Устройство для исследования двигателя

 

Использование: диагностика двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: устройство содержит датчик положения поршня во внутренней мертвой точке, датчики положения поршней в наружных мертвых точках, счетчики импульсов, элементы И, элементы ИЛИ, триггеры, датчик угловых импульсов, блок вывода, блок управления, одновибраторы, блсх определения длительности оборота, формирователь импульсов и блок памяти. Расширение функциональных возможностей достигается путем измерения расположения поршней при каждом обороте вала двигателя в течение установленного количества оборотов и проверки результатов измерений к скорости вращения двигателя, что позволяет получить динамику изменения расположения поршней и более достоверно оценить состояние двигателя. 5 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 М 15/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ (21) 4883823/06 (22) 21.11.90 (46) 23.02,93. Бюл. № 7 (71) Локомотивное депо им, С.M.Êèðîâà Южной железной дороги (72) Е.Н.Бантюков, С.Е.Бантюков, В,Б.Бойчук; В,А.Матяш и А,M.Ïîäoëüñêèé (73) Локомотивное депо им. С.M.ÊèðîBà Южной железной дороги (56) Заявка ФРГ ¹ 2632740, кл. G 01 (23/30, 19778, Авторское свидетельство СССР № 47660, кл. G01 1 23/30,,1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1481615, кл. 6 01 М 15/00; 1987.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1343255, кл. G 01 (23/30, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к устройствам диагностики двигателей внутреннего сгорания, имеющих по меньшей мере один цилиндр с двумя встречно-движущимися поршнями относительно внутренней мертвой точки.

Известно устройство для индикации относительного расположения поршней в дизельном двигателе, .содержащее два формирователя, триггер и схему совпадения.

Известно устройство для индикации относительного расположения поршней в оппозитном дизельном двигателе с двумя коленчатыми валами, содержащее датчик

„„. Ж„„1797705 АЗ (57) Использование: диагностика двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения; устройство содержит датчик положения поршня во внутренней мертвой точке, датчики положения поршней в наружных мертвых точках, счетчики импульсов, элементы И, элементы ИЛИ, триггеры, датчик угловых импульсов, блок вывода, блок управления, одновибраторы, блс х определения длительности оборота, формирователь импульсов и блок памяти. Расширение функциональных возможностей достигается путем измерения расположения поршней п.ри каждом обороте вала двигателя s течение установленного количества оборотов и проверки результатов измерений к скорости вращения двигателя, что позволяет получить динамику изменения расположения поршней и более достоверно оценить состояние двигателя. 5 ил.

О скорости перемещения встречно-движущихся поршней, датчик угловых градусов, связанный с одним коленчатым валом дви- С) гателя, первый и второй формирователи, (Л входы которых соединены с выходом датчика скорости встречно-движущихся поршней, триггер, входы которого соединены с выходами первого и второго формирователей, элемент И, к первому входу которого (Д подключен выход триггера. а ко второму— выход датчика угловых градусов, счетчик импульсов, вход которого соединен с выходом элемента И.

Известно устройство для регистрации положения поршней в оппозитном дизельном двигателе, содержащее первый эле1797705 мент ИЛИ, источник. единичного сигнала, триггер, к входу сброса которого подключен выход первого элемента ИЛИ, датчики первоначально установленной верхней мертвой точки (ВМТ), нижней мертвой точки (HMT3 первого цилиндра, HMT второго цилиндра, блок формирования временных интервалов, ко второму, третьему и четвертому входам которого подключены выходы соответственно датчиков первоначально установленной BMT, HMT первого

10 цилиндра, HMT второго цилиндра, первый генератор импульсов„второй элемент ИЛИ, блок преобразования временных интервалов,третий, четвертый и пятый входы кото- 15 рого соединены соответственно со вторым и с третьим выходами блока формирования временных интервалов и с выходами первого генератора импульсов, второй генератор импульсов, блок определения отношений, у 20 третьему, четвертому, пятому, шестому и седьмому входам которого подключены соответственно первый, второй, третий и четвертый выходы блока преобразования временных интервалов и выход второго генератора импульсов, блок индикации, второй вход которого соединен с первым выходом блока определения отношений, шину "сброс", которая подключена к первому входу первого элемента ИЛИ и к первому 0 входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу блока определения отношений и к первому входу блока индикации, третий вход которого соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ и 5 с вторым выходом блока определения отношений, второй вход которого соединен с первым входом блока преобразования временных интервалов, второй вход которого подключен ко вторым входам блока преоб- 40 разования временных интервалов и второго элемента ИЛИ, шину "пуск", которая соединена с тактовым входом триггера, к инфор- " мационному входу которого подключен источник единичного сигнала. 45

