Способ измерения энергии удара пневматических машин и устройство для его осуществления

 

11 932548

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социакистическик

Респубики (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 17.0 7 ° 79 (21) 2800892/18-10 с присоединением заявки М (51)M. Кл.

G O l L 5/00

Ркуаврстванв41 квнитвт

СССР

10 делан иэо4ретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23.04,82. Бюллетень l6 15 (53) УДК 531.781 (1;188. 8) Дата опубликования описания 23.04.82

1

Н.П.Потапов, A.Ä.Êocòûëåâ и К.С.Гурков

1.;. (72) Авторы изобретения

Институт горного дела Сибирского отделения СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЗНЕРГИИ УДАРА

ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ЮШИН И УСТРОЙСТВО

Д1И ЕГО . ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к способам и змер е ни я э нер r етичес ких параметров пневматических машин ударного действия и к устройствам для их осуществления..

Известен способ измерения энергии удара машин, согласно которому с L помощью датчиков скорости конечную скорость ударника преобразуют в электрические сигналы измеряют их амФ

10 плитудные значения, а также массу ударника, и по этим параметрам определяют энергию удара 11 .

Однако этот способ имеет очень узкую область применения, так как осуществим только при размещении дат" т5 чика скорости в наковальне или рабочем инструменте машины.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является уни26 версальный для пневматических машин ударного действия способ определения .энергии удара, в соответствии с которым давление сжатого воздуха врабочих камерах машины посредством дат чиков преобразуют в электрические сигналы, находят их разность, которую записывают. в виде диаграммы давления, а затем по диаграмме рассчитывают энергию удара Ы, Недостатки этого способа — сложность, большие затраты времени и малая точность. На запись и обработку диаграммы требуется 2-3 ч инженерного труда, погрешность составляет 15-20Х.

Устройство для осуществления этого способа содержит датчики давления сжатого воздуха в рабочих камерах машины, соединенные с вычитающим устройством, на выходе которого подключен светолучевой осциллограф»

Цель изобретения - повьппение точности измерения.

Зта цель достигается тем, что преобразуют интервал времени между двумя ударами машины в строб-сигна2548

20

25 кщее устройство 3, на выходе котороких импульсов, которые, поступая на генератор 5, осуществляют поочередно..запуск и срыв нарастания линей- . ного пилообразного напряжения, а

35 поступая на генератор б, регулируют длительность строб-импульса так, что она равна некоторому, заранее выбранному, количеству периодов ударов машины.

Пилообразное линейное напряжение

D генератора 5 перемножается блоком 7 с электрическим сигналом вычитающего блока 3, при этом образуется сигнал, пропорциональный произв е45 дению мгновенных значений времени и результирунщей силы, действунщей на ударник, в пределах каждого периода ударов машины. Поступая на блок 8, этот сигнал интегрируется в течение времени, равного длитель50 о ности строб-импульса генератора 6, а затем блоком 9 делится на величину длительности строб-импульса генератора б, вследствие чего образуется сигнал, пропорциональный средней величине ударных импульсов, 3 92 лы и в линейный пилообразный сигнал который перемножают с разностью сигналов давлений, после чего интегрируют и делят на длительность строб-сигнала и по значению полученного сигнала судят о средней величине энергии ударов.

Устройство для осуществления этого способа снабжено генератором линейного пилообразного напряжения, генератором строб-импульса, перемножакщим интегрирунщим и делительным

"- блоками и датчиком момента времени ударов, соединенным с генератором

Л линеййого.пилообразного напряжения и генератором строб-импульса, при этом генератор линейного пилообразного напряжения соединен с перемножающим блоком, а генератор строб.-импульса соединен с интегрирукщим и делительным блоками, причем вычитающий блок последовательно соединен с пере-, множающим, интегрирунщим и .делительным блоками.

Генератор строб-импульса может быть снабжен блоком выбора двух последовательных сигналов датчика момента ударов. . Регистрирующий блок может быть .выполнен с возможностью изменения входного сигнала пропорционально относительной величине массы ударника машины.

Делительный блок может быть последовательно соединен с квадратором и прибором, показывающим энергию удар.а.

Между датчиками давления и вычитакщим блоком могут быть включены регуляторы, например усилители на-. пряжения, имеющие на выходе отношение сигналов, равное отношению рабо" чих площадей ударника машины при оди,наковом давлении воздуха на входе датчиков.

На выходе вычитающего блока может быть включен прибор, например осци лоскоп, показывающий диаграмму результирунщей силы, действующей на

0 ,ударник машины.

