УСТРОЙСТВО АВТОРАСЦЕПКИ ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ
FREIGHT CAR AUTOMATIC UNCOUPLING DEVICE

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта. Устройство авторасцепки грузовых вагонов (АРУ) предназначено для использования на автоматизированных и мехнизированных сортировочных горках с целью механизации и автоматизации расцепки вагонов - единственной ручной операции в процессе роспуска.
Устройство представляет собой передвижной роботизированный комплекс.
Комплекс состоит из:
- эстакады (монорельса), установленного на опорах параллельно рельсовому пути,
- каретки, перемещающейся параллельно рельсовому пути по монорельсу,
- манипулятора, установленного на каретке,
- цифровой телекамеры, установленной на каретке,
- бортового компьютера, установленного на каретке,
- скоростемера, установленного на каретке,
- скоростемера, установленного на пути надвига, связанного каналом связи с бортовым компьютером комплекса,
- скоростемера, установленного за горбом горки, связанного каналом связи с бортовым компьютером комплекса,
- счетчика осей, расположенного на пути надвига, связанного каналом связи с бортовым компьютером комплекса.
Каретка приводится в движение электродвигателем постоянного тока, снабженным системой регулирования скорости и направления движения.
Система обработки визуальной информации, состоящая из цифровой телекамеры и компьютера, установленная на каретке, выполняет три функции:
- является счетчиком вагонов, прошедших мимо телекамеры,
- служит для наведения каретки точно напротив нужной автосцепки, т.к. информации от расчета количества осей недостаточно для точного наведения ввиду различного расстояния от оси колеса до оси автосцепки у различных вагонов,
- служит для наведения вилки манипулятора на элементы расцепного привода автосцепки.
Для подсчета вагонов, прошедших мимо телекамеры, система получает непрерывно изображение движущегося вагона и распознает в нем изображение автосцепки. Затем подсчитывает количество автосцепок, прошедших мимо телекамеры, т.е. количество прошедших вагонов.
Для наведения вилки манипулятора на элементы расцепного привода автосцепки система на изображении автосцепки распознает характерные линии, например вертикальную линию кромки большого зуба автосцепки и горизонтальные линии нижних кромок зубьев, а также контур цепочки и контур расцепной вилки манипулятора, и высчитывает расстояние от вилки до цепочки. По результату вычисления система формирует и выдает сигналы устройству наведения.
Скоростемер, установленный за горбом горки, измеряет скорость отцепленных вагонов и передает ее величину на бортовой компьютер.
Система скоростемер - бортовой компьютер, сравнивая скорости отцепа и надвига, выдает сигнал о состоявшемся расцеплении.
Техническая характеристика
Рабочая длина рельсового пути, м
50
Масса монорельса с опорами, кг
2000
Максимальная скорость надвига, м/с
2
Максимальная скорость передвижения каретки, м/с
5
Максимальное ускорение каретки, м/с<sup>2</sup>
3,26
Тормоз каретки дисковый нормальнозамкнутый
Мощность двигателя каретки, кВт
1,6
Поребляемый ток двигателя
постоянный
Напряжение, В
36
Тип применяемой телекамеры
VNC-742
Разрешающая способность, ТВЛ
570
Число элементов на матрице ПЗС, шт.
1600×1200
Фоусное расстояние объектива, мм
12
Бортовой компьютер IBM PC в вибропылезащищенном корпусе.
Описание организации работ с применением устройства авторасцепки.
Описание приемов и способов работы
В начале роспуска состава в память компьютера роботизированного комплекса заносятся данные сортировочного листа. В листе должны быть указаны типы вагонов, число осей и общее число вагонов в отцепе.
На основании данных сортировочного листа до начала надвига компьютером формируется программа роспуска состава, которая определяет последовательность отцепов и число вагонов в отцепах. Эта же программа вырабатывает стратегию расцепки, учитывающую скорости надвига, максимальную скорость каретки, максимальное ускорение и замедление каретки, а также минимальное расстояние от расцепляемой автосцепки до горба горки для надежного расцепления.
При приближении распускаемого состава к позиции, где расположен роботизированный комплекс, находящийся рядом на пути счетчик осей подсчитывает оси и передает эту информацию в компьютер комплекса. В компьютере производится вычисление координаты нужной автосцепки и величины и направления требуемой скорости передвижения каретки с тем, чтобы встреча каретки и автосцепки произошла в расчетной точке пути. После этого бортовой компьютер выдает сигнал на начало движения каретки.
Каретка начинает движение в сторону расчетной точки встречи с требуемой автосцепкой.
Система, состоящая из цифровой телекамеры и компьютера, установленная на каретке, получает непрерывно изображение движущегося вагона и распознает изображение автосцепки. Затем подсчитывает количество автосцепок (вагонов), мимо которых каретка должна последовать без остановки, а при приближении к заданной автосцепке выдает сигнал на выравнивание скорости каретки и состава. Каретка начинает движение со скоростью надвига. Цифровая телекамера, остановленная на каретке, захватывает изображение нужной автосцепки и выдает сигналы для наведения каретки точно напротив нужной автосцепки, а затем для наведения вилки манипулятора на цепочку автосцепки. Вилка манипулятора выдвигается, захватывает цепочку, поворачивается и задвигается в исходное положение. Расцепка произведена. Бортовой компьютер выдает блоку управления кареткой команду на торможение каретки и движение ее назад в исходное положение для следующей отцепки.
Бортовой компьютер получает сигнал от скоростемера, установленного за горбом горки, сравнивая скорости отцепа и надвига, выдает сигнал о состоявшемся или несостоявшемся расцеплении. В последнем случае подает сигнал машинисту горочного локомотива.