Наиболее близким по технической сущности является устройство для измерения расположения поршней в оппозитном дизельном двигателе, содержащее датчик первоначально установленной верхней 50 мертвой точки, датчик нижней мертвой точки первого цилиндра, датчик нижней мерт-: вой точки второго цилиндра, первый триггер, элемент ИЛИ, второй триггер, к так«овому входу которого подключен выход 55 датчика первоначально установленной верхней мертвой точки, третий и четвертый триггеры, входы сброса которых соединены между собой, с входами сброса первого и второго триггеров и с выходом элемента

ИЛИ, датчик угловых импульсов, элемент

"Исключающее ИЛИ", ко второму входу которого подключен выход четвертого триггера, первый элемент И, второй вход которого соединен с выходом второго триггера и с информационными входами третьего и четвертого триггеров, второй элемент И, ко второму входу которого подключен выход элемента "Исключающее ИЛИ", третий элемент И, первый вход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И и с выходом датчика угловых импульсов, четвертый элемент И, первый вход которого соединен со вторым входом третьего элемента И, с первым входом элемента

"Исключающее ИЛИ" и с выходом третьего триггера, пятый триггер, к входу установки в единичное положение которого подключен выход четвертого элемента И, второй вход которого соединен с тактовым входом четвертого триггера и с выходом датчика нижней мертвой точки первого цилиндра, шестой триггер, вход установки в единичное положение которого соединен с выходом датчика нижней мертвой точки второго цилиндра и с первым входом элемента ИЛИ, первый счетчик импульсов, второй счетчик импульсов, к сумирующему входу которого подключен выход второго элемента И, третий счетчик-импульсов, суммирующий вход которого соединен с выходом третьего элемента И, пятый элемент И, ко входам которого со второго и до последнего подключены выходы первого счетчика импульсов, суммирующий Вход которого соединен с выходом первого элемента И и с первым входом пятого элемента И, выход которого подключен к тактовому входу третьего триггера, блок индикации, четвертый и пятый входы которого соединены с выходами пятого и шестого триггеров соответственно, источник единичного сигнала, который подключен к информационному входу первого триггера, выход которого соединен с информационным входом второго триггера и с первым входом блока индикации, ко вторым и третьим входам которого подключены выходы второго и третьего счетчиков импульсов соответственно, шину

"Пуск", которая соединена с татковым входом первого триггера, шину сброса, которая подключена ко второму входу элемента

ИЛИ, к входам сброса первого, второго и третьего счетчиков импульсов и входам сброса пятого и шестого триггеров, Недостатком устройства являются ограниченные функциональные возможности, т.к. оно на каждую команду "Пуск" производит только одно измерение расположения поршней без привязки к скорости вращения

1797705 вала двигателя, что не позволяет судить о динамике изменения расположения поршней в зависимости от скорости вращения вала двигателя.

Целью изобретения является расшире. ние функциональных возможностей устройства путем измерения расположения поршней в каждом из оборотов вала в течение установленного количества оборотов вала двигателя и првязки каждого измерения к скорости вращения вала двигателя, что позволяет определить динамику изменения расположения поршней и более достверно оценить состояние двигателя.

Поставленная цель достигается тем, что известное устройство для исследования двигателя, имеющего по меньшей мере один цилиндр с двумя поршнями, содержащее датчик положения поршня во внутренней мертвой точке, датчики положения поршней в наружных мертвых точках, два элемента И, два счетчика импульсов, по меньшей мере один из которых имеет выход переполнения, элемент ИЛИ, одним входом соединенный с датчиком положения одного из поршней в наружной мертвой точке, два

О-триггера, к входу сброса первого из которых подключен выход элемента ИЛИ, датчик угловых импульсов с выходом, соединенным с одним из входов первого элемента И, другой вход которого подключен к выходу первого триггера, блок вывода с информационными входами и с входами управления, один из которых соединен с информационным входом первого триггера и с выходом второго триггера, и источник единичного сигнала, подключенный к информационному входу второго триггера, причем выход первого элемента И соединен с суммирующим входом первого счетчика импульсов, снабжено блоком управления с пятью выходами, тремя дополнительными элементами ИЛИ, двумя одновибраторами, блоком определения длительности оборота, имеющим два входа, а также информационный и два сигнальных выхода, формирователь импульсов с четырьмя входами и тремя выходами, и блоком памяти, выходы которого соединены с информационными входами блока. вывода, причем блок памяти выполнен с информационными входами, которые йодключены к разрядным выходам счетчиков и информационному выходу блока определения длительности оборота, и управляющими входами один из которых подключен к первому выходу блока управления и второму входу управления блока вывода, другой соединен с вторым выходом блока управления, третий — с первыми сигнальн ым выходом блока определения длительности оборота, а четвертый и пятый — с двумя выходами формирователя импульсов, третий выход которого через первый одновибратор соединен с одним входом первого дополнительного элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу обнуления первого счетчика, при этом другой вход первого дополнительного элемента ИЛИ подключен к второму входу элемента ИЛИ, первому

