Устройство для измерения индикаторной мощности поршневых машин

 

ОП ИС

ИЗОБР

К АВТОРСКОМУ

Союз Советских

Соцналнстнческих

Республик

Ж .г (61) Дополнительное к (22) Заявлено 22.08.7

23/08 с присоединением заяв (23) Приоритет

Опубликовано 25

Дата опублнкова

Геоудорствениый комитет

СССР аа делом иэобретеиий и отквытий

31..

088.8 ) (72) Авторы изобретения

Н. П. Радченко, В. Л. Баранов и Г. Л. Баранов

Институт гидромеханики AH Украинской GCP (71) Заявитель (54) .УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНДИКАТОРНОЙ

МОШНОСТИ ПОРШНЕВЫХ МАШИН

Устройство относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения индикаторной мощности поршневых машин.

Известны устройства для измерения

5 индикаторной мощности поршневых машин содержащие датчик давления, устанавливаемый в цилиндре машины и дач чик положения поршня цилиндра, Индикаторная мощность в таких устройствах определяется при помощи специальных вычислительных блоков (1).

11аиболее близким по технической сушности к предложенному является устройство для измерения индикаторной мощности, содержащее датчик давления, датчик угла поворота, электронный вычислительный ° блок и регистрирующий прибор, в котором вь»числительный блок выполнен в виде управляемого одновибра- тора, коммутатора и инвертора, причем управляющий вход одновибратора соединен с выходом датчика давления, запускаюший вход — с выходом датчика угла поворота, а выход подсоединен к коммутатору, управляющий вход которого соединен с выходом датчика угла поворота, а выходы, один непосредственно, а другой через инвертор, подключены к регистрирующему прибору 2).

Недостатком этого устройства являе» ся низкая точность вычислений и регистрации результата измерения, так как регистрация осуществляется»осреднением, на стрелочном приборе.

Известны также электронные вычислительные устройства, представляющие с обой универсальные арифметические блоки. Использование таких. блоков в устройствах для измерения индикаторной мощности поршневых машин невозможно без введения целого ряда сложных технических устройств, Кроме того, эти блоки характеризуются сложной электрической схемой.

»»ель изобретения — повышение точности измерений и упрощение конструк- ции устройства, <У @Щ@ ф@Д У Д""3 . 7052

Это обеспечивается тем, что в устройстве для измерения индикаторной, мощности поршневых машин, содержащем датчик давления я датчик угла поворота, одновибратор, управляющий вход которого соединен с выходом датчика давления, а запускающий вход — с первым выходом датчика угла поворота, блок управления, соединеннЫй первым входом с вторым выходом датчика угла поворота и первым выходом - с первым входом блока ре гис грации, соединенного вторым входом с первым выходом блока синхронизации и третьим входом — с выходом динамического регистра и первым входом двоич35 ( " ного" сумматора, соединенного выходом c первым входом схемы переноса, выход которой соединен с вторым входом сумматора, двоичный сумматор соединен выходом с первым входом схемы коррек20 ции, первый выход которой соединен с входом динамического регистра, второй

"" = выход - с вторыми входами схемы пе-. реноса н блока управления, второй вход25 с вторым выходом блока синхронизации, . третий выход которого соединен с тре тьим входом схемы переноса, с третьим входом блока управления и первЫм входом схемы ввода, второй вход которой соединен с выходом одновибратора, третий и четвертый входы — с вторым и третьим выходами блока управления соответственно, первый выход — с третьим входом двоичного сумматора, второй выход — с третьим входом схемы коррекции. На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для измерения индикаторной мощности поршневых машин; на 4о фиг. 2 — функциональная схема предло-, женного устройства.

Устройство для измерения мощности поршневых машин содержит датчик 1 давления, одновибратор 2, датчик 3 угла 45 поворота, вычислительный блок 4, блок

5 синхронизации; блок 6 управления и блок 7 регистрации. Вычислительный блок 4 состоит из динамического регистра 8, последовательного двоичного сумматора 9, схемы 10 ввода, схемы 11 переноса и схемы 12 коррекции, Выход датчика 1 давления подклй>чен к управляю " щему входу одновибратора 2, запускающий вход которого подключен к первому выходу датчика 3 угла поворота. Втброй выход датчика 3 угла поворота подклк чен к первому входу блока 6 управления.

Выход динамического регистра 8 соедиЪ

93 4 нен с первым входом блока 7 регистрации, и первым входом сумматора 9, второй вход которого подключен к первому выходу схемы 10 ввода, а третий вход «к выходу схемы ll переноса.

