Устройство для определения нагрузки машины

 

ОП ИС

Союз Советскм»

Социалистических республик -I",-,з-674059 (61) Дополнительное к авт. свил-ву-г (51) М. Кл.

G 07 С 3/10 (22) ЗанвлЕно 24.03.77 (21) 2466295/)8-24- . —: с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

ГавудаРатаеаяиа авнвтфт

СССР в диан каабРепнза а втярнтюв

Опубликовано 15,07.79. Бюллетень № 26 (53) УДК 681.174/176 (088.8) Дата опубликовании опнсаиив15.07.79 (72) Авторы изобретения

А. Н. Селиванов, Г. А. Самардаков, А. М. Тарасов и Г, А. Тарасов

1 (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЗКИ

МАШИНЫ

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к устройствам для определения в условиях эксплуатации нагрузок машин, и может быть использовано для определения и точного анализа других характеристик машин (вибрации, скорости, перемещения и т.д.).

Известно устройство для определения нагруз= ки машин, в основе которого лежит принцип разбиения входного сигнала по уровням; содержащее ячейки стабилизации со стабилитроном, ограничительным резистором, подключенным к источнику те питания, и посл едовательно соединенные кулоно. метр, и балластный резистор, с дополнительно введенными в каждую ячейку стабилитроном н транзистором, причем транзистор с резистором соединеМ параллельно кулонометру и балластному ре. зистору, а база транзистора соединена с катодом стабилитронов, эммитер- с анодами стабилитронов данной и последунлцей ячеек, а резистор подключен к анодам стабцлитронов данной и предыдущей ячеек (1).

Недостатками устройства являются: низкая точность (погрецшосгь измерения 18 — 22",&), обусловленная разбросом порога стабилизации стабилитронов в пределах 10--15",и значительным наклоном их характеристик на участке стабилизации, а также нестабильностью сигнала, поступающего на кулонометры. Кроме того, устройство имеет низкую надежность за счет использования дискретных компонентов деталей в схеме, что также создает дополнительные трудности в эксплуатации устройства (его наладке, ремонте, изолировании от воздействия внешней среды и т.д.), Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является устройство для определения нагрузки машины, содержа. щее и цепочек иэ последовательно соединенных ограничительного резистора, триггера Шмидта и первого элемента И-HF и последовательно соединенных нагрузочного элемента, например балластного резистора, и электрохимического интегратора (2).

Недостатками устройства являются: невысокая точность измерения (поцзешность составляет 5--8! ), обусловленная нестабильным сигналом с вйхода элемента И-11F. на электрохимическом интеграторе из-за опнокаскадности схемы

674059

3 4 логических элементов, кроме того, низкая падеж- та И-НЕ 6 — с входом элемента И-HE 4,. К з— мента - з роность раббты, так как логические элементы И-НЕ ме того, триггер Шмидта 2 последней цепочки рабатактг в вентильном режиме, оказывая воздей- соединен с двумя входами элемента И-НЕ Зп. ствие на последующие ячейки через вход расши- Работа устройства (фиг.1) осуществляется рения по ИЛИ, что предопределяет наличие полол следующим образом.

5 нительных расширителей для элементов И-НЕ а

При отсутствии сигнала на ала на входе устроиства, сами элементы И-НЕ находятся постоянно запер- когда контролируемая маши у мая машина выключена, на тыми действуюшдм на входе напряжением. В та- выходах элементов И-HE 3 и 5 сигнал равен кбм режиме элементы не обеспечивают длитель- "1", а на выходах элементов И-HE 4 и 6 сигнал ной работы (свыше 100-150 час), в то время»ц равен "0". Следовательно, ток через электрохикак устроиство должно эксплуатироваться в те- мические интеграторы не течет. Включившись в пение всего межремонтного периода работы ма- работу, машина создает на входе устройства пашины (например, для горных проходческих ком- пряжение Ра„(например, от датчика потребля1 емой электроэнергии), которое равно или несЦель изобретения — повышение точности и > колько больше порога срабатывани атьвания триггера надежности устройства в работе. Шмидта 2, заданного ограничительным резисПоставленная цель достигается тем, что в тором 1 . Триггер 2» перекидывается в противокаждую цепочку введены последовательно соеди- цоложное состояние н выдает сигнал на вход эле. ненные второй, третий и четвертый элемент И-НЕ, мента -HE Зз. На выходе элемента И-НЕ 3, выход первого элемента И-НЕ каждой цепочки 2О сигнал становится равным "0", что изменяет сопоследующих элемен и выход второго элемента И-НЕ, начиная с треть- ответственно состояние всех последую ей цепочки, подключены соответст1зейно к второ- тов И-НЕ данной цепочки; на выходах элеменму входу второго элемента И-НЕ и к второму ходу третьего элемента И-НЕ, выход первого эле. выходе элемента 5 — "0". Далее через балластмента И-НЕ последующеи цепочки соединен с вто- з5 ный резистор 7» сигнал с выхода элемента И-НЕ рым входом элемента И-НЕ предыдущей цепочки, 6> поступает на вход электрохимического интегвыходы третьих элементов И-НЕ последующих ратора 8>. Последний йакапливает информацию нечетных цепочек, начиная с третьей и четных це- о действующем режиме работы машины (нагруз. почек, начиная с четвертой, подключены соответ- ке, уровне вибрации и т.д.) путем переноса опственно к второму входу элементов И-НЕ преды 30 ределенного количества металла через электродущих нечетньгх и четных цепочек, выходы чет- лнт.