10 входу блока определения длительности, первому входу формирователя импульсов, входу сброса второго триггера, тактовый вход которого соединен с третьим выходом блока управления, и к выходу второго до15 полнительного элемента ИЛИ, один вход ко20

50 торого подключен к четвертому выходу блока управления и входу обнуления второго счетчика, а дру ой — через второй одновибратор соединен с выходом переполнения второго счетчика, причем третий дополнительный элемент ИЛИ одним входом подключен к пятому выходу блока управления, другим входом — к второму сигнальному выходу блока определения длительности, а выходом — к суммирующему входу второго счетчика, второй элемент И одним входом соединен с вторым выходом блока управления, другим входом — с входом блока управления и с выходом второго триггера, третьим входом — с датчиком положения поршня во внутренней мертвой точке, а выходом — с вторым входом лака определения длительности оборота и с татковым входом первого триггера, формирователь импульсов втолрым входом соединен с суммирующим входом первого счетчика, третьим и четвертым входами — с датчиками положения поршней в наружных мертвых точках.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 — структурная схема блока управления; на фиг.3 — структурная схема блока определения длительности оборота; на фиг.4 — структурная схема формирователя импульсов; на фиг.5 — структурная схема блока памяти и блока вывода.

Устройство для исследования двигателя (фиг.1) содержит датчик 1 положения поршня во внутренней мертвой точке (BMT), датчик 2 положения первого поршня в наружной мертвой точке (НМТ1), датчик 3 положения второго поршня в наружной мертвой точке (НМТ2), блок 4 управления с пятью выходами, третий дополнительный элемент ИЛИ 5, второй элемент И 6, второй счетчик импульсов 7 с выходом переполнения. первый одновибратор 8, второй дополнительный элемент ИЛИ 9, элемент ИЛИ 10, второй 0-триггер 11, блок 12 определения длительности оборота с двумя входами и с информационным и двумя сигнальными вы1797705

20

30 ходами, первый 0-триггер 13, датчик угловых импульсов 14, первый одновибрэтор 15, первый элемент И 16, первый дополнительный элемент ИЛИ 17, первый счетчик импульсов 18, формирователь импульсов 19 с четырьмя входами и тремя выходами, блок

20 памяти с информационными и управляющими входами, блок 21 вывода с информационными входами и входами управления, источник единичного сигнала 22.

Блок 4 управления (фиг.2) содержит резисторы 23, 24, 25 и 26, кнопку 27 "Сброс", переключатель 28 "Измерение,-вчитывание", кнопку 29 "Перебор адресов", кнопку

30 "Пуск", узел защиты от дребезга 31, элемент ИЛИ 32, элемент И 33, одновибратор

34, элемент И 35, элемент ИЛИ 36, одновибратор 37, полюс источника. питания 38 и нулевую шину 39..

Блок 12 определения длительности оборота (фиг.З) содержит D-триггер 40, генератор 41, 0-триггер 42, одновибраторы 43 и 44, элемент ИЛИ 45, счетчик импульсов 46.

Формирователь импульсов 19 (фиг;4) содержит элемент ИЛИ 47, элемент задержки 48, D-триггеры 49, 50, 51, 52 и элемент

ИЛИ 53.

Блок 20 памяти (фиг.5) содержит элементы ИЛИ-НЕ 54, 55, 56, блок повторителей 57, элемент НЕ 58, блок повторителей с третьим состоянием 59, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 60, блок повторителей с третьим состоянием 61, ОЗУ, 62, блок повторителей с третьим состоянием

63, ОЗУ 64.

Блок 21 вывода — фиг.5 содержит постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 65, блоки 66, 67 и 68 дешифрации, цифровые индикаторы 69, 70 и 71 и индикатор 72. Блок

21 при необходимости может быть выполнен иным способом, например, как блок ввода информации в ЗВМ.