Первый выход сумматора 9 подключен к первому входу схемы 12 коррекции, второй выход сумматора 9 соединен с первым входом схемы 11 переноса. Второй вход схемы 11 переноса соединен с первым выходом схемы 12 коррекции и вторым входом блока 6 управления.

Первый выход блока 5 синхронизации соединен с первым входом схемы 10 ввода, третьим входом схемы 11 переноса и третьим входом блока 6 управления. Третий выход блока 6 управления соединен с вторым входом блока 7 регистрации, третий вход которого подключен к второму выходу блока 5 синхронизации, соединенного третьим выходом с вторым входом схемы .1 2 коррекции. Второй выход схемы 12 коррекции подключен к входу динамического регистра 8, а третий вход - к второму выходу схемы

1 0 ввода. Второй вход схемы 1 0 ввода соединен с выходом одновибратора 2, третий и четвертый входы — соответственно с первым и вторым выходами блока

6 управления. Блок 5 синхронизации (фиг. 2) состоит из кварцевого генератора 13, двоичного счетчика 14, дешифратора 1 5 разрядов и дешифратора

16 тетрад. Схема ввода 10 содержит триггер 17, три элемента И 18-20 и элемент ИЛИ 21. Схема 11 переноса включает элемент И 22,. два элемента

ИЛИ 23,24, инвертор 25 и 3 -триггер .

26. Схема коррекции 12 содержит два

В -триггера 27, 28, пять элементов

И 29-33 и два инвертора 34, 35.

На функциональной схеме (фиг, 2) выход датчика 1 давления соединен с управляющим входом одновибратора 2, . запускающий вход которого подключен к первому выходу датчика угла поворота

3, соединенного вторым выходом с пер вым входом блока управления 6. Выход одновибратора 2 соединен с первым.

1 входом элемента И 18 схемы 10 ввода, второй вход которого подключен к первому выходу дешифратора 1Б блока 5 синхронизации. Четыре выхода дешифратора

15 образуют первую группу выходов блока 5 синхронизации. Выход элемента

И 18 соединен с первыМ входом элемента И 19 и первым входом элемента, И11И 21, второй вход которого подклю- . ф;

705293

t5 чен к прямому выходу триггера 17.

Прямой вход триггера 17 соединен с выходом элемента И 19, инверсный вход — с первым входом элемента ИЛИ

24 схемы 11 переноса и вторым вы- 5 ходом дешифратора 15 блока 5 синхронизации, третий выход которого соединен с третьим входом элемента ИЛИ 21 .

Выход элемента ИЛИ 21 подключен к первому входу элемента И 20, второй вход которого подключен к первому выходу блока 6 управления, соединенного вторым выходом с вторым входом элемента И 19. Выход динамического регистра 8 подключен к первому входу блока 7 регистрации и первому входу сумматора 9, второй вход которого соединен с выходом элемента И 20 схемы 10 ввода, а третий вход - с вы-

20 ходом 31-триггера 26 схемы 11 переноса.

Вход Ъ-триггера 26 соединен с выходом элемента И 22, первый вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ 23, а второй вход- к выходу инвертора 25. Вход инвертора 25 соединен с выходом элемента

ИЛИ 24, второй вход которого подключен к четвертому выходу дешифратора 15 блока 5 синхронизации и третьему входу блока 6 управления. Первый выход сум- 30 матора 9 подключен к первым входам элементов И 30 и И ЗЗ схемы 12 коррекции, второй выход — к первому входу элемента ИЛИ 23 схемы 11 переноса.

Выход элемента И ЗЗ соединен с входом инвертора 35 и первым входом элемен- та И 29, второй вход которого подключен к инверсному выходу триггера 17 схемы 10 ввода. Выход элемента И 29 соединен с входом инвертора 34, BTopbIM 40 входом элемента ИЛИ 23 схемы 11 переноса и вторым входом блока 6 управления. Вход 2-триггера 27 соединен с выходом элемента И 30, второй вход которого подключен к выходу инвертора 45

34. Вход ф-триггера 28 соединен с выходом элемента И 31, первый вход которого подключен к выходу 3 -триггера 27. Выход Э -триггера 28 соединен с первым входом элемента И 32 и вто- 50 рым входом элемента И 33, третий вход которого подключен к одному из выходов двоичного счетчика 1 4 блока

5 синхронизации, другие выходы которого соединены с входами дешифраторов

1 5 и 1 6, Вход двоичного счетчика 1 4 соединен с выходом кварцевого генератора 13 блока 5 синхронизации. Выход инвертора 35 соединен с вторыми входами элементов И 31 и И 32. Выход элемента И 32 соединен с входом динамического регистра 8. Второй вход

6аоКа 7 регистрации подключен к третьему выходу блока 6 управления, а третий вход блока 7 регистрации соединены с выходами дешифратора тетрад

16 блока 5 синхронизации.

