В модернизированной системе автоматического регулирования скорости движения отцепов (АРСМ-ЦНИИ) информация о весовой категории (весовой градации) отцепа и числе осей в нем используется для определения ходовых свойств отцепа, задания скоростей выхода отцепов из верхней тормозной позиции, выбора ступени торможения замедлителей, определения числа вагонов в отцепе и его длины, а также для выдачи индикации весовой категории отцепа на пульт горочного управления ПГУ и контрольный пульт ПК
Информация о весовой градации каждою колеса движущегося вагона и числе осей в отцепе поступает от установленного на пути перед верхней тормозной позицией вагонного весомера типа ВВ-65 6.
Весомер состоит из следующих основных частей. рельсовой вставки, мостика, цилиндрических роликов, упоров, прижимных планок, распорных клиньев, лафета и контактной коробки.
Рельсовая вставка изготовляется из рельса типа Р65 длиной 3,5 м. В средней части вставки на длине 1370 мм срезана часть головки рельса и в полученный паз устанавливается мостик из закаленной рессорной стали. Концы мостика опираются на цилиндрические ролики, которые установлены на упорах. От поперечных смещений мостик и ролики предохраняют прижимные планки и распорные клинья. Концы планок и упоров крепятся к шейке рельсовой вставки болтами.
Рельсовая вставка с мостиком, упорами, прижимными планками, распорными клиньями и контактной коробкой монтируется на лафете 2, который устанавливается на шпалах и крепится к ним с помощью костылей.
Весомер при движении по нему вагона определяет величину нажатия колеса. Измеренное значение нажатия колета группируется на шесть весовых градаций, указанных в таблице. Информация о весовой градации колеса преобразуется весомером в соответствующие электрические сигналы.
В контактном коробке размещены шесть пар контактных пружин. Одна из пружин каждой пары опирается на регулировочный винт с эксцентриком, а другая лежит на неподвижной стойке контактного рычага. Связь между мостиком и контактным рычагом осуществляется с помощью нажимного рычага. Контактный и нажимной рычаги вращаются на общей оси и соединяются между собой регулировочным винтом. Возвратная пружина служит для приведения в исходное положение всех рычагов. Степень нажатия пружины изменяется регулировочным винтом.
Во вновь собранном весомере поверхность катания средней части мостика возвышается над головкой рельса до 6 мм, а концы мостика на длине 105 мм должны быть опущены заподлицо с головкой рельса. Зазор между боковой поверхностью мостика и прижимными планками составляет 0,5—1,0 мм. Регулировка возвышения мостика над головкой рельса по мере его раскатывания осуществляется подбором цилиндрических роликов соответствующих диаметров.
Под нажатием прокатывающегося по весомеру колеса вагона мостик прогибается и воздействует на нажимной рычаг 8, который одним концом входит в отверстие мостика, а другим через регулировочный винт 3 упирается в контактный рычаг I. Поворачиваясь вокруг оси, контактный рычаг переключает последовательно контактные группы Л, ЛС, С и т. д. в зависимости от прогиба мостика, пропорционального нажатию колеса вагона. Замыканием одной или нескольких контактных групп выдается электрический сигнал о соответствующей весовой градации
В эксплуатационных условиях весомер настраивается и регулируется в соответствии с инструкцией по эксплуатации. При профилактических осмотрах обращается внимание на исправное состояние рельсовой вставки, мостика, прижимных планок, прочность затяжки гаек, болтов и др В контактной коробке проверяются отсутствие окислов на контактных пружинах, свободность вращения рычагов, наличие смазки в масленке и фетровых прокладках, крепление проводов и плотность прилегания крышки ч корпусу.