Счетчики импульсов 7 и 48 выполняются двоичными, счетчики импульсов 18 двоично-десятичным.

Длительность импульсов, выдаваемых одновибраторами 8, 15, 34, 37, 43 и 44 должна быть достаточной для работы последующих элементов. Длительность импульсов, выдаваемых формирователем импульсов 19 на первый и второй выходы, должна быть достаточной для записи в ОЗУ содержимого счетчика 18, но не должна быть больше паузы импульсов, выдаваемых датчиком угло вых импульсов 14.

Значение частоты импульсов, выдаваемых генератором 41 выбирается исходя иэ диапазона значений длительности оборота вала и необходимой точности измерения . длительности оборота вала, Повторители 57 предназначены для согласования адресных входов ОЗУ 60, 62 и 64 с выходами счетчика 7, например, при использовании в качестве ОЗУ микросхем типа К537РУ8 повторители 57 должны быть с открытым коллектором.

Повторители 59, 61 и 63 предназначены для отключения входов-выходов данных

ОЗУ 60, 62 и 64 от выходов счетчиков 18 и 46 при выводе информации.

ПЗУ 65 предназначены для преобразования кода длительности оборота в код скорости вращевия вала, для чего в каждую ячейку ПЗУ 65 предварительно записывается код скорости вращения вала, коддлительности оборота вала при которой является кодом адреса ячейки, Блоки дешифрации 66, 67 и 68 осуществляют преобразование двоично-десятичного кода в код, требуемый для цифровых индикаторов 69, 70 и 71. Индикатор 72 предназначен для выдачи сигнала "Измерение", Импульсы, выдаваемые датчиком 1, должны иметь длительность, большую, чем период импульсов генератора 41, Период импульсов, выдаваемых датчиком угловых импульсов 14, определяется длительностью угловой единицы, которой соответствует один импульс, а длительность импульса, выдаваемого датчиком 14, должнэ быть достаточна для срабатывания последующих элементов.

Работа блоков устройства.

Блок управления 4 — фиг.2.

В исходном положении кнопки 27, 29, 30 не нажаты, переключатель 28 находится в положении "Измерение", На первом, третьем, четвертом и пятом выходах блока 4 находятся нулевые сигналы, на втором выходе — единичный сигнал.

При нажатии кнопки 27 "Сброс" на четвертом выходе блока 4 появляется единичный сигнал, при отпускании — опять нулевой сигнал.

При переводе переключателя 28 из положения "Измерение" в положение "Считывание" на втором выходе блока 4 появляется нулевой сигнал и выдается импульс на четвертый выход. При переводе переключателя

28 обратно в положение "Измерение" на втором выходе блока 4 появляется нулевой сигнал. При наличии единичного сигнала на входе блока 4 перевод переключателя 28 из положения "Измерение" в положение "Считывание" не ведет к изменению сигналов или выдаче импульсов на выходы, При нажатии и отпускэнии кнопки 30

"Пуск" в том случае, если перключатель 28 находится в положении "Измерение", на третьем выходе блока 4 появляется единич1797705

10 ный сигнал, а при отпускании — нулевой сигнал.

Нажатие и отпускание кнопки 30 "Пуск" при положении "Считывание" переключателя 28 не ведет к появлению сигналов на выходах блока 4 (элемент И 35 закрыт нулевым сигналом с первого выхода узла защиты от дребезга 31).

Нажатие и отпускание кнопки 29 "Перебор адресов" при положении "Измерение" переключателя 28 не приводит к появлению сигналов на выходах блока 4. При нажатии и отпускании кнопки 29 "Перебор адресов" при положении "Считывание" переключателя 28 появляется импульс единичного уровня на первом выходе блока 4, в момент окончания импульса на первом выходе блока 4 выдается импульс на пятый выход блока

4.

Блок определения длительности оборота 12 — фиг.3.

В исходном положении триггеры 40 и 42 и счетчик 46 находятся в нулевом положении, генератор 41 выдает импульсы, но триггер 12 не переключается в единичное положение, т.к. на его входе сброса находится нулевой сигнал, Установка блока 12 в исходное положение осуществляется подачей импульса на первый вход блока 12, Работа блока 12 начинается при поступлении импульсов на второй вход. При поступлении первого импульса.на второй вход триггера 40 устанавливается в единичное положение по заднему фронту этого импульса, появляется единичный сигнал на единичном выходе триггера 40 и, соответственно, на информационном входе триггера

42 и нулевой сигнал на нулевом выходе триггера 40, при этом разрешается работа счетчика импульсов 46 по суммирующему входу.

