Устройство для измерения параметров движения платформы ударной установки

Устройство для измерения параметров движения платформы ударной установки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ ПЛАТФОРМЫ УДАРНОЙ УСТАНОВКИ, содержащее растровый обтюратор закрепленный на ;платформе ударного стенда, блок установки в исходное состояние, ждущий мультивибратор, перв11ай триггер и последовательно соединенные фотодатчик , фо широватель, первый ключ, первый счетчик импульсов и первый индикатор, при этом вход установки единицы первого триггера подключен к выходу формирователя, а выход блока установки в исходное состояние соединен со входг1ми установки нуля первого триггера и первого счетчика, отличающееся тем, что, с целью повыЕоения точноети измерения скорости отскока платформы ударной установки, тормозной элемент выполнен электропроводным и изолирован от ударной установки с помощью электроизолирующей прокладки и введены два ключа , три триггера, два элемента ИЛИ, второй счетчик и второй индикатор, причем электропроводный элемент подключен ко вкоду установки единицы второго триггера, вход установки нуля которого соединен со вторым входом второй схемы ИЛИ, со входом установки единицы третьего триггера, со входом установки нуля второго счетчика и с выходом блока установки в исходное состояние, а выход с управляющим входом второго ключа, информационный вход которого подклюi (Л чен к выходу формирователя и к информационному входу третьего ключа, а выход - ко входу установки единицы четвертого триггера и ко второму входу первой схемы ИЛИ, первый вход которой соединен с выходом первого триггера, а выход через ждущий мультивибратор - со входом установки нуля третьего триггера ис первым входом второй схемы ИЛИ, выход которой подключен ко входу установки нуля четвертого триггера, выход которого соединен с управлякнцим вхояом третьего ключа, выход которого через второй счетчик подключен ; ко входу второго индикатора,, при ; этом выход третьего триггера соединен с управляющим входом первого ключа.

СОКИ СОВЕТСНИХ

ССИФЮР

РЕСПУБЛИН (21) 3370856/18-10 (22) 25.12 81 (46) 15.04.83. Вюл, 914 (72) Н.И.Григоренко, П.К.Михайлов и В.И.Степанов (53). 621.317.39л531.7 (088.8) (56) 1. Сб. Техника измерения параметров вибрации и удара .

ЛДНТП г Л. 1973

2. Измеритель скорости бойка устройства Вертикаль-3 техническое описание ПГ 28.350.000 ТО

18.08.81 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЭИЕРЕНИЯ

I1APAMETPOB ДВИЖЕНИЯ ПЛАТФОРМЫ

УДАРНОЙ УСТАНОВКИ, содераащее растровый обтюратор, закрепленный на платформе ударного стенда, блок уста новки в исходное состояние, ждущий мультивибратор, первый триггер и последовательно соединенные Фотодатчик, Формирователь, первый ключ, первый счетчик импульсов и первый индикатор, при этом вход установки единицы первого триггера подключен к выходу Формирователя, а выход: блока установки в исходное состоя ние соединен со входами установки нуля первого триггера и первого счетчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точнос- ти измерения скорости отскока платформы ударной установки, тормозной элемент выполнен электропро„„SU„„1012140 . A

З(5В G!Ql P 3 36 G 01 P 3 489 воднык и изолирован от ударной установки с помощью электроизолирующей прокладки и введены два ключа, три триггера, два элемента ИЛИ, второй счетчик и второй индикатор, причем электропроводный элемент подключен ко входу установки единицы второго триггера, вход установки нуля которого соединен со вторым входом второй схемы ИЛИ, со входом установки единицы третьего триГгера, со входом установки нуля второго счетчика и с выходом блока установки в исходное состояние, а выходс управляющим входом второго ключа, информационный вход которого подключен к выходу формирователя и к информационному входу третьего ключа, а выход - ко входу установки единицы четвертого триггера и ко второму входу первой схемы ИЛИ, первый вход которой соединен с выходом пер вого триггера, а выход через идущий мультивибратор со входом установки нуля третьего триггера и с первым входом второй схемы ИЛИ, выход которой подключен ко входу установки нуля четвертого триггера, выход которого соединен с управляющим входом третьего ключа, выход которого через второй счетчик подключен ко входу второго индикатора,.при этом выход третьего триггера соединен с управляющим входом первого ключа.