На чертеже показано устройство для осуществления способа.

Датчики 1 и 2 давления сжатого воздуха в рабочих камерах машины соео динены с вычитающим устройством 3, а датчик 4 момента ударов машины соединен с генератором 5 пилообразного напряжения и с генератором 6 стробимпульса. Генератор 5 пилообразного напряжения соединен с перемножанщим блоком 7, а генератор 6 строб импульса соединен с интегрирунщим

8 и делительным 9 блоками. Вычита-. ющий блок 3 последовательно соединен с перемножающим 7, интегрирующим 8, делительным 9 и регистрирующим 10 блоками.

Депительный блок 9 может быть последовательно соединен с квадратором

1l и регистрирующим прибором 12.

Регуляторы напряжения 13 и 14 включены между датчиками 1 и 2 и вычитающим блоком 3, на выходе которого может быть включен блок 15, показывающий диаграмму результирунщей силы.

Предлагаемый способ измерения энергии удара пневматических машин раскрывается на примере работы устройства для его осуществления, С выхода датчиков 1 и 2 электрические сигналы, пропорциональные давлению сжатого воздуха в рабочих камерах машины, поступают на вычитаго формируется электрический сигнал, пропорциональный результирующей .силе, действующей на ударник машины.

На входе датчика 4 момента ударов образуется последовательность коротрегистрируемый блоком 10.

oEcJIH длительность строб-импульса генератора б равна интервалу врем1

922548

10 ни между двумя последовательными сигналами датчика 4, то блок 10 будет регистрировать величину единичного ударного импульса, характеризуиицего энергию единичного удара ма- 5 шины.

Если регистрирующий блок 10 позволяет изменять входной сигнал пропорционально относительной массе ударника, например по отношению к

1,10 кг и т.д., то оно будет показывать величину ударной скорости ударника машины, что повышает точность определения энергии удара, поскольку ударная скорость изменяется в небольших пределах.

Сигнал, поданный с делительного блока 9 на квадратор 11, на выходе последнего будет пропорционален величине энергии удара машин, которая 20 непосредственно регистрируется прибором 12, что делает все устройство прямопоказывающим.

Регуляторы напряжения, например усилители 13 и 14, изменяют величину сигналов датчиков 1 и 2 давления, делая их пропорциональной силам, действующим на ударник, вследствие чего все устройство позволяет измерять энергию удара машин, 30 имеющих неодинаковые площади ударника в рабочих камерах, т.е. становится универсальным, и становится более вочным, так как исключается ,влияние неидентичности датчиков давления.

Блок 15, наприм осциллоскоп, включенный на выходе устройства 3 показывает диаграмму результирующей силы, действующей на ударник, что позволяет при измерении удара машин ,выбиратв оптимальный вариант из се-, 1рии измерений.

Формула изобретения

1. Способ измерения энергии ударе 45 .пневматических машин, заключающийся в преобразовании давления сжатого воздуха в рабочих камерах в электрические сигналы и определении их разности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, преобразуют интервал времени между двумя ударами машины в строб-сигнал и в линейный пилообразный сигнал, который перемножают с pasностью сигналов давлений, интегрируют и делят на длительность строб-сигнала и по значению полученного сигнала судят о средней величине энергии ударов.

2. Устройство для измерения энергии удара пневматических машин, содержащее датчики давления сжатого воздуха в рабочих камерах машины, соединенные с вычитающим блоком, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено генератором линейного пилообразного напряжения, генератором строб-импульса, пер емножающим:, интегрирующим и делительным блоками и .датчиком момента времени ударов, соединенным с генератором линейного пилообразного напряжения и генератором строб импульса, при этом генератор линейного пилообразного напряжения соединен с перемножаницим блоком, а генератор строб-импульса соединен с интегрирующим и делительным блоками, причем вычитающий блок последовательно соединен с перемножающим интегрирукщим и делительным блоками.

Ъ

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N - 581205, кл. Е 02 D 5/18,. 03.10.75 °

2.Суднишников Б.В. и др. К методике обработки индикаторных диаграмм пневматических машин ударного действия

Сборник "Механизация открытых и подземных горных работ", СО АН СССР, Новосибирск, 1964, вып. 10, с. 150152 1прототип).

922548

Составитель Н. Вовчук

Редактор Л. Гратилло Техреду А. Ач Корр ектор 0. Билак

Заказ 2563 54 Тираж 883 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал 1П1П Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4