"вертого элемента И-НЕ каждой цепочки соеднне- В момент перехода машины в следующий ны с балластным резистором. режим работы напряжение на входе устройства

На фиг, 1 представлена принципиальная схе- достигает величины срабатывания следующего ма устройства. на фиг. 2 представлен график на. з тритгера ИЬщцта 2з, и он подает сигнал на вход грузки ма»нины с разбивкой по уровням, пояс- элемента И-НЕ 3 . Это меняет состояние всех няющий принцип работы устройства, на фиг. 3 элементов И-НЕ данной цепочки: Зз, 4з, 5з и дана принципиальная схема устройства на много- бз на противоположное и возвращает в первоиавходовых элементах И-НЕ. чальиЬе состояние все элементы И-HE предьщуУстройство (фиг. 1) содержит пцепочек,,по 4О щей цепочки: 3», 4,, 5, и 6,. С выхода элеменчислу уровней классификации нагрузки машины та И-НЕ 62 сигнал через балластный резисто 7 р з (разбиения входногб сигнала), каждая из кото- подается на вход электрохимического интеграторых состоит из нагрузочных,элементов, напри- ра Зз. На нем фиксируется значение измеряемомер ограничительных резисторов l», 12, 1з,...Ъ, ro параметра в следующем режиме эксплуатации.соедйненных со входами триггеров Шмидта 2», 45 машины. На фиг. 2 показан принцип работы ус>

2з, 2з, ... 2п, элементов И-НЕ 3», Зз, 3з, ... Зп, . ройства. По оси абсцисс отложено время дейст4 4 4 ... 4 5 5 5 4 з -. 4A,. 5-> 5 -3 - -y и -j "-г -a w вия сигнала на входе электрохимических интегра... бг», связанных последовательно с триггерами торов, а но оси ординат — величина действующего

111мидта 2 и между собой в своей цепочке. Выход сигнала на входе устройства, разбитая в соответды элементов И-НЕ 3 и 5 каждой цепочки под- @» ствии с установленными пороговыми значениями ключены соответственно к двум входам элемен- каждой цепочки по уровням У, У„Уз, ... Уп тов И-НЕ 4 и 6, а вход элементов И-НЕ Зз, Зз Заштрихованные области показывают количест... Зд соединен с входом элементов И-НЕ 3 пре- во и продолжительность фиксации информапии дыдущей цепочки (например, элемент И-НЕ Зз — на каждом электрохимическом интеграторе. с входом 3,; И-НЕ 3, — с 3, и т.д.). Также выход элементов И-НЕ 4з, ... 4п подключен со- Таким образом происходит работа устройответственно к двум входам элементов И-НЕ 5з, ства с автоматическим переключением цепочек

„. 5п. При этом выход элемента И-НЕ 5з соеди- в зависимости от режИма работы контролирунен с входом элемента И-НЕ Зз, а выход элемен- емой мащины.

674059. тограмму нагрузок машин ь

Источники информации, принятые во внима1 ние при экспертизе

Формула изобретения 1. Авторское свидетельство СССР N 370624,, кл. G 07 С 3/06, 1973.

Устройство для определения нагрузки мащи- 2. Авторское свидетельство СССР N 514314, ны, содержащее и цепочек из последовательно Зо кл. G 07 С 3/10, 1976.

По показаниям электрохимических интегра- торов можно определить нагрузки, вибрацию, потребление электооэнергии, перемещение и дру. гие характеристики машины за весь период ее работы.

Устройство можно реализовать на одйотип= ных многовходовых элементах И-НЕ по схеме, представленной на фиг. 3. Устройство содержит. триггеры Шмидта 1, 1>, 1з, ... 1п, элементы

8И-4НЕ 2, 3, 4 и 5, балластные резисторы 6, 10

6, 6э,... 6п и электрохимические интеграторы 7, 7з, 7з,... 7 . Схема на фиг. 3 рассчиг тана на четыре пороговых уровня разбиения сигнала (четыре различных режима эксплуатации машины). Работа устройства по фиг. 3 аналогич; 15 на функционированию устройства по фиг. 1 и не требует специального пояснения.

Использование таких устройств позволяет, отложив по оси абсцисс значения сигналов, соответствующих различным режимам эксплуатации >о контролируемой машины, а ю оси ординат — по. казания электрохимических интеграторов, построить без дополнительной обработки точную гись

6 соединенных orðàíéÔèòåëüíîro резистора,триггера Шмидта и первого элемента И-HE и последовательно соединенных нагрузочного элемента,, например балластного резистора, и электрохимического интегратора, отличающееся тем, «то, С целью повьйцейия точности и надежности устройства в работе, в каждую цепочку введены последовательно соединенные второй, третий и четвертый элементы И-НЕ, выход первого элемента

И-HE каждой цепочки и выход второго элемента -HE, начиная с третьей цепочки, подключены соответственно к второму входу второго элемента -HE и к второму входу третьего элемента

И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ последующей цепочки соединен с вторым входом элемента И-НЕ предыдущей цепочки, выходы третьих элементов И-НЕ последующих нечетных цепочек, начиная с третьей, и четных цепочек, начиная с четвертой, подключены соответственно к второму входу элементов И-HE предыдущих нечетных и четных цепочек, выходы четвертого элемента И-HE каждой цепочки соединены с балластным резистором.

674059

t(ce ) Составитель Н. Баганова

Техред О, Андрейко

Редактор Д. Зубов

Корректор Г. Назарова

Тираж 668 Под исное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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