Устройство для измерения индикаторной мощности поршневых машин работает следующим образом, Датчик 1 давления вырабатывает электрический сигнал, пропорциональный текущему давлению в цилиндре. Датчик

3 угла поворота. выдает по первому выходу импульсы, соответствующие центральным точкам элементарных объемов, на которые условно разбивается рабочий объем пилиндра; Полная работа совершаемая газами эа ход поршня равна е

R >. nV (1)

3 1 где Р. — давление газов в цилиндре, соответствующее Ч элементу объема. шииндра;

P -.Koëè÷åñòBo элементарных объемов дЧ j

Суммируя положительную и отрицательную работы в цилиндре за один 1 -ый цикл, получаем работу на 1 -ом цикле е, „.е . А; = ьч .Г Р„""- Р„- . ф " 3=-4 и среднее индикаторное давление на

-ом цикле

ЬЧ + р. = p-.-K .

А Ч 1 13 3=„ где U - рабочий объем цилиндра, P.. — давление в цилиндре в j -ом цикле в )-ой точке разбиении объема цилиндра.

Индикаторная мощность определяется по выражению с в С Е

=-,z -;,-;, ), Ю

Т 11 р1),.„)

-,где С - постоянный коэффициент конст рукции двигателя, $ — постоянный интервал времени измерения, и — количество оборотов коленчатого вала эа единицу времени. j2g 3

7 70 гп= Т вЂ” количество оборотов коленчатого вала за интервал Т времени измерения.

Предлагаемое устройство для измерения индикаторной мощности поршневых машин реализует соотношение (4} следующим образом. йинамический регистр 8, последовательный двоичный сумматор 9, схема

10 ввода, схема 11 переноса и схема

12 коррекции образуют реверсивный десятич щй счетчик, который выполняет суммирование количества импульсов, пропорциональных положительной работе, и вычитание количества импульсов, пропорциональных отрицательной работе.

Кроме этого, вычислительный блок 4 производит вычисление постоянного интервала T времени измерения, по окон чанию которого схема 12 коррекции выдает по первому выходу сигнал на второй вход блока 6 управления. Блок 6 управления по сигналу окончания интервала T времени измерения вырабатывает по первому выходу сигнал останова выЧислений, а по третьему выходу — сигнал запуска блока 7 регистрации, который осуществляет вывод результата измерения индикаторной мощности с выхода динамического регистра 8 на десятичную индикацию или цифропечать.

<Р ор мула из обре тени я

Устройство для измерения индикаторной мощности поршневых машин, содержащее датчик давления и датчик угла поворота, одновибратор, управляющий вход которого соединен с выходом датчика давления, а запускающий вход — с первым «ыходсм датчика угла поворота, блок управления, соединенный первым входом с вторым выходом датчика угла поворота и первым

5 выходом — с первым входом блока регистрации, соединенного вторым входом с первым выходом блока синхронизации и третьим входом — с выходом динами о ческого регистра и первым входом двоичного сумматора, соединенного выходом с первым входом схемы переноса, выход которой соединен с вторым входом сумматора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и упрощения конструкции устройства, в нем двоичный сумматор соединен выходом с первым входом схемы коррекции, первый выход которой соединен с входом динамического регистра„ второй выход — с вторыми входами схемы переноса и блока управления, второй вход — с вторым выходом блока синхронизации, третий выход которого соединен с третьим входом схемы переноса, с третьим входом блока управления и первым входом схемы ввода, второй входкоторой соединен с выходом сдновибратора, третий и четвертый входы — с зо вторым и третьим выходами блока управления соответственно, первый выход— с третьим входом двоичного сумматора, второй выход — с третьим входом схемы коррекции., 35 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СÑÐ

N. 277 33 4, кл. 2 G01 4 23/08, 1 9 68.

2. Авторское свидетельство .СССР

40 M 432363, кл. 2 401 L 23/08, 1972 (прототип) .

70 529 3

Составитель A. Зражевский

Редактор А. Шмелькин Техред Л. Алферова Корректор E Папп

Заказ 8017/44 Тираж 1 073 Подл исное

IIHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 7i<-35, Раушская наб., д. 4/5

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