Устройство для контроля вращения вала

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВРЩЕНИЯ ВАЛА, содержащее зубчатый диск, датчик положения с прямым и инверснгФ выходами и элемент И, о тл и чающееся тем, что, с целыо повышения надежности контроля, в него введены дополнительный датчик положения с прямым выходом и три реле времени, инверсный выход датчика положения подключен к входу первого реле времени, прямой выход датчика положения подключен к входу второго реле времени и одному входу элемента И, прямой выход дополнительного датчика положения подключен к входу третьего реле времени, выход которого подключен к другому входу элемента И, дополнительный датчик положения установлен относительно датчика положения на расстоянии , меньшем шага зубцов диска, выходы первого и второго реле времени «Л и элемента И обра;зуют выход устройс ства. i4 ф 1чЭ се со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

»»»»»

РЕС11УЬЛИК (19) () )) 293 А

4(5() С 08 М 1/22

ГОСУДАРСТВЕННОЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

»» автс»»ко»»» сеид»»ель»тв»»

Ю

СЮ (21) 3630189/24-24 (гг) 03.08.83 (46) 07.04.85. Бюл. Ф 13 (72) А.И.Никонов, Ю.М.Мельников и P.À.Ãàíååâ (71) Уфимский ордена Ленина авиационный институт им. Серго Орджони кидзе (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 226408, кл. G 01 Р 3/60, 1967.

Авторское свидетельство СССР и 330476, кл. G 08 С 9/00, 1970. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ВРАЩЕНИЯ ВАЛА, содержащее зубчатый диск, датчик положения с прямым и инверсным выходами и элемент И, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности контроля, в него введены дополнительный датчик положения с прямым выходом и три реле времени, инверсный выход датчика положения подключен к входу первого реле времени, прямой выход датчика положения подключен к входу второго реле времени и одному входу элемента И, прямой выход дополнительного датчика положения подключен к входу третьего реле времени, выход которого подключен к другому входу элемента И, дополнительный датчик положения установлен относительно датчика положения на расстоянии, меньшем шага зубцов диска, выходы первого и второго реле времени и элемента И образуют выход устройства.

1149293

Изобретение относится к контрольной автоматике и предназначено для использования в системах автоматики

1.и измерительной техники, в частности, в составе средств управления транс- 5 портерами различного назначения.

Целью изобретения является повышение надежности контроля.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для контроля вращения вала, на фиг. 2 — временная диаграмма, поясняющая его принцип действия при вращении вала с нормаль ной скоростью в заданном направлении (на фиг. 1 по часовой стрелке), на фиг. 3 - временная диаграмма с замедленной скоростью вращения; на фиг. 4 — временная диаграмма при остановке вращения зубчатого диска в положении, изображенном на фиг. 1, на фиг. 5 — временная диаграмма при реверсе вращения (на фиг. 1 реверсу вращения соответствует направление против часовой стрелки) с нормальной скоростью на фиг 6 временная диаграмма.при колебательном враще;нии зубчатого диска; на фиг. 7— ! принциальная схема репе времени на фиг. 8 — временная диаграмма реле времени.

На фиг. 1 и 7 связи элементов обозначены прописными буквами.

Устройство для контроля вращения вала (фиг. 1) содержит зубчатый диск 1, укрепленный на вращающемся валу (на фиг. 1 изображена часть диска, а вал не показан), датчик 2 положения с прямым H инверсным выходами, дополнительный датчик 3 положения с прямым выходом, реле 4-6 времени, элемейт И 7, Показанный на фиг. 7 вариант выполнения реле Времени содержит элементы 8-13 И-НЕ, ре(зисторы 14-16, конденсаторы 17 и 18.

Зубчатый диск 1 выполнен с шагом 19 зубцов. 45

Устройство работает следующим образом.

Датчики 2 и 3 положения выдают сигналы, уровни которых релейно изменяются при прохождении в их рабочих $0 зонах зубцов диска 1. При нахождении зубца диска 1 в рабочей зоне датчиков 2 и 3 положения на прямом выходе появляется сигнал, соответствующий логической единице, а на инверс- N ном выходе датчика 2 - сигнал логического нуля. Датчики 2 и 3 расположены один относительно другого на расстоянии, меньшем шага 19 зубца

{например, 0,75 шага).

Реле 4-6 времени осуществляют задержку фронта сигнала на заданные величины t, ty u tz соответственно.

Срезы входного и выходного сигналов сннхронны. Если в течение времени задержки входной сигнал исчезает, то сигнал на выходе вообще не появляется.

Предлагаемая Функция реле времени реализуется, например, элементами времени Т,303 или Т-304 системы

"Логика".

Требуемую функцию можно осуществлять с помощью реле времени (фиг. 7), построенного на основе известного одновибратора. Элементы 8 и 9 образуют RS-триггер, элементы И-НЕ 10 и 11 являются инверторами, элемент И-НЕ 12 вместе с дифференцирующей цепью (конденсатор 17 и резистор 15) образуют формирователь узкого импульса по фронту сигнала на входе 0 реле. При наличии единичного сигнала на выходе К RS-триггра на выходе элемента 8 устанавливается нулевой уровень выходного напряжения.