1012140

Изобретение относится к измери:тельной технике и может быть исполь-: зовано в ударных испытательных стендах, в которых ударное ускорение

Формируется в результате упругого или унругопластического соударения двух жестких тел. Соударение в них происходит через промежуточный элемент, называемый тормозным элементом.

Известное устройство, предназна- 10 ченное для измерения скорости встречи и отскока платформы ударного стенда, основано на фиксировании времени прохождения известной, мерной базой, закрепленной на дви- 15 жущейся платформе стенда, неподвижного чувствительного элемента.

Чувствительный элемент по возможности закрепляется так, чтобы можно было зафиксировать время прохождения 20 мерной базы непосредственно перед началом формирования удара и сразу по окончании удара (1).

К недостаткам этого устройства следует отнести наличие неустранимых в данном устройстве дополнительных погрешностей, связанных с тем, что фиксирование прохождения мерной базой фотоприемника не в момент окончания ударного импульса, т.е. не в момент отделения плат" формы от тормозного элемента, а спустя некоторое время, нужное для того, чтобы платформа прошла расстояние от тормозного элемента до чувствительного элемента, а так как пла: ôîðìà после удара, как правило, тормозится в улавливающем устройстве,то к чувствительному элементу платформа приходит потеряв часть своей скорости, т.е. в изме- 40 рение скорости отскока вносится определенная погрешность. Более того, величина этого расстояния не постоянна, так как в нее, как переменная, входит величина, на которую деформировался тормозной элемент в процессе соударения. Величина этой деформации зависит от множества факторов - скорости соударения, массы платформы, свойств материала, из которого изготовлен тормозной элемент, и т.д., теоретически эту величину можно рассчитать, но практически это невыполнимО, так как потребовало бы перед каждым экспериментом значительного количества .разнообразных измерений и математических расчетов. Кроме того, погрешность геометрических размеров тормозного элемента также сказывается на величине деформации и следовательно требуется производство тормозных элементов по весьма высокому классу точности, а так как тормозной элемент является сменной деталью однократного использова- 65 ния, то это существенно повышает затраты при испытательных и градуировочных работах. Кроме того, в этом устройстве для получения конечной информации требуется ручная обработка осцилограммы оператором и арифметические вычисления, что также снижает точность и ухудшает производительность труда.

Известно также устройство для измерения скорости платформы ударной установки, которое содержит растровый обтюратор, закрепленный на свободно падающей платформе ударной установки, фотодатчик, закрепленный неподвижно, к выходу фотодатчика подключена цепь, содер-" жащая последовательно соединенные формирователь, ключ, счетчик, цифровой индикатор, а также цепь из последовательно соединенных триггера и ждущего мультивибратора, причем триггер одним из входов подключен к выходу формирователя, а выход ждущего мультивибратора подключен к управляющему входу ключа.

Устройство имеет блок, вырабаты вающий сигнал для установки устройст» ва в исходное состояние, выход этого блока подключен ко второму входу триггера и входу установки в нуль счетчика (2) .

Однако данное устройство обладая достаточно высокой точностью измерения скорости поступательного перемещения не может быть приспособлено для измерения .скорости отскока платформы ударного стенда, так как известно достаточно простых и надежных технических решений, реализация которых позволила бы осуществить запуск измерителя скорости в нужный момент времени, т.е. в момент отделения платформы ударного стенда от тормозного элемента.

