DE1236256B - Anordnung zum Bestimmen des Rollwiderstandes von Eisenbahnwagen - Google Patents

Description

• Anordnung zum Bestimmen des Rollwiderstandes von Eisenbahnwagen Im selbsttätigen Rangierbetrieb ist für die Bestimmung der erforderlichen Auslaufgeschwindigkeit der Wagen aus der Gleisbremse unter anderem die Kenntnis des Rollwiderstandes der Wagen von Bedeutung. Zur Bestimmung des Rollwiderstandes ist es bekannt, die Wagen unter dem Einfluß der Schwerkraft eine Meßstrecke mit der Neigungs durchlaufen zu lassen, auf welcher im Abstand 1 zwei Meßbasen vorgesehen sind, an denen die jeweilige Geschwindigkeit v, bzw. v, des Fahrzeuges ermittelt wird. Diese Geschwindigkeiten werden zur Bestimmung des Rollwiderstandes w nach der Beziehung in einer Recheneinheit ausgewertet, worin g' die im Hinblick auf die Rollmassen der Räder korrigierte Erdbeschleunigung bedeutet, die bei einem Wagengewicht G mit etwa eingesetzt werden kann.
• Die Ermittlung des Rollwiderstandes auf diese Weise erfordert jedoch einerseits einen gewissen Rechenaufwand und ist andererseits mit Ungenauigkeiten verbunden, weil v, nur wenig schwankt und s sowie große Zahlen sind, die sich nur wenig unterscheiden. Die Erfindung hat eine Anordnung zum Bestimmen des Rollwiderstandes w von Eisenbahnwagen zum Gegenstand, welche unter Benutzung anderer physikalischer Zusammenhänge einen erheblich geringeren Aufwand erfordert, ohne daß die Genauigkeit darunter leiden würde.
• Erfindungsgemäß ist nur eine einzige Meßbasis mit zwei in einem Abstand 1 an der Meßstrecke angeordneten Impulsgebern vorgesehen, die mit einem Zeitabstand T, nacheinander durch den Wagen betätigt werden, und an diese Impulsgeber sind Schaltungsmittel angeschlossen, die gemäß dem jeweils auftretenden Zeitabstand T, nach der Beziehung w = kl + k,-AT einen dem Rollwiderstand des betreffenden Wagens entsprechenden Ausgangswert bilden. Hierbei ist und T" eine passend gewählte Konstante.
• F i g. 1 zeigt schematisch und unmaßstäblich ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung nach der Erfindung; F i g. 2 stellt den zeitlichen Ablauf der an den Schaltungspunkten a bis e der F i g. 1 auftretenden Signale dar.
• Die Erfindung lehrt, daß man den Rollwiderstand eines in einer Meßstrecke ablaufenden Eisenbahnwagens mit ausreichender Genauigkeit durch eine einzige Zeitmessung ermitteln kann, sofern deren Ergebnis in geeigneter Weise ausgewertet wird. Sie beruht auf folgenden Erwägungen: Es sei gemäß F i g. 1 eine Meßstrecke M von der Länge 1 und Neigung s angenommen, die durch zwei Impulsgeber 1 und 2 begrenzt ist. Diese Geber werden vom ablaufenden Wagen zu den Zeitpunkten t, und t, mit den Geschwindigkeiten vl bzw. v, überfahren. Die Geschwindigkeit v(t) zu einem beliebigen Zeitpunkt t ist die zum Zeitpunkt t durchlaufene Strecke l(t) ist und Wenn der Meßpunkt (Geber 1) weit oben am Ablaufberg liegt und deshalb die Anfangsgeschwindigkeit v, klein ist, kann näherungsweise vl = 0 gesetzt werden. Dann wird und setzt man T, = To #- A T, so wird T12 = T,2 + 2 T, - A T + A 7-. (2) Da A r klein gegenüber dem Rest des Ausdruckes ist, kann es vernachlässigt werden. Mit der weiteren Näherung ergibt g sich dann und Durch Einsetzen in (1) erhält man und daraus Hierin sind s, 1 und g' bekannt. T, wird passend gewählt, und zwar so, daß der durch die vorgenommenen Vereinfachungen entstehende Fehler möglichst klein wird. Dieser günstigste Wert bzw. Wertebereich läßt sich mit den dem Fachmann bekannten Mitteln in Anpassung an die jeweils vorliegenden Bedingungen durch Rechnung, graphisch oder unter Umständen auch empirisch ermitteln. Infolge der Festlegung ,J T = T, - T, (2) ist damit eine unmittelbare funktionelle Beziehung zwischen der Laufzeit T, des Wagens und seinem Rollwiderstand gegeben, die die Grundlage für die Anordnung gemäß der Erfindung bildet.