Напряжение на выходе элемента И-НЕ 10 принимает единичный уровень. Конденсатор 18 через резистор 16 заряжается, создавая высокий уровень напряжения на входе элемента И-НЕ 9. Поскольку нв другом входе элемента И-НЕ 9 . действует нулевой уровень сигнала, ! то напряжение на выходе элемента ИlНЕ 9 равно логической единице. С noci туплением сигнала на входе реле времени на выходе формирователя узких импульсов .(конденсатор 17, резистор 15 и элемент И-НЕ 12) формируется узкий сигнал логического нуля, ведущий к опрокидыванию RS-триггера.

На выходе элемента И-НЕ 8 устанавливается уровень логической единицы, а на выходе элемента -HF. 10 — логического нуля. Напряжение на конденсаторе 18 не может измениться скачком, поэтому после опрокидывания

RS-xpmrreya конденсатор 18 продолжает создавать на входе Л элемента 9 высокий уровень напряжения, превышающей пороговое значение. При этом конденсатор 18 разряжается через резистор 16 и напряжение на нем понижается. Когда оно снизится до напряжения, соответствующего порогу выключения элемента И-HE 9, напряжеl 149293

30 ж= (1 — Ь )(t„+ в))

rqe Ю вЂ” расстояние между датчика ми положения 2 и 3, h — шаг зубца.

Сигнал на выходе Д отсутствует при условии

<а«ь а + ь (2)

Сигнал на выходе Е отсутствует при условии с 1 . с t< + t>. (3) с

Сигнал на выходе Ж отсутствует, если не происходит одновременного поступления сигналов с выходов Б и Г на входы логического элемента И 7, т.е. при соблюдении условия

0 tk < tg (4) с 16 сз (5) ние на выходе этого элемента снова примет уровень логической единицы, возвращая RS-триггер в исходное состояние. Напряжение на конденсаторе 18 восстанавливается до исходного уровня .за счет заряда через резистор 16 выходным напряжением инвертора 1,О. На выходе 0 реле времени формируется сигнал, длительность t щ которого равна

Вши. Вг э где t — длйтельность входного сигнала, t — длительность задержки.

Сигналы (фиг. 1) с инверсного выхода А и прямого выхода Б датчика положения 2 подаются на входе реле 4 и 5 времени. Сигнал с прямого выхода В датчика 3 положения подается на вход реле 6 времени. Выход Б 2п датчика 2 положения и выход Г реле 6 времени подключены на входы логического элемента И 7. Выходы Е и Д реле времени 4 и 5 и выход Ж логического элемента И 7 являются 25 выходами устройства.

Работа устройства при заданном направлении вращения с нормальной скоростью поясняется временной диаграммой на фиг. 2.

При повороте зубчатого диска 1 на выходах А, Б и В появляются сигналы с длительностью импульса t

t и t соответственно. При этом t z t> ° Сигнал на выходе В о стает от сигнала на выходе Б на величину равную

Диаграмма на фиг. 2 сохраняется неизменной, если датчик положения 3 поместить против заданного направления вращения на расстояние mh, причем

m = 1,2,3,..., (n-1) где п — число зубцов диска.

При вращательном движении вала с замедленной скоростью (фиг. 3)

tA tH u t 5 Е5у т е наруша ются условия, оговоренные левой частью неравенств (2) и (3). На выходах Д и Е появляются предупреждающие импульсы, скважность которых зависит от скорости вращения вала.

При остановке вращения (фиг. 4), например, в положении, изображенном на фиг. 1, на выходе Б появлется постоянный сигнал. С выхода Е с задержкой t также следует постоянный сигнал.

При реверсе вращения с нормальной скоростью (фиг. 5) сигнал на выходе В отстает от сигнала на выходе Б на величину

1г(4 + Б )

1 (6)

При этом o. c g b, т. е. нарушается условие, оговоренное правой .частью неравенства (4). Импульс на выходе Г частично совпадает с сигналом на выходе Б, в результате чего на выходе логического элемента И 7 появляются предупреждающие импульсы.

Работа устройства при колебательном вращении вала поясняется на фиг. 6. Зубчатый диск 1 колеблется с амплитудой, равной шагу 19 зубца, причем на фиг. 1 диск 1 показан в крайнем левом положении указанных колебаний. Из этого положения диск 1 перемещается на шаг зубца против заданного направления вращения (т.е. против часовой стрелки), затеи диск 1 перемещается на шаг в заданном направлении (т.е. по часовой стрелке) и т.д. Диаграмма на фиг. 6 для определенности показана при колебательном вращении с нормальной скоростью.

С выхода Ж устройства следуют предупреждающие импульсы.

Таким образом, устройство позволяет получить предупреждающие сигналы при реверсе вращения, а также при колебательном вращении зубчатого диска.

l i 49293

Фиг. 2

1 1 49293

Заданное

%us, 7

1149293

Составитель Л.Линецкий

Редактор С. Патрушева Техред И. Гергель Корректор И макснмишинец

Заказ 1903/36 Тираж б11 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4