Счетчик импульсов 46 начинает определять количество импульсов генератора 41, поступивших на его вход. Триггер 42 в единичное положение при поступлении первого импуьса на второй вход блока 12 не устанавливается, поэтому на первый и на второй выходы блока 12 импульсы не выдаются. При поступлении второго и последующих импульсов на второй вход блока 12 по заднему фронту первого, после поступления импульса на второй вход блока 12, импульса генератора 41 триггер 42 устанавливается в единичное положение, при этом одновибратор 43 срабатывает по переднему фронту сигнала на единичном выходе триггера 42 и выдает импульс на первый выход блока 12.

По заднему фронту импульса с выхода одновибратора 43 срабатывает одновибратор

44. Импульс с выхода одновибратора 44 поступает на второй выход блока 12 и через элемент ИЛИ 45 сбрасывает в нулевое положение счетчик импульсов 46. После окончания импульса на втором входе триггер 42 устанавливается в нулевое положение, По5 сле окончания импульса одновибратора 44 счетчик 46 начинает определять количество импульсов генератора 41, поступивших на его суммирующий вход после прихода импульса на второй вход блока 12, 10 Формирователь импульсов 19 — фиг.3.

В исходном положении триггеры 49, 50, 51 и 52 находятся в нулевом положении.

Установка формирователя импульсов t9 в исходйое положение после включения пита15 ния происходит следующим образом. Если в единичном положении оказались один или оба триггера 51 и 52, то нулевой сигнал с нулевого выхода каждого из этих триггеров устанавливает соответственно триггер 49

20 или триггер 50 в нулевое положение, если в единичном положении оказались триггер 49 или триггер 50, то при подаче импульса на первый вход формирователя 19 устанавливается в единичное положение соответст25 венно триггер 51 или триггер 52 и устанавливают в нулевое положение триггер 49 или триггер 51 или триггер 52 и устанавливают в нулевое положение триггеров

51 и 52 происходит при появлении паузы на

30 втором входе формирователя 19 через время задержки элемента 48. Импульсы, выдаваемые в этом случае формирователем 19 на свои выходы не нарушают работу устройства, т.к. в работу устройство включается по35 сле подачи команды "Пуск" — кнопкой 30 блока управления 4.

После установки в исходное положение и включения устройства в работу в режиме

"Измерение", формирователь 19 выдает им40 пульсы на свои выходы после поступления импульса на третий или четвертый вход.

Формирователь импульсов 19 содержит два канала формирования импульсов, — первый, состоящий из триггеров 49 и 51, и второй, 45 состоящий из триггеров 50 и 52, оба канала работают аналогично. При поступлении импульса на третий (четвертый) вход формирователя 19 в единичное положение по переднему фронту этого импульса устанав50 ливается триггер 49 (50) и на информацион. ном входе триггера 51 (52) появляется единичный сигнал. Импульс, поступивший после этого на второй вход формирователя

19, через элемент ИЛИ 47 поступает на так55 товые входы триггеров 51 и 52 и на вход элемента задержки 48. Через время эаедржки на выходе элемента 48 появляется нулевой сигнал, разрешаииций переключение триггеров 51 и 52 по тактовому входу. При окончании импульса на втором входе фор1797705

12 мирователя импульсов 19 оканчивается импульс и на выходе элемента ИЛИ 47 и триггер 51 (52) устанавливается в единичное положение. Через время задержки на выходе элемента 48 появляется единичный сигнал, устанавливающий триггер 51 (52) в нулевое положение. Таким образом, на единичном выходе триггера 51 (52) и, соответственно, на первом (втором) выходе формирователя 19 сформирован импульс.

Импульсы, сформированные на единичном выходе триггеров 51 и 52 через элемент

ИЛИ 53 поступают на третий выход формирователя 19.

Блок памяти 20.

