ЖУРНАЛ «СТА» №4/2006

менную нагрузку растяжениясжатия. В их штоковую полость постоянно по- даётся рабочая жидкость из магистрали ВД, обеспечивая втягивание поршней внутрь гидроцилиндров при соедине- нии их бесштоковой полости со сли- вом. Датчики давления ДД1 и ДД2 под- ключены к бесштоковой и штоковой полостям гидроцилиндров, образуя дифференциальный датчик давления. В отличие от гидроцилиндров верти- кального нагружения гидроцилиндры ГЦ11 и ГЦ12 оснащены датчиками пе- ремещения ДП для управления поло- жением поршня гидроцилиндра в мо- мент обнуления горизонтальных кана- лов измерения нагрузки. Гидроцилиндры ГЦ1…ГЦ12 питаются рабочей жидкостью от насосной стан- ции, образованной запараллеленными между собой насосными установками УН1 и УН2 общей производительно- стью 400 литров в минуту и рабочим высоким давлением 20 МПа. Низкое давление (давление управления) 6 МПа служит для управления сер- воклапанами. Сервоклапаны СК управляют работой гидроцилиндров ГЦ1…ГЦ12 по закону входного электрического сигнала. Ис- пользуемые сервоклапаны типа УЭГ.С100 представляют собой элек- тромеханический преобразователь зо- лотникового типа с управляющим кас- кадом «соплозаслонка». Блок управления дистанционный БУД обеспечивает дистанционное управле- ние насосными установками УН1 и УН2 и контроль их основных парамет- ров (наличие высокого и низкого дав- лений, температура рабочей жидкости и её уровень в масляном баке, за- грязнённость рабочей жидкости), а также аварийное выключение насос- ных установок при возникновении не- штатной ситуации. Пневмогидравлический аккумулятор АК ёмкостью 5 литров служит для сгла- живания пульсаций рабочей жидкости в магистрали НД. Сформированные программным способом сигналы задания преобразу- ются ЦАП1…ЦАП3 и усиливаются уси- лителями мощности УМ, эти сигналы управляют работой сервоклапанов гид- роцилиндров ГЦ1…ГЦ12. Сигналы об- ратных связей с датчиков давления ДД, ДД1 и ДД2, с датчиков перемещения ДП штоков гидроцилиндров ГЦ11 и ГЦ12 и с датчиков положения золотни- ков сервоклапанов (на рис. 2 не пока- заны) гидроцилиндров ГЦ1…ГЦ12 по- сле усиления и масштабирования уси- лителями У и усилителямипреобразо- вателями УП поступают на сумматоры Σ и одновременно преобразуются АЦП для их дальнейшего измерения. Кроме сервоклапанов, производите- лем которых является завод «Теплоав- томат» (г. Харьков), все элементы сис- темы являются продукцией собствен- ной разработки, широко используемой в других аналогичных испытательных системах. П РИМЕР ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СИСТЕМЫ Схема силового нагружения при ис- пытаниях двухосной тележки теплово- за (рис. 3) использует шесть каналов вертикального нагружения и два кана- ла горизонтального нагружения. Два из шести вертикально располо- женных гидроцилиндров нагружают тележку статической нагрузкой Р 1 и Р 2 , приложенной к центральной её части и имитирующей приложенную к тележке массу тепловоза, а четыре гидроцилин- дра производят синхронное нагруже- ние тележки по её углам статикодина- мической нагрузкой Р 3 … Р 6 , соответст- вующей приложенной массе тепловоза и возникающим при его движении пе- ременным нагрузкам. Два горизонтальных гидроцилиндра осуществляют нагружение тележки в горизонтальной плоскости динамиче- ской нагрузкой (знакопеременной на- грузкой растяжениясжатия) либо ста- тикодинамической нагрузкой Р 7 и Р 8 . Величина статических и амплитуда динамических нагрузок, воздействую- щих на испытываемую конструкцию, выбираются в соответствии с методи- кой испытаний тележки и технически- ми характеристиками системы. Длительность испытаний тележки составляет не менее 107 циклов нагру- жения. А ППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ В качестве аппаратной базы системы управления было использовано обору- дование, отвечающее условиям эксплуа- тации и высоким требованиям по надёжности, так как длительность ис- пытаний элементов железнодорожного транспорта составляет несколько не- дель. Аппаратные средства системы разме- щены в шкафу PROLINE фирмы Schroff (рис. 4). Аналоговая часть системы управле- ния – оригинальная собственная раз- работка. Каждый из 12 каналов управ- ления состоит из тензорезисторных датчиков давления типа «Сапфир», датчиков перемещения трансформа- торного типа (только в каналах гори- зонтального нагружения), сервокла- панов УЭГ.С100 и трёх модулей (плат), выполняющих следующие функции: ● усиления, преобразования и норма- лизации сигналов датчиков переме- щения горизонтальных каналов на- гружения и датчиков положения зо- лотников (также трансформаторного типа) сервоклапанов вертикальных и горизонтальных каналов нагружения; ● усиления и нормализации сигналов, снимаемых с датчиков давления, и формирования аналогового контура управления гидроцилиндрами; ● усиления разностного сигнала по мощности для управления сервокла- панами. Аналоговая часть системы расположе- на в трёх корпусах IPC610 (корпус для промышленного компьютера фирмы Advantech), в каждом из которых разме- щено по четыре канала управления и из- мерения. Для построения цифровой части системы применены модули индустри- ального назначения производства фирм Advantech и Octagon Systems, от- личающиеся высокой надёжностью. В качестве ядра системы управления использован одноплатный промыш- ленный компьютер РСА6184ВР, смонтированный в корпусе IPC610, где также располагаются модуль 16ка- нального АЦП (PCI1716А) и три мо- дуля 8канальных ЦАП (PCI1723). Для контроля и управления насосны- ми установками применён блок оптрон- ных развязок (две платыМРВ16 фирмы Octagon Systems с модулями ввода/вы- вода Opto22), размещённый в корпусе IPC610. РАЗ РА БО Т КИ / ЖЕ Л Е З НОДО Р ОЖНЫЙ Т РАН С ПО Р Т 37 СТА 4/2006 www.cta.ru Рис. 3. Схема силового нагружения при испытаниях двухосной тележки тепловоза