• Der einfache Aufbau dieser Beziehung (4) ist zu erkennen, wenn man die bekannten Glieder zu zwei Konstanten k, und k, zusammenfaßt: und damit erhält man w = k, 4- k, - JT. (5) Gemäß F i g. 1 sind an die beiden Impulsgeber 1 und 2 Schaltungsmittel angeschlossen, die gemäß dem jeweils auftretenden Zeitabstand T, zwischen der Betätigung des ersten Gebers 1 und des zweiten Gebers 2 durch den Wagen nach der vorgenannten Beziehung (5) an ihrer Ausgangsklemme 4 einen dem Rollwiderstand it, des betreffenden Wagens entsprechenden Ausgangswert bilden.
• Für die Ausbildung der mit 3 bezeichneten Schaltungsmittel bestehen im Rahmen des Standes der Technik verschiedene Möglichkeiten. Eine vorteilhafte Ausführungsmöglichkeit ist in F i g. 1 im einzelnen dargestellt. Ihre Wirkungsweise soll an Hand der F i g. 2 erläutert werden.
• Gemäß F i g. 1 enthalten die Schaltungsmittel 3 eine durch den ersten Geber 1 betätigte monostabile Kippstufe 5 sowie eine bistabile Kippstufe 6, deie Eingänge b und c mit dem Ausgang der rnonostabileh Kippstufe 5 bzw. mit dem zweiten Geber 2 verbunden sind. An den Ausgang d der bistabilen Kippstufe 6 schließt sich eine integrierende Stufe 7 an, deren Ausgang (Ausgangssignal) e der Klemme 4 zugeführt wird.
• Sobald der ablaufende Wagen 8 zum Zeitpunkt t, den Geber 1 betätigt, gibt dieser an den Eingang a der monostabilen Kippstufe 5 einen Impuls (F i g. 2, a), der diese in ihren nicht stabilen Zustand wirft, während dessen Dauer an ihrem Ausgang (F i g. 2, c) ein Signal (eine binäre 1) auftritt. Die monostabile Kippstufe 5 ist so bemessen, daß sie nach der Zeitdauer To, zum Zeitpunkt t, wieder in ihren Ausgangszustand zurückkehrt. Der mit der Kippstufe 5 verbundene Eingang der bistabilen Kippstufe 6 ist so ausgebildet, daß er auf den Übergang von 1 auf 0 anspricht. Die Kippstufe 6 wird deshalb zum Zeitpunkt t, in ihre zweite stabile Lage gebracht, in der an ihrem Ausgang d eine 1 auftritt. In dieser Lage bleibt sie so lange, bis der Wagen den Geber 2 betätigt und dieser einen Impuls an ihren Eingang b (F i g. 2, b) abgibt. Das Ausgangssignal d der bistabilen Kippstufe 6 hat somit die Dauer t,-t,= T, - TG=AT.
• Die integrierende Stufe 7 ist so ausgebildet, daß sie an ihrer Ausgangsklemme 4 (F i g. 2, e) ein Signal mit einem der Konstante kl entsprechenden Amplitudenanteil und einem der Zeitdauer AT proportionalen Amplitudenanteil k, - AT abgibt. Durch hier nicht dargestellte bekannte Mittel wird die Stufe 7 vor dem Einlauf des nächsten Wagens wieder in ihren Ausgangszustand zurückgeführt.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Anordnung zum Bestimmen des Rollwiderstandes w von Eisenbahnwagen, die unter dem Einfluß der Schwerkraft eine Meßstrecke mit einer Neigung s durchlaufen, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß eine einzige Meßbasis mit zwei in einem Abstand 1 an der Meßstrecke angeordneten Impulsgebern (1, 2) vorgesehen ist, die mit einem Zeitabstand T, nacheinander durch den Wagen betätigt werden, und daß an diese Impulsgeber Schaltungsmittel (3) angeschlossen sind, die gemäß dem jeweils auftretenden Zeitabstand T, nach der Beziehung w = k, + k, -AT einen dem Rollwiderstand w des betreffenden Wagens entsprechenden Ausgangswert bilden, wobei g' die korrigierte Erdbeschleunig ng und T, eine C U passend gewählte Konstante ist.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Schaltungsmittel (3) eine durch den ersten Geber (1) betätigte monostabile Kippstufe (5) enthalten sowie eine bistabile Kippstufe (6), deren Eingänge mit dem Aus- ga ng der monostabilen Kippstufe bzw. mit dem zweiten Geber (2) verbunden sind, so daß an seinem Ausgang ein Impuls von der Länge AT auftritt, und daß sich an diesen Ausgang eine integrierende Stufe (7) anschließt, die ein Aus-"angssignal mit einem der Konstante k, ent sprechenden und einem der Zeitdauer A T proportionalen Amplitudenanteil k, - AT bildet.