Описание макетного образца устройства контроля режимов работы тепловоза ЧМЭ3. Общие требования, предъявляемые к устройству с точки зрения надёжности работы в эксплуатации

Описание макетного образца устройства контроля режимов работы тепловоза ЧМЭ3

Для сбора информации о наработке локомотива с дальнейшей целью совершенствования системы постановки тепловозов в ремонт и определения его объёма, а также разработки технологии нормирования расхода энергоресурсов маневровыми локомотивами предлагается использовать устройство контроля режимов работы тепловоза (УКРРТ).

Общие требования, предъявляемые к устройству с точки зрения надёжности работы в эксплуатации:

– безотказность работы в широком диапазоне рабочих температур;

– безотказность работы в условиях вибрации, динамических нагрузок, воздействия электромагнитных полей.

В целом, устройство контроля режимов работы тепловоза должно выполнять следующие функции:

– фиксировать и отображать время работы тепловоза на различных позициях контроллера машиниста (нарастающим итогом);

– обеспечивать те же функции при работе локомотива по системе многих единиц и при дистанционном управлении;

– обеспечивать сохранность информации при отключенном источнике питания.

По результатам анализа технической и патентной литературы, для исследования применимости на тепловозе предлагаются два типа устройств:

– с использованием электромеханических счётчиков;

– с использованием микропроцессора.

Устройство контроля режимов работы тепловоза с электромеханическими счётчиками позволяет при работе дизеля на холостом ходу определить суммарное время работы на всех позициях, а при работе дизеля под нагрузкой – на каждой из позиций контроллера с 1-й по 8-ю в отдельности.

Логическая и вычислительная часть устройства изготовлены с применением микросхем средней степени интеграции. Результат вычисления времени работы дизеля сохраняется на электромеханических счётчиках. Применение электромеханических счётчиков вызвано стремлением сохранить накопленную ранее информацию в случае отключения источника питания.

Структурная схема устройства контроля режимов работы с использованием электромеханических счётчиков представлена на рисунке 2.1.

		1– формирователь; 2– дешифратор; 3– генератор импульсов; 4– электронный счётчик временных интервалов; 5– импульсные усилители; 6– электромеханические счётчики Рисунок 2.1 – Структурная схема устройства контроля режимов работы  с использованием электромеханических счётчиков

Напряжение питания на устройство подаётся по проводу 202 (см. рисунок 2.2 и электрическую схему тепловоза ЧМЭ3 [1]) после включения контактора КУ.

Номер текущей позиции определяется за счёт подключения устройства к контактам контроллера машиниста: КМ3 (провод 222), КМ4 (провод 223), КМ5 (провод 256) и КМ9 (провод 516) (таблица 2.1).

Для определения режима работы дизеля (под нагрузкой или на холостом ходу) устройство подключено к проводу 232 в цепи питания катушки КВ.

Отсчёт времени работы дизеля начинается от момента его пуска и появления номинального напряжения вспомогательного генератора (115 В), для чего устройство подключается к проводу 150 схемы тепловоза.

Таким образом, при замыкании определённого числа и порядка контактов, на вход устройства подаётся сигнальное напряжение, следуя которому счётчик начинает отсчёт времени работы на данной позиции.

Таблица 2.1– Положение контактов при различных позициях контроллера машиниста

Примечание: знак «+» означает, что контакт включен, а «–» – контакт выключен.

Указанные выше сигнальные напряжения подаются на формирователи 1 (см. рисунок 2.1), которые понижают величину напряжения до стандартного уровня для используемых микросхем, а также защищают микросхемы от коммутационных перенапряжений и помех.

Сигнальные напряжения от формирователей 1 подаются к дешифратору 2. В зависимости от позиции контроллера и режима работы дизеля напряжение появляется только на одном из девяти выходов дешифратора. Это напряжение поступает на управляющий вход соответствующего электронного счётчика временных интервалов 4. Импульсы временных интервалов вырабатывает генератор 3 и непрерывно подаёт их на все девять счётчиков, но накопление импульсов производит только тот электронный счётчик, на управляющий вход которого подано напряжение от дешифратора.