Блок памяти 20 состоит из блока повто.рителей 57 и из трех одинаково выполненных каналов — первый состоит из элемента

ИЛИ-НЕ 54, блока повторителей с третьим состоянием 59 и ОЗУ 60 и предназначен для запоминания значений угла между BMT u

НМТ первого поршня, второй состоит из элемента ИЛИ-НЕ 55, блока повторителей с третьим состоянием 61 и ОЗУ 62 и предназначен для запоминания значений угла между HMT первого поршня и HMT второго поршня, третий состоит из элемента ИЛИ—

НЕ 56, блока повторителей с третьим состоянием 63 и ОЗУ 64 и предназначен для запоминания значений длительности оборота вала. При наличии на втором входе управления блока памяти 20 единичного сигнала блоки повторителей 59, 61 и 63 находятся в рабочем состоянии и пропускают на выход те сигнала, которые находятся у них на выходе, при этом на входах "Чтениезапись" фlй/ВО) ОЗУ 60, 62 и 64 находится нулевой сигнал, удерживающий ОЗУ 60, 62 и 64 в режиме "запись", поэтому при поступлении импульса на третий, четвертый или пятый входы управления блока 20 на входе

"Выборка" (CS) соответствующего ОЗУ появляется нулевой сигнал и по адресу, код которого находится на информационных входах блока памяти 20, в соответствующее

ОЗУ записывается код информации, находящийся на входах соответствующего блока повторителей 59, 61 и 63.

При наличии на втором входе управления блока 20 нулевого сигнала повторители блоков 59, 61 и 63 находятся в третьем состоянии, на входах "Чтение-запись" ОЗУ 60.

62 и 64 находится единичный сигнал, удерживающий ОЗУ 60, 62 и 64 в режиме "Чтение", поэтому при поступлении импульса на первый вход управления блока 20 на время действия этого импульса на входы-выходы

ОЗУ 60, 62 и 64 выджаются коды, записанные в этих ОЗУ по адресу, код которого

20 оборотов вала двигателя, при которых разрешено производство измерений, на выхошифрации 68.

25 При наличии на втором входе блока вы30

45

50 примере реализации блока управления 4

55 выдача импульса на четвертый выход произ5

15 находится на информационных входах блока 20.

Блок вывода 21 — фиг,5, Блок вывода 21 состоит из двух одинаковых каналов, первый — из блока дешифрации 66 и ицфрового индикатора 69, а второй — из блока дешифрации 67 и цифрового индикатора 70, третьего канала, состоящего из

ПЗУ 65, блока дешифрации 68 и цифрового индикатора 71, и индикатора 72.

Индикатор 72 при поступлении на первый вход блока 21 единичного сигнала высвечивает сигнал "Измерение", означающий, что устройство производит измерение углов и нажатие кнопок в блоке управления

4 не приведет до окончания измерений к переводу устройства в другой режим. При появлении на пятых входах блока 21 кода. находящегося в диапазоне длительностей дах ПЗУ 65 появляется код скорости вращения, поступающий на входы блока девода 21 нулевого сигнала все блоки дешифрации 66, 67 и 68 закрыты и цифровые индикаторы 69, 70 и 71 ничего не высвечивают. При появлении на втором входе блока

21 единичного сигнала блоки дешифрации

66, 67 и 68 открываются и на цифровых индикаторах 69, 70 и 71 высвечиваются десятичные значения чисел, коды которых поданы на третьи и четвертые входы блока

21 и десятичное число, соответствующее скорости вращения вала, код длительности оборота при которой подан на пятые входы блока вывода 21, Устройство для исследования двигателя работает следующим образом.

В исходном положении на первом, третьем. четвертом и пятом выходах блока управления 4 отсутствуют импульсы, на втором выходе имеется единичный сигнал, счетчики импульсов 7 и 18 и триггеры 11 и

13 находятся в нулевом положении, блок определения длительности оборота 12, блок памяти 20, формирователь импульсов 19 и блок вывода 21 находятся в исходном положении. Установка устройства в исходное положение осуществляется блоком управления 4, который выдает импульс на свой четвертый выход (в приведенном на фиг,2 водится нажатием кнопки "Сброс" ).

Включение устройства на измерение производится блоком управления 4 выдачей импульса на третий выход (в приведенном на фиг.2 примере реализации блока управ13

1797705

20

30

40

50 ления 4 выдача импульса производится нажатием кнопки 30 "Пуск" ). Импульс с третьего выхода блока управления 4 устанавливает триггер 11 в единичное положение, при этом в б лаке вывода 21 включается индикатор 72 "Измерение", полностью открывается элемент И 6 и подготавливается к переводу в единичное положение триггер 13, При появлении с выхода датчика

ВМТ 1 импульса, который проходит через подготовленный к открытию элемент И 6, устанавливается в единичное положение триггер 13 и запускается блок определения длительности оборота 12, который начинает определять длительность текущего оборота вала двигателя, но при поступлении первого импульса от датчика BMT 1 блок 12 не выдает импульсы на первый и второй выходы, Единичный сигнал с единичного выхода триггера 13 открывает элемент И 16 и импульсы от датчика угловых импульсов 14 начинают поступать на суммирующий вход счетчика импульсов 18, который их фиксирует. Идет определение угла между ВМТ и