Как правило, измерения и полная регулировка производятся в коробке, которая придается в запас Между-контактные расстояния регулируются на специальном тарировочном приспособлении, позволяющем с помощью микрометрического винта устанавливать граничные значения весовых градаций. При этой регулировке контактный рычаг устанавливается в горизонтальное положение с помощью «0» контакта (см. рис 2) и регулировочного винта 3. Для сохранения правильности предварительной регулировки! после установки контактной коробки в весомер необходимо с помощью «0»-контакта и регулировочного винта вновь добиться горизонтального положения контактного рычага
Окончательно правильность работы весомера уточняется при пропуске весовых платформ или, что бывает чаше, вагонов с известным весом — порожний (тара), груженый автомобилями, углем н др.
Перед регулировкой двуплечий рычаг устанавливается в среднее положение путем нажатия на хвостовик. Среднее положение этого рычага определяется в момент касания конца рычага с «0»-контактом, если не было соединения, или в момент размыкания контакта, если рычаг упирался в него. Наличие касания (размыкания) конца двуплечего рычага с «0»-контактом проверяется любым электрическим пробником. Выполнение этой операции позволяет устанавливать контактную коробку в действующий весомер без специальной регулировки в пути.
Перед установкой коробки на посадочные места в весомере ролик хвостовика вводят через отверстие шейки рельсовой вставки в отверстие в мостике, а затем завинчивают крепежные болты.
После регулировочных работ и проверки правильности работы весомера плотно закрывают крышку коробки и надевают защитный кожух.
В системе АРСМ-ЦНИИ предусматривается использование пяти градаций весовых категорий отцепа: легкая легко-средняя, средняя, средне-тяжелая и тяжелая.
На основе поступающей от весомера информации в блоках определителя вычисляется среднее значение весовой категории отцепа в зависимости от веса вагонов и количества в нем четырехосных вагонов. Емкость счетного устройства обеспечивает вычисление весовых категорий отцепов, состоящих не более чем нз пяти четырехосных вагонов. При более длинных отцепах их весовая категория определяется по первым 20 осям
Длина отцепа характеризуется количеством в нем четырехосных вагонов. Одна условная единица длины отцепа соответствует в среднем длине двух четырехосных вагонов (8 осей) и эквивалентна одному фиксированному участку устройства контроля заполнения подгорочных путей КЗП (30 м). Емкость счетного устройства, фиксирующих длину отцепа, ограничена 56 осями (14 четырёхосных вагонов).
Значение весовой категории отцепов определяется как сумма произведений соответствующих весовых градаций на количество их осей в данном отцепе, делённое на общее количество всех осей отцепа.
Для правильного определения необходимо учесть особенность работы контактной системы существующего весомера. Информация о весовой градации каждого колеса выдается таким образом, что категория Л фиксируется от каждой оси отцепа независимо от весовой категории, ЛС при прохождении осей легко средней и более тяжелых категорий, С — средней и более тяжелых категорий. СТ — средне-тяжёлой и тяжелой категорий, Т только тяжелой категории. Следовательно, выдаваемое весомером количество осей легкой весовой категории, представляет сумму осей всего отцепа.
В зависимости от весовой категории проходящего по весомеру отцепа замыкаются определенные контактные группы. При прохождении по весомеру легко-средней оси счетчик весовой категории должен фиксировать число 1, средней — 2, средне-тяжелой 3 и тяжелой—4. Счетчик фиксирующий количество осей (четырехосных вагонов) отцепа, должен срабатывать от выдаваемого весомером числа осей легкой весовой категории.
Количество учитываемых вагонов, по которым вычисляется весовая категория отцепа, определяется расстоянием от весомера до участка, расположенного перед пучковой тормозной позицией. Для большинства сортировочных горок это расстояние не менее 75 м, что эквивалентно длине пяти четырехосных вагонов. Контакт реле СВ обрывает цепь питания весовых реле после прохождения пяти вагонов. Следовательно, счетчик суммы весовых категорий осей отцепа должен фиксировать число, определяемое как произведение максимального количества учитываемых осей тяжелой весовой категории и соответствующее этой категории число. Для этого счетчик должен иметь не менее шести двоичных разрядов.
