Устройство для диагностики гидропривода
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
1511 4 F 15 В 19/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 АЙ Jjf
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕ Л А М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3864166/25-06 (22) 05.03.85 (46) 15,08.86. Бюл. 11=- 30 (72) IO.Â. Колеватов, В.П. Стариков, В.И. Сабельников и П.И. Ломовцев (53) 62-521(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Ф 941704, кл. F 15 В 19/00, 1980. (54) (57 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ
ГИДРОПРИВОДА, содержащее задатчик эталонных сигналов, узел определения вида состояния гидропривода, индикатор, узел распознавания режима, узел нормализации, узел сравнения и датчики давления, уровня рабочей жидкости, числа оборотов, а также датчики включения исполнительных органов и включения насосов, причем все датчики соединены с узлами сравнения, нормализации и распознавания режима, а последние соединены выходами между собой и с входом узла определения вида состояния, подключенного к индикатору, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности диагностирования, оно снабжено датчиком расхода и датчиком пульсации давления, узел сравнения выполнен в виде трех блоков сравнения давления, блока сравнения уровня рабочей жидкости, блока сравнения расхода, блока сравнения нормализованного давления, блока сравнения амплитуды пульсации давления и двух блоков сравнения интервала измерения нормализированного давления, а узел определения вида состояния выполнен
„„SU„„1250742 А1 в виде шести элементов НЕ, восьми элементов И и логического блока с девятью входами и выходом, соединенным с индикатором, при этом первьг.(блок сравнения давления связан с первым, третьим и восьмым элементами И и через элемент HF — с вторым и четвертым элементами И, второй блок сравнения давления связан с вторым элементом И и через элемент НЕ с третьим элементом И, третий блок сравнения давления связан с четвертым элементом И, блок сравнения уровня рабочей жидкости связан с вторым элементом И, блок сравнения расхода жидкости связан с третьим и восьмым элементами И, блок сравнения нормализованного давления непосредственно связан с одним из входов логического блока и через элемент НŠ— с пятым, шестым и седьмым элементами
И, блок сравнения амплитуды пульсации давления связан с третьим и пятым элементами И и через элемент НЕ с восьмым элементом И, первый блок сравнения интервала измерения нормализованного давления связан с пятым и шестым элементами И и через элемент НŠ— с седьмым элементом И, второй блок сравнения интервала измерения нормализованного давления связан с шестым элементом И и через элемент НŠ— с седьмым элементом И, а первый, второй, третий, четвертый и восьмой элементы И связаны с выходом узла распознавания режима, при этом каждый.из элементов И установлен на одном из входов логического блока..
1250742
IIçîáð< ò<..íèå относится к гидроавтоматике н может бить исtt<>: ь э<эвано в конструкциях гидравличе< ких испытательных стендов.
lie:tt.t изобретения является повышение точности диагн<эстирования.
Нд фиг. I изображена схема предлагаемого ус грой<.тва для диагностики гидр<>привода; на фиг. 2 — схема узла и< рмализзцин; на фиг. 3 — схема узла расп зпавання режима; на фиг. 4
< хема узл,l сравнения и уэла определения вида состояния.
У< t ð< й< тво для диагностики гидропр>глод» <:>держит задатчик 1 эталон/ ных сигналон <,уровней), узел 2 определения вида состояния гидропривода (не и к,t<анj, индикатор 3, узел 4 ра< ï<> энаг<:гния режима, узел 5 нормализации, узе г 6 сравнения, датчик 7 давления, датчик 8 уровня рабочей жидкости, датчик 9 числа оборотов, датчик IО вклк>чения исполнительных органов lпе покаэаны), датчик 1! нк:гючения нас<эсон, датчик 12 расхода и датчик 1 3 пульсации давления.
Все датчики 7 — 13 соединены с узлами 4-6, а последние соединены выходами между собой и с входом узла 2, подключенного к индикатору 3.
Узел э содержит сумматоры 14-16, блоки 17 †!9 умножения, блок 20 дифференцирования, реверсивный счетчик
21, устройство 22 деления, преобразователь 23. Узел 4 содержит элементы И 24 — 26 и элемент HE 27. Узел 6 выполнен в ниде первого, второго и третьего блоков 28-30 сравнения давления соответственно, блока 31 сравнения уровня рабочей жидкости, блока
32 сравнения расхода, блока 33 сравнения норма:гизованного давления, блока 34 сравнения амплитуды пульсации давления и блоков 35 и 36 сравнения инте!эвала измерения нормализованного давления. Узел 2 выполнен в виде элементов HE 37 — 42, первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого, восьмого элементов И 43-50 соответственно, логического блока 51 с девятью входами и выходом, соединенным с индикатором 3.
