Достоинства и недостатки устройства контроля статического нажатия токоприемника на контактный провод и элементы его конструкции

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ УСТРОЙСТВА КОНТРОЛЯ СТАТИЧЕСКОГО НАЖАТИЯ ТОКОПРИЕМНИКА НА КОНТАКТНЫЙ ПРОВОД И ЭЛЕМЕНТЫ ЕГО КОНСТРУКЦИИ

А.В. Николаев

Как известно, приоритетной задачей развития всего городского электрического транспорта в целом и троллейбусного в частности является безопасность движения, зависящая от многих факторов, в числе которых надежность токосъемных устройств.

Одной из причин повреждения контактной сети и нарушения токосъема является отступление от норм параметров состояния токоприемника электроподвижного состава.

На сегодняшний день методы диагностики на предприятиях ГЭТ значительно устарели. Контроль токоприемников производится визуально, а проверка характеристик в большинстве случаев вручную, что требует больших трудовых затрат. К тому же диагностика состояния токоприемника троллейбусов осложняется работой их на длинных штангах.

Кардинально эта задача может быть решена путем создания автоматизированных устройств по контролю над состоянием и характеристиками токоприемников при выходе из депо. Системы автоматического контроля, обнаружения отступления от норм содержания токоприемника при выходе троллейбусов на линию в настоящее время на российских предприятиях ГЭТ не применяются.

Однако работы в данном направлении ведутся. Так в НИ ИРГТУ производится проектирование устройства контроля статического нажатия токоприемника на контактный провод. Конструкция устройства состоит из трех основных звеньев. Первичным звеном служит система рычагов, которая передает статическое нажатие токоприемника на второе звено. Вторым звеном преобразования нагрузки в электрический сигнал служит датчик. Третьим звеном, в котором производится обработка сигнала, является весовой преобразователь. По принципу действия, конструкция данного устройства очень схожа с работой электромеханических весов.

Электромеханические весы сочетают в себе достоинства и недостатки механических и электронных весов. От первых им «по наследству» досталась рычажная система с серьгами и призмами, а от вторых электронное устройство считывания показаний результатов измерений. Как известно, электроника отличается долговечностью при условии соблюдения условий эксплуатации (режим по влажности, отсутствие ударов по электронным блокам и падений). Колебания напряжения в сети и даже помехи от работающего рядом радиотелефона также могут вызвать перебои в работе электроники, заключающиеся в искажении результата или увеличении времени на его отображение.

Два самых серьезных недостатка этого промежуточного решения - повышенная трудоемкость диагностики неисправностей и недолговечность. Чтобы ремонтировать такие весы, нужно одновременно отслеживать возможные неполадки в механической и электронной системах.

При всех недостатках есть в электромеханической концепции и один большой плюс. Это малое время срабатывания и высокая «пропускная» способность.

Элементы конструкции данного устройства можно условно разделить на две основных категории, это датчики и весовые преобразователи.

Датчики

электромеханический весы датчик преобразователь

Принцип действия устройства сводится к измерению силы, возникающей при давлении токоприемника на контактный провод. Эта сила воздействует на первичный датчик, состоящий из упругого элемента и механически связанного с ним преобразователя деформации в электрический сигнал. За последние десятилетия доминирующее положение в весовой технике заняли следующие типы преобразователей:

Виброчастотный (струнный). Его действие основано на изменении частоты натянутой металлической струны, установленной на упругом элементе, в зависимости от величины силы, приложенной к нему. Влияние внешних факторов (влажность, температура, атмосферное давление, вибрации), а также сложность изготовления привели к тому, что данный тип датчиков не нашел широкого применения. Однако при налаженном производстве виброчастотные датчики оказываются весьма недорогими.

Пьезокварцевый. Такой датчик действует по принципу изменения частоты кварцевого кристалла, механически связанного с упругим элементом, под воздействием приложенной к нему силы. В этом принципе есть и изъян - изменение параметров кристалла может происходить под влиянием внешней среды.

Тензометрический. В переводе с латинского «тензо» - деформация. Действие такого датчика основано на преобразовании деформации упругих элементов в изменение электрического сопротивления. В качестве упругого элемента выступают металлические изделия специальной конструкции - пластины, столбики, кольца и др. Преобразователем же служит высокочувствительная спираль из специального сплава, которая особым способом приклеивается к упругому элементу. Измеряемое усилие с помощью упругого элемента преобразуется в деформацию и т.д.

Таким образом, самым подходящим датчиком для использования в устройстве контроля нажатия токоприемника на контактный провод является тензометрический датчик.

Весовой преобразователь

Весовой преобразователь ТВ-014 предназначен для использования в статических платформенных весах. Высокая разрешающая способность и широкий входной диапазон позволяют использовать тензодатчики с рабочим коэффициентом передачи от 1 до 3 мВ/В. Преобразователь ТВ-014 выполнен в легком пластмассовом корпусе с однострочным жидкокристаллическим дисплеем с подсветкой. Имеется звуковой сигнал для сигнализации достижения веса заданного порога [2].

Рисунок 1 - Весовой преобразователь ТВ-014

Простота конструкции, функциональность и сравнительно невысокая стоимость данного типа весового преобразователя делает его применение в данной конструкции наиболее приемлемым.

Заключение

Внедрение такого устройства позволит повысить уровень диагностики токоприемников на предприятиях ГЭТ, а, следовательно, значительно уменьшить число неисправностей, увеличить срок службы контактного провода и повысить безопасность движения троллейбусов.

Библиографический список

1) ЗАО «МАССА-К» http://massa.ru/

2) Весоизмерительная компания «ТЕНЗО-М» www.tenso-m.ru

Размещено на Allbest.ru