Количество вагонов в отцепе требуется также знать и при учете длины отцепа, находящегося в движении по подгорочному пути, на который следует другой отцеп (динамический контроль). Зона статического контроля заполнения сортировочных путей (КЗП) может достигать 450 м, на которой предусматривается 15 контрольных участков по 30 м каждый, что соответствует в среднем длине двух четырехосных вагонов. Проведенные исследования показали, что учитываемую длину отцепа можно ограничить длиной, равной половине зоны действия ЮП, т. е. четырнадцатью четырехосными вагонами. Для этого требуется шестиразрядный двоичный счетчик. В цепь реле Л включен фронтовой контакт реле ОПД, который после прохождения четырнадцати вагонов обрывает.
От нажатия каждого колеса, прокатывающегося мостику весомера, последовательно замыкаются и размыкаются контакты, расположенные в контактной коробке весомера. При этом, особенно при большой скорости движения отцепа, возможен дребезг этих контактов, что может привести к выдаче лишних импульсов cчёта и, как следствие, фиксированию ложной информации. Поэтому постовой приемник информации о весовой градации колеса отцепа, поступающей от контактной коробки, должен реагировать на дребезг контактов, удерживать полученную информацию до момента схода колеса отцепа с выступающей над головкой рельса части мостика весомера и затем передавать ее на счетчик, фиксирующий весовую категорию отцепа.
Информация о весовой градации колеса отцепа должна передаваться и фиксироваться до вступления следующего колеса тележки на весомерный мостик, т. е. за 1инт.
Для обеспечения требуемого быстродействия каждую весовую градацию оси отцепа целесообразно кодировать определенным двоичным числом, которое непосредственно записывается в соответствующий разряд счетчика, суммирующего весовую категорию осей отцепа (быстрая параллельная запись информации без ее преобразования в последовательность импульсов и подачи их на вход счетчика). По этим же соображениям целесообразно учитывать весовую категорию тележки вагона только по одной оси, полагая, что все оси тележки имеют одинаковую весовую категорию.
Рассмотрим работу устройства определения весовой категории и длины отцепа.
Информация от весомера и весовой градации каждого 1 олеса отцепа поступает на соответствующие весовые реле Л, ЛС, С, СТ и Т. Эти реле включены так, что цепь блокировки реле более тяжелой весовой категории проходит через контакты реле более легкой весовой категории. Поэтому после схода колеса вагона с весомера сначала размыкаются цепи блокировки реле более легких весовых категорий, а затем более тяжелых. Обеспечение необходимых временных интервалов при последовательном срабатывании весовых реле достигается шунтированием их обмоток конденсаторами и резисторами.
Для исключения ложных срабатываний счетчиков весовых категорий и количества осей отцепов при дребезге контактов весовых реле применены промежуточные RS триггеры (с раздельными входами). Преобразование потенциальных сигналов от RS триггеров в импульсные, требуемые для работы счетчиков, осуществляется дифференцирующими цепочками RC.
Счетчиком весовых категорий отцепа управляют триггеры Dl, D2 и D3. Эти триггеры приводятся в исходное состояние подачей нулевого потенциала U0 на их выводы 1 через фронтовой контакт реле Л, которое срабатывает в момент вступления колеса отцепа на весомер. Триггер D4, который управляет счетчиком осей, в исходное состояние устанавливается через тыловой контакт реле Л.
При вступлении весомер оси любой весовой категории притягивает якорь реле Л и фронтовым контактом подает нулевой потенциал на вывод 1 триггера D4, переводя его в другое устойчивое состояние. После схода этой оси с весомера триггер вновь опрокинется и с его вывода 5 будет подан нулевой потенциал на общий вход первого триггера D1 счетчика осей. Первый триггер изменит свое состояние, чем зафиксируется проследование через весомер одной оси. При прохождении через весомер других осей отцепа работа схемы будет аналогична; поступающая информация будет суммироваться с ранее полученной.
