Многокомпонентные аэродинамические весы с вычислительным устройством

 

Класс 42m. 146 -/

Ле l5030l

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа Лй 174

А. Д. Смирнов, Б. С. Дубов, К. А. Шарий, Т. Д, Сухова, Е Е, Гаршина, Л. П. Еремина, В. А. Кандауров, В. М. Медведев и И. А. Неаполитанский

МНОГОКОМПОНЕНТНЫЕ АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ ВЕСЫ

С ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫМ УСТРОЙСТВОМ

Заявлено 24 февраля 1961 r. за Лги 699066/26 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» ЛЪ !8 за 1962 г.

Известные многокомпонентные аэродинамические весы с вычисли тельным устройством, работающим в реальном масштабе времени, не обеспечивают выдачи на печать точных значений аэродинамических коэффициентов, так как полученные на весах силы и моменты необходимо разделить на параметры модели и скоростной напор, ввести поправ ки на блокинг-эффект трубы, границы потока, влияние подвески или державки, а также учесть взаимное влияние между отдельными компонентами весов.

В предлагаемых весах надежное получение информации с учегом знака от датчиков, размещенных непосредственно в аэродинамическ >й трубе, достигнуто тем, что датчики с помощью сельсинов связаны с секторным диском, входящим в зазор между блоком подсветки и блоком из двух смещенных фотодиодов, выход которых соединен через логическун. схему с реверсивным счетчиком.

На фиг. приведена блок-схема описываемых многокомпонентных аэродинамических весов; на фиг. 2 — конструкция сельсина-приемника.

Вычислительная машина, работающая в реальном масштабе времени и служащая для .прямой блокировки с аэродинамическими трубами, содержит устройство связи с объектом, арифметическое устройство, оперативное запоминающее устройство, а также устройство управления и печатающее устройство. Устройство связи с объектом, предназначенное для ввода в машину переменных значений протокола, управления различными режимами его обработки, сблокированное с измерител1 ными элементами трубы и системой ее управления, состоит из: блока преобразователей «вал — число», включающего в себя систему датчиков 1 — 9, связанных с весовыми элементами трубы и преобразующих количество оборотов вала в серию сдвинутых импульсов, логических схем 10 — И, накапливающих реверсивных счетчиков 19 — 27, подключенных к коммутатору 28 с блоком 29 местного управления, и блока коэффициентов диапазонов весов для ввода в машину чисел, зависящих от номера диапазона весового элемента.

На валу сельсина-приемника, связанного с весовым элементом, установлен диск N, входящий в зазор между блоком 81 подсветки и блоком 82 из двух смещенных фотодиодов, выход которых соединен через логическую схему с реверсивным счетчиком, Диск 80 снабжен десятью прорезями. При вращении диска 80 при прохождении информации по одному каналу фотодиоды выдают импульсы, сдвинутые по фазе. Сдвиг фаз определяет направление вращения, а количество сдвинутых импульсов — десятые доли оборота. Сдвинутые импульсы поступают на вход логической схемы, которая определяет направление вращения диска 80 и выдает сигналы занесения единицы с ее знаком на вход реверсивного счетчика. Реверсивный двоичный счетчик в зависимости от знака единицы прибавляет или вычитает ее из содержавшегося в нем числа. На реверсивном счетчике образуется число в двоичном коде, соответствующее количеству десятых долей оборота вала весового элемента. Вводя в машину число, характеризующее цену оборота весового элемента, подсчитывают силу, воздействующую на весовой элемент. Блок коэффициентов диапазонов весов представляет собой односторонний накопитель. Коэффициенты диапазонов закодированы в диодной числовой мат рице 88, вь|полненной на сменных ячейках для изменения коэффициентов при использовании различных типов аэродинамических весов.

Опрос чисел и их передачу в арифметическое устройство осуществляет коммутатор 84, управляемый, с одной стороны, сигналами изменения диапазонов весовых элементов, а с другой — особой командой программы.

Арифметическое устройство, выполненное на параллельно-последовательном принципе, содержит блок регистра 86, блок сумматора 86 и блок сдвигателя 87 Оно производит операции над числами в двоичной системе счисления по сложению, вычитанию, специальному вычитанию, множению и ряду логических операций (выделение части числа, формирование знака, посылка числа в оперативное запоминающее устройство печати и выборка коэффициентов диапазонов). Деление производят по программе. Для повышения точности результата и облегчения масштабирования устройство снабжено командой умножения с одновременным сдвигом произведения на два разряда влево, а для сохранения линейности программы введена специальная команда вычитания, по которой, кроме операции вычитания, происходит модификация адреса этой команды. Все операции выполняются за один такт работы машины, а результаты их фиксируются сумматором 86.

Оперативное запоминающее устройство состоит из магнитного барабана 88, служащего для хранения числового материала и серий, магнитных головок 89 — 44, предназначенных для записи и воспроизведения числового материала и серий на магнитном барабане, коммутатора 45 головок, служащего для переключения магнитных головок, блока 46 воспроизведения, предназначенного для выдачи числа в арифметическое устройство по заданному адресу и выдачи серий управляющих импульсов, блока 47 для записи числового материала на магнитный барабан и блока 48 адреса числа для выработки сигналов, управляющих записью и воспроизведением чисел.

Синхронизация работы устройств машины осуществляется с помощью двух серий (С и С67 ), записанных на магнитный барабан 88 и воспроизводимых магнитными головками 44 и 4>. Серия С" используется для выработки управляющих импульсов при записи и воспроизведении путем пересчета ее пятиразрядным счетчиком в блоке 48 адреса числа. При этом старший разряд счетчика двадцать один раз выдает импульсы, соответствующие адресу пяти младших разрядов кода адреса.

