При проезде колесной пары взвешиваемого вагона по грузоприемной платформе с фиксированной рельсовой неровностью измеряют вертикальные перемещения грузоприемной платформы. В блоке 1 вычисляют частотную характеристику вертикальных перемещений платформы W( ω_i). Составляют математическую модель сцепленных вагонов и грузоприемной платформы (блок 4), по которой путем численного интегрирования определяют вертикальные перемещения грузоприемной платформы при начальных значениях вектора параметров, компонентами которого являются инерционные, жесткостные и демпфирующие характеристики математической модели.

По найденным вертикальным перемещениям грузоприемной платформы определяют в блоке 4 расчетную частотную характеристику перемещений W_p(ω ). В блоке 2 определяют минимум квадратичного функционала разности частотных характеристик W( ω_i) и W_p( ω_i), т.е.

I[W(ω_i)-W_p(ω_i)]² При этом процесс вычислений заканчивается, если I меньше некоторого наперед заданного числа. Найденные в процессе минимизации квадратичного функционала значения масс кузова и колесной пары соответствуют действительным. В блоке 3 определяют массу взвешиваемого вагона путем суммирования его действительных значений масс для каждой колесной пары.

Формула изобретения

СПОСОБ ВЗВЕШИВАНИЯ ВАГОНОВ В ДВИЖЕНИИ, заключающийся в измерении вертикальных перемещений грузоприемной платформы при наезде на нее колесной пары вагона, отличающийся тем, что, с целью повышения точности взвешивания, перед измерением вертикальных перемещений грузоприемной платформы измеряют амплитуды рельсовых неровностей на прилегающих участках пути к грузоприемной платформе и на самой платформе, затем вычисляют частотную характеристику вертикального перемещения грузоприемной платформы и составляют математическую модель движения вагонов и вертикального перемещения грузоприемной платформы, по которой с учетом амплитуды рельсовых неровностей вычисляют вертикальные перемещения грузоприемной платформы и расчетную частотную характеристику расчетного вертикального перемещения этой платформы, затем вычисляют квадратичный функционал разности полученных частотных характеристик, минимизируя который определяют действительные значения массы кузова, вагона и колесной пары, при суммировании которых получают массу вагона.

РИСУНКИ

Рисунок 1