HMT первого поршня. При поступлении импульса датчика HMT первого поршня 2 срабатывает формирователь -импульсов 19, который выдает импульсы на первый и на третий выходы. По импульсу с первого выхода формирователя 19 в блок памяти 20 по адресу, код которого задается счетчиком 7, записывается код, находящийся в счетчике импульсов 18, т.е. код угла между ВМТ и

HMT первого цилиндра, В момент окончания импульса на третьем выходе формирователя 19 одновибратор 15 выдает импульс, устанавливающий через элемент ИЛИ 17 счетчик импульсов 18 в нулевое положение.

После окончания импульса с выхода одновибратора 15 счетчик импульсов 18 начинает определять угол между HMT первого и

HMT второго поршней, В момент поступления импульса от датчика HMT второго поршня 3 срабатывает формирователь импульсов 19, который выдает импульсы на второй и третий выходы. По импульсу со второго выхода формирователя 19 в блок памяти 20 записывается код, находящийся в счетчике 18 — код угла между HMT первого и HMT второго поршней, причем адрес, по которому записывается информация остался прежним, Кроме того, импульс с выхода датчика HMT второго поршня 3 через элемент ИЛИ 10 устанавливает в нулевое положение триггер 13, при этом закрывается элемент И 16. В момент окончания импульса на третьем выходе формирователя 19 одновибратор 15 выдает импульс, устаналиваащий через элемент ИЛ И 17 счетчик импульсов 18 в нулевое положение. Далее с выхода датчика BMT 1 поступает импульс на вход элемента И 6, Импульс с выхода элемента И 6 устанавливает в единичное положение триггер 13, единичный сигнал с единичного выхода которого открывает элемент И 6 и импульсы с выхода датчика угловых импульсов 14 начинают снова проходить на суммирующий вход счетчика

18, началось определение угла между ВМТ и НМТ первого поршня в следующем обороте вала двигателя. Кроме того, импульс с выхода элемента И 6 поступает на второй вход блока определения длительности оборота 12, который выдает на первый выход импульс, по которому в блок памяти 20 записывается код длителдьности окончившегося оборота вала дви гателя с информационного выхода блока 12, В момент окончания импульса на первом выходе блока 12 стирается код длительности предыдущего оборота вала двигателя и выдается на второй выход блока 12 импульс, который через элемент Nfl VI 5 поступает на суммирующий вход счетчика 7 и фиксируется им.

Таким образом, по одному адресу в разные

03У в блоке памяти 20 записаны коды угла между BMT u HMT первого поршня, угла между HMT первого и HMT второго поршня и код длительности оборота вала двигателя, Далее устройство работает аналогично описанному выше, т.е. при поступлении импульса от датчика HMT первого поршня 2 в блок памяти 20 по новому адресу записывается код угла между. BMT и НМТ первого поршня, при поступлении импульса от датчика HMT второго поршня 3 в блок памяти

20 записывается код угла между HMT nepвого и HMT второго поршня, а при поступлении импульса от датчика BMT 1 в блок памяти 20 записыавется код длительности окончившегося оборота вала двигателя, после записи в блок памяти 20 этот код стирается и увеличивается на единицу содержимое счетчика 7 — формируется новый адрес для записи информации во время следующего оборота вала двигателя, Таким образом, устройство работает до момента установки счетчика 7 в нулевое положение при переполнении. B момент, когда окончится на суммирующем входе счетчика 7 импульс, записавший в него код 11...1, на выходе переполнения счетчика 7 появится сигнал. При поступлении на суммирующий вход счетчика 7 следующего импульса, устанавливающего счетчик 7 в нулевое попожение, на выходе переполнения счетчика 7 исчезает нулевой сигнал и по его заданному фронту оновибратор В выдает импульс, устанавливающий.устройство в исходное положение, 15

1797705

10

ЗО

Для вывода собранный информации необходимо в блоке управления 4 перевести переключатель 28 в положение "Считывание", при этом появляется нулевой сигнал на втором выходе и импульс на четвертом выходе блока управления 4, устанавливающий триггеры и счетчики устройства в нулевое положение. Нулевой сигнал со второго выхода блока управления 4 закрывает элемент И 6, перводит ОЗУ 60, 62 и 64 в блоке памяти 20 в режим "Чтение", Далее нажатием кнопки 29 "Перебор адресов в блоке управления.4 задают последовательно адреса всех ячеек ОЗУ 60, 62 и 64 при этом высвечиваются измеренные углы и скорость вращения вала двигателя, при которой они измерены. При каждом нажатии в блоке управления 4 кнопки 29 полявляется на первом выходе блока:управления 4 единичный сигнал, который поступает на первый вход блока памяти 20 и далее через элементы