Рассмотрим работу счетчика весовой категории. Если через весомер проследовала ось легко средней весовой категории, то сработают реле Л и ЛС. Последнее блокируется через контакт реле Л. Через фронтовой контакт ЛС зарядится конденсатор С1. После схода колеса с весомера размыкается цепь питания реле Л, а затем реле ЛС. Через тыловые контакты реле ЛС, Т, С и СТ с конденсатора Cl будет подан нулевой потенциал на вывод 2 триггера D3, вследствие чего он перейдет в другое устойчивое состояние. С вывода 5 триггера D3 через дифференцирующую цепочку RC будет подан положительный импульс на общий вход триггера D1 первого разряда счетчика весовой категории. Последний переходит в другое устойчивое состояние, фиксируя проследование через весомер первой оси легко-средней весовой категории.
При проследовании через весомер оси средней весовой категории сработают реле П, ЛС и С. Реле С блокируется через фронтовой контакт реле ЛС. Также через фронтовой контакт реле ЛС зарядится конденсатор С1. После схода колеса отцепа с весомера последовательно размыкаются цепи реле Л, Л С и С. Через тыловые контакты реле Л С и Т и фронтовой контакт реле С с конденсатора С1 будет подан нулевой потенциал на вывод 2 триггера D2, вследствие чего он перейдет в другое устойчивое состояние. С вывода 5 этого триггера через дифференцирующую цепочку RC будет подан положительный импульс на общий вход триггера D2 второго разряда счетчика весовой категории, который при этом переходит в другое устойчивое состояние. В результате счетчиком весовой категории будет зафиксировано число 2 (средняя весовая категория).
Проследование через весомер оси средне-тяжелой весовой категории вызывает срабатывание peлe Л, ЛС, С и СТ. Реле СТ блокируется через контакт реле С. В этом случае счетчиком весовой категории должно быть зафиксировано число 3. В момент схода колеса с весомера обесточивается реле Л. Через тыловой контакт реле Л и фронтовой реле СТ подается нулевой потенциал на вывод 2 триггера D3 (см. рис. 3). Последний перейдет в другое устойчивое состояние. С вывода 5 триггера D3, так же как и при проследовании через весомер оси легко средней весовой категории, будет зафиксирована единица счетчиком весовой категории. Число 2 в этом случае передается на триггер D2 этого счетчика но той же цепи, что и при проследовании через весомер оси средней весовой категории, но с некоторой задержкой во времени (за счет замедления на отпускание реле ЛС).
Если через весомер проследовала ось тяжелой весовой категории, то сработают все весовые реле. Реле Т блокируется через контакт реле СТ. После схода колеса с весомера размыкается цепь питания реле Л С. Через тыловой контакт последнего и фронтовой реле Т с конденсатора Cl будет подан нулевой потенциал на вывод 2 триггера D1, который перейдет в другое устойчивое состояние. С вывода 5 этого триггера через дифференцирующую цепочку будет подан положительный импульс на общий вход триггера D3 третьего разряда счетчика весовой категории. В результате счетчиком весовой категории будет зафиксировано число 4 (тяжелая весовая категория).
При проследовании через весомер других осей отцепа работа схемы будет аналогична рассмотренной выше, только поступающая информация о весовой категории каждой оси будет суммироваться счетчиком с ранее полученной.
Выше отмечалось, что в целях экономии элементов, считывающих информацию со счетчиков весовой категории и количества осей отцепа, достаточно учитывать данные, полученные от одной оси каждой тележки. Поэтому считывание зафиксированной счетчиками информации начинается с их вторых разрядов.
Со счетчиков количества вагонов в отцепе и со счетчиков полусуммы весовых категорий отцепа информация считывается соответственно через усилители D7 ..D9 на реле 40, 1Т, 1В, 2В, 4В и 8В и через усилители D8…DJ0 на реле 1ВК, 2ВК, 4ВК, 8ВК, 16ВК и 32ВК.
Информация о полусумме весовых категорий и осей отцепа поступает на известное устройство вычисления средней величины нажатия на колесо для всего отцепа в соответствии с выражением.
В настоящее время описанные выше устройства внедрены на сортировочной горке станции Орехово-Зуево Московской дороги.