Таким образом, запись и считывание двадцатиодноразрядных чисел производится последовательно через тридцать два импульса серии С" . Увеличение емкости оперативного запоминающего устройства может быть осуществлено путем увеличения числа магнитных головок и плотности записи на магнитный барабан.

Устройство управления служит для обеспечения согласованного взаимодействия всех узлов машины, связано с органами управления аэродинамической трубы и автоматически следит за ходом эксперимента. Оно состоит из блока 49 программы для хранения на перфоленте и гыдачи в машину программы одной точки протокола, а также для ввода в оперативное запоминающее устройство необходимого числового материала, блока 50 для выработки рабочих импульсов и серий импульсов, обеспечивающих работу всех устройств машины, блока 51 синхронизации, выделяющего рабочий оборот магнитного барабана, синхронный такту блока программы, блока 52 дешифратора команд, служащего для преобразования кода номера операции в сигнал операции и выработки комплекса управляющих сигна.,ов для арифметического устройства, блока 58 групповой операции, управляющего переписью чисел с ленты на оперативное запоминающее устройство, блока 54 пуска-останова, осуществляющего пуск и останов машины, начальный сброс машины и занесение команд и чисел с пульта ручного управления, блока 55 счетчика, предназначенного для модпфик ции адреса при вводе в оперативное запоминающее устройство нулевых показаний и выполнения команды вычитания, пульта 56 ручного управления и блока 57 автоматического управления, обеспечивающего работу машины при аэродинамическом эксперименте и выполняющего функции автоматического оператора.

Блок 57 автоматического управления подключен к приборам управления трубы и получает от них сигналы о готовности к проведению эксперимента, включении потока, начале программы дозатора 58, уравновешивании весов 59, конце программы дозатора, начале координат (c. = О, р=О) и характере проведения эксперимента (по углам а или по углам P) Весы 59 связаны с моделью 60 и преобразующим блоком 61, который посредством элементов связи 62, 63, 64 подключен к дагчикам 1 — 9, °

Печатающее устройство предназначено для автоматического персзода чисел из десятично-двоичной системы счисления в десятичную и печати их на бумажную ленту в виде колонок цифр с буквенным обозначением каждой величины. Оно состоит из блока 65 печатающего механизма штангового типа, блока 66 местного управления сигналами печати и блока 67 массовых каналов.

Печатающее устройство принимает результаты вычислений из арифметического устройства машины в десятично-двоичном коде. Закодированное число по сигналам разрешения с устройства управления машины поступает на регистры записи печата*. щего устройства где фиксируется до расшифровки кулгчковым дешифратором в десятичный код. Особой командой с машины числа дешифруются и выводятся посредством блока 65 печатающего механизма на бумажную ленту. За период од:.ой пе ати происходит регистрация двух вычисленных аэродинамических коэффициентов, развернутых в одну строку. Кроме печати пятизначного числа и их буквенных обозначений, печатается также порядковый номер точки протокола. Предлагаемое устройство дает возможность обрабатывать точку протокола в течение шести секунд.

Вычислительный процесс обработки точек аэродинамического эксперимента заключается в следующем. Аэродинамические константы и параметры трубы и модели переводятся в двоичную систему счисления и масштабируются. Перед началом эксперимента полученный числовой .1атериал вводится в оперативное запоминающее устройство. После проверки правильности ввода числовая лента снимается, в блок 49 программы вставляется лента с программой и затем машина передается органам управления аэродинамической трубы На первом этапе эксперимента .нимают нулевые показания счетчика 55 в отсутствии потока. Машина автоматически переводится в режим, при котором показания весового элемента, соответствующие заданным углам а или р, записываются в последовательные ячейки оперативного запоминающего устройства с автоматически изменяющимся адресом. На втором этапе эксперимента гключается поток и модель вновь проходит через заданные программой òëû испытания а и р. Машина автоматически переходит в режим работы, обеспечивающий обработку точек протокола по стандартной программе. При каждом отсчете показания всех весовых элементов, преобразованные в двоичный код, записываются в определенные ячейки оперативного запоминающего устройства. Одновременно запускается лептопротя>кный механизм, приводящий в движение ленту с программой. K моменту записи последнего весового элемента под считывающие щетки подходит первая команда программы, и машина начинает обрабатывать снятые исходные данные с одновременной печатью результатов на печатающем устройстве. Обработку данных как и, так и Р-испытаний осуществляют по единой программе. Так как в процессе проведения эксперимента изменяются диапазоны весовых элементов аэродинамических весов, в устройстве предусмотрено наличие блока 68 датчиков диапазонов весов, который связан с матрицей 88.

Предмет изобретения

Многокомпонентные аэродинамические весы с вычислительным устройством, работающим в реальном масштабе времени, о т л и ч а ющ и е с я тем, что, с целью надежного получения информации с учетом знака or датчиков, расположенных непосредственно в аэродинамической грубе, датчики с помощью сельсинов связаны с секторным диском, вх >дящим в зазор между блоком подсветки и блоком из двух смещенных фотодиодов, выход которых соединен через логическую схему с ревер-тивным счетчиком.

¹ 150301

¹ 150301

Составитель В. С. Козлов

3ак. 10378

Формат бум. 7ОХ1081 16 Объем 0,52 изд. л.

Тираж 700

ЦБТИ Комитета по делам изоб етений и и о ретении и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6.

Типографии ЦБТИ, Москва, Петровка 14.

Редактор Н. С. Кутафина Тех е А. ехред А. А. Камышникова Корректор Ю. М. Фед лова

Падп. к печ. 18Х-62 г едулова