ИЛИ вЂ” НЕ 54, 55 и 56 поступает в виде сигнала нулевого уровня на входы выборки ОЗУ

60, 62 и 64, на входах-выходах которых появляется записанная по адресу. код которого находится на информационных входах блока памяти 20, информация, поступающая в блок вывода.21, в котором онэ дешифруется и высвечивается, При отпускании кнопки 29 в блоке управления 4 на его первом выходе появляется нулевой сигнал входы-выходы ОЗУ 60, 62 и 64 переходят в третье состояние, в блоке вывода 21 закрываются блокидешифрации 66,67и68, кроме того, при появлении нулевого сигнала на первом выходе блока 4 на пятом выходе блока 4 появляется импульс, который через элемент ИЛИ 5 проходит на суммирующий вход счетчика 7 и записывает в него следующий адрес для чтения записанной информации.

Таким образом, длительность высвечивания информации равна длительности удержания в нажатом положении кнопки 29 в блоке 4. После вывода всей информации в блоке 4 переводят переключатель 28 в положение "Измерение" и устройство готово к следующему циклу измерений;

Формула изобретения

Устройство для исследования двигателя, имеющего по меньшей мере один цилиндр с двумя поршнями, содержащее датчик положения поршня во внутренней мертвой точке, датчики положения поршней в наружных мертвых точках, два элемента И, два счетчика импульсов, по меньшей мере один из которых имеет выход переполнения, элемент ИЛИ, одним входом соединенный а датчиком положения одного из поршней в наружной мертвой точке. два 0триггера, к входу сброса первого из которых подключен выход элемента ИЛИ, датчик угловых импульсов с выходом, соединенным с одним из входов первого элемента И, другой вход которого подключен к выходу первого 0-триггера, блок вывода с информационными входами и с выходами управления, один из которых соединен с информационным входом первого 0-триггера и с выходом второго D-триггера, и источник единичного сигнала, подключенный к информационному входу второго 0-триггера, причем выход первого элемента И соединен с суммирующим входом первого счетчика импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено блоком управления с пятью выходами, тремя дополнительными элементами ИЛИ, двумя одновибраторами, б локом определения длительности оборота, имеющим два выхода, а также информационный и два сигнальных выхода, формирователем импульсов с четырьмя входами и тремя выходами и блоком памяти, выходы которого соединены с информационными входами блока вывода, причем блок памяти выполнен с информационными входами, которые подключены к разрядным выходам счетчиков и информационному входу блока определения длительности, и управляющими входами, один из которых подключен к первому выходу блока управления и второму входу управления блока вывода, другой соединен с вторым выходом блока управления, третий — с первым сигнальным выходом блока определения длительности; а четвертый и пятый— с двумя выходами формирователя импульсов; третий выход которого через первый одновибратор соединен с одним входом первого дополнительного элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу обнуления первого счетчика, при этом другой вход первого дополнительного элемента ИЛИ подключен к второму входу элемента ИЛИ, первому входу блока определения длительности, первому входу формирователя импульсов, входу сброса второго 0 -триггера, тактовый вход которого соединен с третьим выходом блока управления, и к выходу второго дополнительного элемента ИЛИ, один вход которого подключен к четвертому выходу блока управления и входу обнуления второго счетчика, а другой через второй одновибрэтор соединен с выходом переполнения второго счетчика, причем третий дополнительный элемент ИЛИ одним входом подключен к пятому выходу блока управления, другим входом — к второму сигнальному выходу блока определения

18

17 длительности, а выходом — к суммирующему входу второго счетчика, второй элемент И одним входом соединен с вторым выходом блока управления, другим входом — с входом блока управления и выходом второго

D-триггера, третьим входом —. с датчиком положения поршня во внутренней мертвой точке, а выходом — с вторым входом блока определения длительности оборота и тактовым входом первого О-триггера, формирователь импульсов вторым входом соединен с суммирующим входом первого счетчика, 5 третьим и четвертым входами — с датчиками положения поршней в наружных мертвых точках.

1797705

Юиоди

Уыг. 4

Блей ааирррру pg

Составитель Е.Бантюков

Техред M. Моргентал Корректор H.Áó÷oê

Редактор .

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ бб9 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4!5