Устройство для контроля режимов работы машин

 

А. В. Докукин, А. И. Григорьев, А. В. Сапилов, E.M. Шмарьян, Ю,А. Гавинскнй и А.И. Лепихов (72) Авторы изобретения

Ордена Трудового Красного Знамени институт горного дела

7 I ) Заявитель

Изобретение относится к автоматизированным средствам 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.

По основному авт. св. М 765839

1О известно устройство для контроля работы машины, содержащее датчик тока и компараторы, число которых равно числу уровней квантования нагрузок машины, прямые входы компараторов

15 соединены с выходами источника опорных напряжений, выходы компараторов, начиная с третьего, подключены к первым входам элементов И-НЕ, соответствующих предыдущим уровням квантования нагрузок машины, источник стабилизированного тока, выход которого соединен со входами ключей, выходы которых подключены ко входу соответствующего регистратора, выходы элементов И-НЕ соединены с управляющими входами соответствующих ключей, выходной блок, датчик напряжения, дополнительный ключ, фильrp, пороговый элемент, элементы НЕ, выходы датчика напряжения подключены ко входу источника опорного напряжения и к одному из входов дополнительного ключа, другой вход которого соединен с датчиком тока, а выход - через фильтр.с инаер" тирующими входами компараторов и со входом выходного блока, выход первого компаратора через пороговый элемент подключен к управляющему входу первого ключа и ко второму входу элемента

И-НЕ,,соответствующего второму уровню квантования нагрузок машин, выходы компараторов, начиная от второго до предпоследнего, через соответствующие элементы НЕ соединены со вторыми

l входами элементов И-НЕ, выход последнего компаратора подключен к управляющему входу последнего ключа, один

0419

3 89 из выходов источника опорного напряжения соединен со входом источника стабилизированного тока ft).

Недостатком данного устройства является отсутствие возможности точ" ной установки на нуль и сброса показаний ртутных, интеграторов, что приводит к снижению точности измерений и надежности устройства.

Цель изобретения - повышение точности измерений и надежности устройства посредством обеспечения точной установки на нуль и сброса показаний ртутных интеграторов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля . режимов работы машин введены формирователь импульсов и по числу уровней квантования нагрузок машин коммутаторы, стабилизаторы напряжения и ключи, входы коммутаторов подключены к выходам формирователя импульсов, вход которого соединен со входом датчика . напряжения, выходы ключей подключены ко входам регистраторов.

На чертеже представлена блок-схема устройства, в котором принято четыре уровня квантования нагрузок машины.

Устройство содержит датчик т1юка 1, выход которого через мостовой ключ 2 и фильтр 3 подключен к выходному блоку 4 и инвертирующим входам компараторов 5,, 5„, 5 и 5@. Один выход датчика напряжения 6 подключен к управляющему входу мостового ключа 2, а другой - ко входу источника опорных напряжений 7. Выходы источника опорных напряжения 7 подключены соответственно ко входу источника тока 8 и к прямым входам компараторов Q 5, 5 и 5,1- Выход источника стабилизированного тока 8 подключен к входам ключей 9<, 9>, 9> и 9,1. Выход второго компаратора 5 соединен через элемент НЕ 11 со вторым входом элемента И-НЕ 10, выход которого подключен ко входу второго ключа 9 . Выход компаратора 5 соединен с первым входом элемента И-HE 10 и через элемент НЕ 11 - со вторым входом элемента И-НЕ 10>, выход которого подключен ко входу третьего ключа 9 .

Выход четвертого компаратора 5+ подключен к первому входу элемента

И-НЕ 10 3 и ко входу четвертого ключа 9, . Выходы ключей 9,1, 9, 9 и 9 подключены к соответствующим регистраторам 12,, 12, 12 и 12, . формирователь импульсов I3 подключен через коммутаторы 14,, 14, 14> и 14, ко входам стабилизаторов найряжения

15,1, 15, 15> и 15<. Выходы стабилизаторов напряжения 15, 15 15 и

1ю .ю

15, через ключи 16., 16„., 16 и 16„ подключены к регистраторам 11, 12

12> и 12 . Устройство содержит также

1в диод 17 и резистор 18.

Работа устройства заключается в следующем.