При этом блок 28 связан с элементами 43, 45 и 50 и через элемент HE
37 — с элементами И 44 и 46, блок 29 связан с элементом И 44, а через элемент HE 38 — с элементом И 45. Блок
30 связан с элементом И 46. Блок 31 связан с элементом И 44. Блок 32 связ»н с элементами И 45 и 50, а блок
33 непосредственно связан с одним из вход<>в бл<>ка 51 и через элемент HE
39 — с -элементами И 47-49. Блок 34 связан с элементами И 45 и 47 и че— рез элемент 40 — с элементом 50, а блок 35 связан с элементами И 47 и !
О
48 и через элемент 1!Е 41 — с элементом И 49. Блок 36 связан с элементом
И 48, а через элемент HE 42 — с элементом И 49. Элементы И 43, 44, 45, 46 и 50 связаны с выходом узла 4 рас15 познавания режима, а каждый из элементов И 43-50 установлен на одном из входов блока 51.
Гидропривод содержит насосы (один или несколько), предохранительную систему, бак и трубопроводы (не показаны> .
Устройство для диагностики гидропривода работает следующим образом.
Сигналы датчиков 7-13 поступают
25 на узлы 4-6 сравнения, нормализации и распознавания режима работы. При формировании события А, являющегося признаком установившегося режима гидропривода, осуществляется сравнение с>ггналов давления P с эталонными Ь и 1,„-, сигнала уровня жидкости V с эталонным уровнем I-, сигнала расхода жидкости -", — с эталонным Ь,q сигнала амплитуды пульсации жидкости
35 3 — с эталонным уровнем Lt . Эталонные уровни формируются задатчиком 1.
Узлом 2 определения вида состояния формируются события, соответствующие соотношениям:
40 Г,=А,:,Г 45 Гэ =А: (Р С, ==Àë(P >L ) "(Рэ,, ) — давление в гидроприводе выше нормы; 50 С =А л (Р - Ь2 ) < (Q >L и ) < (, (" г ) — со сятоние предохранительной системы не соответствует заданным требованиям, где А — знак дизъюнкции. Узел 5 нормализации производит вы55 числения нормализованных сигналов << давления P и значения интервала измерения давления г . Сигнал, соответк ствующий P поступает в узел 6 срав1250742 системы. Сформированные логические уравне- З ния в виде сигналов поступают на вход блока 51, который согласно карте диагностирования (см. таблицу) указывает нид технического состояния с помощью индикатора 3. Узел 5 производит вычисление по . формуле и 1) = Р,/m+/n-L /Ью (1) 45 где i — порядковый номер замера; m — количество дискретных замеров давления Р, выполненных в интервале времени, когда д =Р„, -P, >0, (2) 50 n — сигнал на входе счетчика 21. Условие (2) реализуется узлом 4 распознавания режима. При Л 0 цикл измерения начинается заново и одновременно в узле 5 нормализации реализуется выражение по формуле (1) ° Сигнал, соответствующий P,,поступает н узел 6 сраннения, где нения, где сравнивается с эталонным уровнем L . Если С; =Р >1, — гидравлические потери в гидроприноде превьппают;:опустимые. При Р -Lg вычисляется Б " . В узле 2 производится формирование логических уравнений. Cg =() 19) 1(f)Lgz) — производительность насоса не соответствует заданным требованиям; C = (g > L )A (1, - Ь, ) — гидропривод работоспособен; Cg=(L - Lg )A ((Ь 7 ) — состояние исполнительных органов не соответствует заданным требонаниям. 15 Проверка герметичности проводится эа счет формирования и узле 2 определения вида состояния логической зависимости между сигналами СЗ=Ал(Р Lz j (Р Ь3)R(Р)Ь и )A(f>LIz ) 20 где F, g, — сигналы давления, расхода и амплитуды пульсации давления. По этому уравнению проверяются сигналы расхода и амплитуды пульсации давления жидкости, характеризующие состояние насоса и предохранительной системы, влияющие на падение давления в гидроприноде. В случае соответствия этих сигналов за- 30 данным требованиям и при падении давления в гидроприводе ниже нормы делается заключение о разгерметизации сравнивается с эталонным уровнем L2,. м В этом случае, если С-=P 1 ; гидравлические потери в гидроприноде преньппают допустимые. При Р L вычисляется ныражение +/ -Ь, /Ь,, (3) где ь — цикл иэмерения давления P. r % Значение I сравнивается с уровнем 1,У. Производительность насоса оце% нивается значением т- В случае L Ьу — производительность насоса не соответствует заданным требованиям. При изменении технического состояния (раэрегулировке) предохранительной системы меняется цикл измерения давления Р, а также и значение интервала измерения давления Оценка производительности насоса осуществляется путем формирования в узле 2 логической зависимости между сигналами C,=(L L,)n(>L, ), т.