Устройство для контроля нагрузок машин

 

Союз Советскмх 1 (11 649001

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ, И АВТОРСКОМУ СВИДИВЛЬСТВУ (6l) ДОполнительное к авт. свид-ву

Х (51) М. Кл. (22) Заявлено 23.03.77 p)) 2465662/18-24

G 07 С 3/! 0 с присоединением заявки № (23) Приоритет

ГааударстаеиаьФ аамхтет

СССР па делам хэебретеие» и открытей

Опубликовано 25,02.79. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 25.02.79 (53) УДК621.178 (088.8) P2) Авторы изобретения

Е М. Шмарян, А. И. Лепихов и Ю. А. Гавинский (71) Заявитель

Ордена Трудового Красного Знамени институт горного дела им. А. А. Скочинского (54) УСТРОЙСТВО цЛЯ КОНТРОЛЯ НАГРУЗОК МАШИН

Изобретение относится к области автоматизированных средств контроля нагрузок машин различного назначения и может быть использовано, например, для определения продолжительности работы машины с заданными уровнями квантования нагрузки, т.е. получения гистограммы нагрузки машины в условиях эксплуатации.

Известно устройство контроля нагрузок машин, содержащее датчик, компараторы, ключи, источник опорных напряжений, регистратор (1J

Недостатком известного устройства является низкая тогность показаний из-за нестабильности сигналов, поступающих с выходов компараторов через ключи на регистратор. Кроме того, это устройство не позволяет регистрировать продолжительность действия нагрузок ниже первого уровня квантования, а также регистрировать работу, выполняемую машиной при нагрузках, находящихся в контролируемых диапазонах квантования, например, ниже первого уровня квантования.

Наиболее близким по технической сущности является устройство контроля нагрузок машин, содержащее датчик машины, подключенный к прямым входам A компараторов, число которых равно числу уровней квантования нагрузок машин, инвертирующие входы которых соединены с генератором эталонных напряжей, генераторов стабилизированного тока, выход которого подS ключен ко входу и ключей, выходами соединенных с соответствующими регистраторами, выходы компараторов подключены к одному иэ входов соответствующего элемента И вЂ” НЕ, и дополнительный элемент И-НЕ (2), Это устройство также имеет невысокую точность работъi.

Целью изобретения является повышение точности устройства эа счет увеличения числа регистрируемых параметров, а именно, регистрация устройством наряду с продолжительностью действия нагрузок между соседними уровнями квантования также продолжительности действия нагрузок ниже первого уровня квантования, и кроме того регистрация работы, выполняемой машиной при нагрузках, находящихся ниже первого уровня квантования.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены два дополнительных ключа и

649001 регистратора, причем, датчик подключен ко входу генератора стабилизированного тока, прямые входы компараторов соединены с управляющим входом первого дополнительного ключа, выходы компараторов соотве-ствующего нижнему уровню квантования нагрузок машин подключены к одному из входов дополнительного элемента

И вЂ” НЕ, друтой вход которого соединен с выходом генератора стабилизированного тока, а выход — с управляющим входом второго дополнительного ключа, выходы компараторов второго и третьего уровня квантования нагрузки машин подключены к другим входам элементов И вЂ” НЕ соответственно первого и второго уровня квантования нагрузки машин, выходы всех элементов И вЂ” НЕ подключены к управляющим входам соответствующих ключей, а выходы дополнительных ключей соединены с соответствующим дополнительным регистратором. На чертеже представлена блок- схема устройства.

Устройство содержит датчик мощности 1, выход 2 которого подкчючен к прямым входам 3 компараторов 4, ко входу 5 первого дополнительного ключа 6 и к управляющему входу 7 генератора стабилизированного тока 8. Инвертирующие входы 9 компараторов 4 подключены к соответствующим выходам 10 генератора эталонных напряжений 11. Выходы 12 компараторов 4 подключены к первым входам 13 соответствую. щих элементов И вЂ” HE 14 и ко вторым входам 15 элементов И вЂ” НЕ 14, соответствующих предыдущим более низким уровням квантования нагрузки. Выходы 16 элементов И вЂ” НЕ 14 подключены к управляющим входам 17 соответствующих ключей 18. Выход 19 генератора стабилизированного тока 8 подключен к входам 20 ключей 18, к входу 21 второго дополнительного ключа 22 и к первому входу 23 дополнительного элемента И вЂ” НЕ 24. Выходы 25 ключей 18 подключены к входам 26 соответствующж регистраторов 27,; Выход 12 компаратора 4„соответствующего первому уровню квантования, подключен к второму входу 28 дополнительного элемента