При включении двигателя контролируемой машины сигнал с датчика тока 1 поступает через мостовой ключ 2, управляемый датчиком напряжения 6, и фильтр 3 на инвертирующие входы компараторов 5,1, 5>, 5 и 54 на выходной блок 4 для передачи в сис в тему телемеханики. Текущее значение этого сигнала строго пропорционально нагрузке машины (с учетом сдвига фаз между напряжением и током). Одновременно на прямые входы компараторов

1 5<, 5, 5+ и 54 поступают сигналы с соответствующих выходов источника опорных напряжений 7. Значения опорных напряжений соответствуют заданным уровням квантования контролируемой нагрузки машины. До тех пор, пока напряжения на прямых входах компараторов превышают напряжения на их инвертирующих входах, сигналы на выходах компараторов положительные. При

ЭФ этом ключи 9.1 9, 9 > и 9, находятся в закрытом состоянии. Ток от источника (стабилизированного) тока 8 подается на тот или иной регистраторы только при появлении на управляющем входе соответствующего ключа отрицательного

4Ц сигнала. При прохождении стабилизированного тока через регистраторы, в качестве которых могут быть использованы, например, ртутные электрохимические интеграторы, последние показывают продолжительность работы машины .с нагрузками, соответствующими заданным уровням квантования. Как только напряжение на инвертирующем входе первого компаратора 5 превысит нап © ряжение на его прямом входе, на выходе

° появляется отрицательный сигнал. Од нако этот сигнал не проходит через диод. Положительный сигнал со второго компаратора 5>, проходя через элемент НЕ 11у, инвертируется и через резистор 18 поступает на управляющий вход первого ключа 9,тем самым открывая его и пропуская ток с источ19 Ь получение уточненной информации о режиме работы машины и повышает надежность работы всего устройства. Для установки на нуль или сброса показаний любого регистратора 12 12 12

2 3 или 12, . необходимо замкнуть соответствующий ключ 16„, 16, 16> и 16. и поставить в одно из двух положений соответствующий коммутатор 14, 14, 14 или 14у в зависимости от требуемого направления перемещения зазора электролита в регистраторе. Импульсный ток начинает поступать с формиро-. вателя импульсов 13 через соответствующий стабилизатор напряжения 15<, 15

15, или 15, на соответствующий регистратор 12 1, 12, 12 или 12+. Этим достигается быстрое перемещение зазора электролита в ртутном интеграторе в нужном направлении.

Использование предложенного устройства обеспечивает повышение эффективности эксплуатации и качества технического обслуживания машин B различных отраслях народного хозяйства, в частности позволяет 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, позволяет усовершенствовать конструкции машин и методы их прочностного расчета.

25 формула изобретения

5 ника стабилизированного тока 8.на первый интегратор 12 . При превышении напряжения на инвертирующем входе второго компаратора 5 нагряжения на его прямом входе, на выходе появ- 5 ляется отрицательный сигнал, который, проходя через элемент НЕ 11, инвертируется и закрывает ключ 9, прекращая подачу тока на первый регистратор 121. Одновременно этот же сигнал . поступает на второй вход элемента

И-НЕ 10g, на первый вход которого поступает положительный сигнал с выхода компаратора 5 . Так как на оба .входа элемента И-НЕ 10@ поступают положительные сигналы; то на его выходе появляется отрицательный сигнал, который открывает ключ 9 и пропускает ток через регистратор 12 . При превышении напряжения на инвертирую- 20 щем входе третьего компаратора 5 напряжения на его прямом входе, на выходе появляется отрицательный сигнал, который поступает на первый вход элемента И-НЕ 10, тем самым закрывая ключ 9 и прекращая подачу тока через регистратор 12д. Одновременно этот си гнал, проходя через элемент НЕ 11, инвертируется и поступает на второй вход элемента И-НЕ 10

3 на первый вход которого поступает положительный сигнал с выхода компаратора 54 . Следовательно, на выходе элемента И-HE 1О 3 появляется отрицательный сигнал, открывающий ключ 9, м . через который начинает поступать ток к третьему регистратору 12> . При превышении напряжения на инвертирующем входе четвертого компаратора 5, напряжения на его прямом входе, на вы- io ходе появляется отрицательный сигнал, который поступает одновременно на первый вход элемента И-HE 1Оз, тем самым прерывая подачу тока на третий регистратор 12>, и управляющий вход ключа 9,, который при этом открывается и подает ток на четвертый регистратор 12 . В любой момент времени ток может протекать только через один из регистраторов. Таким образом устройство фиксирует время работы машины с заданными уровнями нагрузки и формирует выходной сигнал, пропорциональный нагрузке машины, с учетом сдвига фаз между напряжением и током.

К выходному блоку 4 подключается дополнительная анализирующая аппаратура или ЭВМ, которая обеспечивает

Устройство для контроля режимов работы машин по авт. св. N 765839, отли,чающееся тем, чтос целью повышения точности измерений. и надежности устройства, в него введены формирователь импульсов и по числу уровней квантования нагрузок машин последовательно соединенные коммутаторы, стабилизаторы напряжения и ключи, входы коммутаторов подключены к выходам формирователя импульсов, вход которого соединен со входом датчика напряжения, выходы ключей подключены ко входам регистраторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

1 765839, кл, G 07 С 3/10, 1978 (прототип).

Н90419

Составитель Г. Усачев

Редактор M. Дылын Техред А, Яабинец Корректор О. Билак

Заказ 11010/80 Тираж 620 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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