е. дополнительно проводится оценка сигнала амплитуды пульсации давлесия жидкости, характеризующего сосгояние предохранительной системы, и в случае ее исправности делается вывод, что производительность насоса не соответствует заданным требованиям. Проверка состояния предохранительной системы проводится путем формирования в узле 2 определения вида состояния логической зависимости между сигналами C =A (D Lz ) л(Я)Ь, ) л (p L|р ), где Р,4, J — сигналы давления, расхода и амплитуды пульсации давления. По этому уравнению проверяются сигналы расхода и амплитуды пульсации давления жидкости, характеризующие состояние насоса и предохранительной системы, влияющие на падение давления в гидроприводе. В случае соответствия сигнала расхода жидкости заданным требованиям и при отклонении сигнала амплитуды пульсации давления от заданных требований, делается заключение онеисправности предохранительной системы,в результате которой происходит падениедавления в гидроприводе. При диагностировании гидропривода формируются логические уравнения, характеризующие виды состояния гидро привода, в виде сигналов, которые поступают на вход логического бло1250742 вода устройство диагностирования счи1 тается неисправным. Эта ситуация обозначена словом Нет в карте диагI I 1I 5 ностирования. Использование предлагаемого изобретения в конструкциях гидравлических испытательных стендов позволит идентифицировать и локализовать неисправности гидропривода и проводить диагностику самого устройства диагностирования, так как при появлении в логическом блоке 51 строки с невозможной для гидропривода комбинацией видов состояния, делается вывод о неисправности устройства диагностирования или его отдельного узла, т.е. повысить точность выполнения диагностирования. С„С, С, Номер строки карты С, С С Виды состояния гидропривода 4 5 6 7 8 9 10 О О О О О О О О О Гидропривод не работает 0 О О О О О О О О О О О 0 О О О О О О О О исполнительных органов не соответствует заданным О О О О О 0 -1 6-8 О О 0 О О 1 О соответствует.заданным Нет 10-15 О Ь О О 1 О О О О Гидравлические потери в гидроприводе превьппают до- пустимые ка 57. В логический блок 51 введена карта диагностирования (см. таблицу), которая формируется на базе перебора девятипозиционного двоичного кода (соответственно количеству видов состояния). Номер строки карты соответствует номеру двоичного кода. Каждый позиционный код соответствует виду состояния гидропривода или комбинации видов состояния. Таким образом,из поступившей комбинации сигналов на логический блок 51, выделяются только те виды состояния, которые реально отражают состояние гидропривода или комбинации возможных видов состояния. В случае возникновения комбинации, которая не отражает реально возможные состояния гидроприО 1 Состояние предохранительной системы (п.с.) не соответствует заданным 1 О Состояние исполнительных органов не сооветствует заданным 1 1 Состояние п.с. и О О Гидропривод работоспособен Нет О О Производительность насоса не I 250742 Нет Давление в гидпроприводе вьппе нормы 33-34 Нет 45 нормы 46-60 Нет 0 0 0 0 Гидропривод не герметичен 62-1)9 Нет 120 l2I †1 Нет 136 Нет 137-234 0 0 0 0 Давление в гидропроводе нике нормы 235 236 ответствует заданным 0 0 I 0 237 тельнык органов 0 0 0 ) 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 l 0 0 0 0 ) 0 0 0 0 I 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 Давление и гидравлические потери в гидроприводе вьппе Давление в гидроприводе достигло предельного значения Давление в гидроприводе достигло предельного значения, потери в гидроприводе превышают допустимые Давление в гидроприводе ныке нормы, состояние п.с. не соДавление в гидроприводе нюке нормы, состояние исполни10 1250742 Продолжение таблицы не соответствует заданным 0 0 1 1 Давление в гидроприводе ниже нормы, состояние 1 0 0 0 0 238 Давление в гид239-242 роприводе ниже нормы, произвоНет 244-296 297 чен Нет 298-471 П р и м е ч а н и е. Карта диагностирования формируется сигналом последовательного перебора двоичных чисел девятипозиционного двоичного кода. Номер строки карты соответствует виду состояния элементов гидропривода. 2 3 J J 5 6 ) 7 и i 9 in 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 и с и исполнительных органов не соответствует заданным дительность насоса не соответствует заданным Давление в гидроприводе ниже нормы,гидропривод не гермети1250742 47иа2 1250742 1 1 1 ! 1 ! ! 1 ! I ! I ! Составитель С. Рождественский Редактор Ю. Середа Техред О.Гортвай Корректор Е. Рошко Заказ 4390/29 Тираж 610 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприяти, р е г. Ужго од ул. Проектная, 4