И-НЕ 24, выход 29 которого подключен к управляющему входу 30 второго дополнительного ключа 22 и к управляющему входу 31 первого дополнительного ключа 6. Выход 32 второго дополнительного ключа 22 подсоединен ко входу

33 первого дополнительного регистратора 34, а выход 35 первого дополнительного ключа 6 подключен ко входу 36 второго дополнительного регистратора 37.

Пусть, например, в качестве регистратора использованы ртутные злектрохимические интеграторы, а принятое число уровней квантования нагрузок равно трем. При этом устройство будет регистрировать пять параметров, а именно: продолжительность действия нагрузок ниже псрвого уровня квантования, между первым и вторым уровнями квантования, между вторым и третьим уровнями квантования, выше третьего уровня квантования, и кроме того работу, выполняемую

5 машиной при нагрузках ниже первого уровня квантования.

Работа предлагаемого устройства заключается в следующем.

При включении двигателя машины на выходе

10 2 датчика 1 появляется напряжение, величина которого характеризует текущее значение нагрузки. Это напряжение поступает на прямые входы 3 компараторов 4, на управляющий вход 7 генератора стабилизированного тока 8 и управляющий

15 вход 5 первого дополнительного ключа б. До тех пор, пока напряжение на прямом входе 3 компаратора 4, соответствующего первому уровню квантования нагрузки, не станет больше напряжения, которое поступает на его инвертирующий вход 9 от соответствующего выхода 10 генератора эталонных напряжений 11, на выходе 12 компаратора 4 и, следовательно, на первом входе 13 элемента И вЂ” НЕ 14 и на втором входе 28 дополнительного элемента И вЂ” НЕ сигнала не будет. При

25 этом на выходе 29 дополнительного элемента

И вЂ” НЕ 24 появится сигнал, так как на ее первый вход 23 поступает сигнал с выхода 19 генератора стабилизированного тока 8. Сигнал с выхода 29 дополнительного элемента И вЂ” НЕ 24 поступает на

36 управляющии вход 30 второго дополнительного ключа 22 и на управляющий вход 31 первого дополнительновэ ключа б. Ключи 22 и 6 открываются, Стабилизированный импульсный ток поступает от генератора стабилизированного тока 8

35 через второи дополнительный ключ 22 на вход 33 первого дополнительного регистратора 34, а напряжение, величина которого характеризует текущее значение нагрузки, поступает через первый дополнительный ключ 6 на вход 36 второго

40 дополнительного. регистратора 37. При этом первый дополнительный регистратор 34 регистрирует время работы машины с нагрузками ниже первого уровня квантования, а второй дополнительный регистратор 37 регистрирует работу, выпол45 няемую машинои при нагрузках ниже первого уровня квантования.

При превышении напряжения на прямом входе 3 компаратора 4, соответствующего первому уровню квантования нагрузки напряжения на его

50 инвертирующем входе 9 на выходе 12 компаратора 4 появляется сигнал, поступающий на первый вход 13 элемента И вЂ” НЕ и на второй вход 28 дополнительного элемента И вЂ” HE 24. При этом на выходе 29 второго дополнительного элемента

55 И-НЕ,24 сигнал пропадет, второй дополнительный ключ 2 н первый дополнительный ключ 6 закроются, и ток прекратит идти через дополнительные регистраторы 34 и 37, Одновременно на выходе 1б элемента И-HE 14 появится сигнал

r> 64900 которьп поступит на вход 17 ключа 18, соответствующего первому уровню квантования. Ток начнет проходить от генератора стабилизированного импульсного тока 8 через ключ 18 на вход

26 регистратора 27.

Регистратор 27 начнет регистрировать продолжительность работы машины с нагрузками, находящимися в диапазоне между первым и вторым уровнями квантования.

При превышении напряжения на прямом входе 3 компаратора 4, соответствующего второму уровню квантования нагрузки, напряжение на его инвертирующем входе 9 на выходе 12 компаратора 4 появляется сигнал, поступающий на первый вход 13 элемента И-НЕ 14, соответствующий второму уровню квантования нагрузки, и на второй вход 15 элемента И вЂ” HF. 14, соответствующий первому уровню квантования нагрузки.

Ключ 18, соответствующий второму уровню квантования нагрузки, откроется, и ток начнет поступать от генератора стабилизированного тока

8 через ключ 18 на вход 26 регистратора 27, который будет регистрировать продолжительность работы машины с нагрузками, находящимися в диапазоне между вторым и третьим уровнями квантования. Одновременно ключ 18, соответствующий первому уровню квантования наг1.узки, закроется и ток прекратит идти через регистратор 27, регистрирующий время работы машины с нагрузками находящимися в диапазоне между первым и вторым уровнями квантования.

Наконец, при превышении напряжения на прямом входе 3 компаратора 4, соответствующего третьему самому высокому уровню квантования нагрузки, напряжения на его инвертирующем входе 9 на выходе 12 соответствуюгцего компаратора 4 появляется сигнал. В результате этого ток начнет протекать через регистратор 27, регистрирующий продолжительность работы машины с нагрузками, превышающими по величине третий самый высокий уровень квантования нагрузки, и прекратит идти через регистратор 27, регистрируюший продолжительность работы машины с нагрузками, находящимися в диапазоне между вторым и третим уровнями квантования.

Таким образом, устройство контроля нагрузок машин позволяет определять продолжительность работы машины с нагрузками, находящимися между заданными уровнями квантования, выше самого верхнего и ниже первого уровня квантования нагрузок, т.е. получать полную гистограмму нагрузок машины в условиях эксплуатации.

Кроме того, устройство позволяет определять работу выполняемую машиной при нагрузках, находя цихся ниже первого уровня квантования.

Если к выходам 16 соответствующих элементов И вЂ” HE 14 подклгочить через первый дополнительный ключ 6 регистратор 37, а входы 5 ключей

1 6

6 подключить к выходу 2 датчика 1, то можно регистрировать с помощью соответствующих регистраторов 34 и 37 работу, выполняемую машиной при нагрузках, находящихся в диапазонах между соответствующими уровнями квантования нагрузки или выше самого высокого уровня квантования.

Использование устройства обеспечит повышение эффективности эксплуатации и качества технического обслуживания машин в различных отраслях народного хозяйства, в частности, позволит уточнить нормы расхода запасных частей и смазочных материалов, межремонтные периоды, сроки выдачи в капитальный ремонт, показатели надежности и т.д. Кроме того, информация, получаемая с помощью этого устройства, позволит усовершенствовать конструкции машин и методы их прочностного расчета.

Формула изобретения

Устройство для контроля нагрузок машин, содержащее датчик подключенный к прямым входами и компараторов, число которых равно послу уровней квантования нагрузок машин, инвертируюшие входы которых соединены с генератором эталонных напряжений, генератор стабилизированного тока, выход которого подключен ко входу и ключей, выходами соединенных с соответствующими регистраторами, выходы компараторов подключены к одному иэ входов соответствующего элемента И вЂ” HE, и дополнительный элемент И вЂ” НЕ, о тл ичающ ееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены два дополнительных ключа и регистратора, причем датчик подключен ко входу генератора стабилизированного тока, прямые входы компараторов соединены с управляющим входом первого дополнительного ключа, выходы компаратора соответствующего нижнему уровню квантования нагрузок машин подключены к одному из входов дополнительного элемента И вЂ” НЕ, другой вход которой соединен с выходом генератора стабилизированного тока, а выход — к управляющему входу второго дополнительного ключа, выходы компараторов второго и третьего уровня квантования нагрузки машин подключены к другим входам элементов И вЂ” НЕ соответственно первого и второго уровня квантования нагрузки машин, выходы всех элементов И вЂ” НЕ подключены к управляющим входам соответствующих ключей, а выходы дополнительных ключей соединены с соответствующим дополнительным регистратором.

Источники информации, принятые во шшмание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР У 404107, кл. G 07 С 3/10. 20,03.72, 2. Заявка Р 2457564/18-24, 01.03.77, кл. G 07 С 3/10, но которой принято положительное решение о выдаче авторского свидетельства.

649001

ыл;тавнтель Н. Багапова

Техред З.Фанта

Редактор С Раааа

Корректор А. Гриценко

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

Заказ 562/47 Тираж 668 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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