Цель изобретения - повышение точности измерения скорости отскока платформы ударной установки путем устранения временного разрыва между моментом окончания удара и моментом начала измерения скорости отскока. Кроме того, сокращение трудозатрат,связанных с подготовкой экспериментов,а также упрощение в целом измерительного комплекса,обслуживающего ударную установку,путем совмещения функций измерителя скорости отскока платформы в одном устройстве.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения параметров движения платформы ударной установки, содержащем растровый обтюратор, закрепленный на платформе ударного стенда, блок установки в исходное состояние, ждущий мультивибратор, первый триггер и последовательно соединенные Фото1012140

65 датчик, формирователь, первый ключ, первый счетчик импульсов и первый ,индикатор, при этом вход установки единицы первого триггера подключен к выходу формирователя, а выход блока установки в исходное состояние — соединен со входами установки нуля первого триггера и первого счетчика, тормозной элемент выполнен электропроводным и изолирован от узла ударной установки, в котором он закрепляется, с помощью электроизолирующей прокладки и введены два ключа, три триггера, два элемен,та ИЛИ, второй счетчик и второй индикатор, причем электропроводный тормозной. элемент электрически подключен ко входу установки единицы второго триггера, вход установки нуля которого соединен со вторым входом второй схемы ИЛИ, со входом установки единицй третьего триггера, со входом установки нуля второго счетчика и с выходом блока установки в исходное состояние, а выход - с . управляющим входом второго ключа, информационный вход которого подключен к выходу формирователя и к информационному входу третьего ключа, а выход - ко. входу установки единицы четвертого триггера и ко второму входу первой схемы ИЛИ,первый вход которой соединен с выходом первого триггера, а выход через ждущий мультивибратор — со входом установки нуля третьего триггера и с первым входом второй схемы ИЛИ, ваход которой подключен ко входу установки нуля четвертого триггера, выход которого соединен с управляющим входом третьего ключа, выход которого через второй счетчик подключен ко входу второго индикатора., при этом выход третьего триггера сое. динен с управляющим входом первого ключа.

На Фиг.l представлена структурная схема устройства на Фиг ° 2в эпюры сигналов.

Устройство содержит растровый обтюратор 1, закрепленный на платформе 2, электроизолирующую прокладку 3 между электропроводнна тормозным элементом 4 и узлом ударного стенда 5, в котором он закреплен, фотодатчик 6, формирователь 7, первый ключ 8, первый счетчик 9, первый индикатор 10, второй 11, и третий 12.ключи, второй счетчик 13 и второй индикатор 14, первый 15 и второй 16 элементы ИЛИ, первый 17, второй 18, третий 19 и четвертый 20 — триггеры ждущий мультивибратор 21 и блок уста,новки в исходное состояние 22. Ин:.формация о скорости встречи платфор.. мы записывается в виде кода s первом счетчике 9 и отображается первым индикатором 10, а о скорости отскока платформы - во втором счетчике 13 и отображается на втором индикаторе 14.

В процессе движения платформы

2 растровый обтюратор 1 пересекает

5 световой поток; сформированный фотодатчиком 6 и модулирует его, .на выходе фотодатчика наблюдается .сигнал 23,. на выходе формирователя 7 имеется этот же сигнал 24, но.,с

10 нормированными фронтами и амплиту» дой.Перед началом измерения первый .9 и второй 13 счетчики находятся .в нулевом состоянии, триггеры первый 17, второй 18 и четвертый 20 в .

15 нулевом состоянии, третий триггер

19 в единичном состоянии, первый ключ 8 открыт сигналом с третьего триггера, второй 11 и третий 12 ключи заперты сигналами со второго

20 и четвертого триггеров соответственно. Фронт первого же импульсау поступившего с :выхода Формирователя на вход установки. единицы первого триггера переведет его в единич25 ное состояние и далее этот триггер останется в единичном состоянии на все время измерения, импульсы с выхода формирователя на него не будут действовать (см. поз. 27 фиг,2), Фронт перехода от нулевого в единичное состояние через первый элемент ИЛИ 15 поступает на запуск ждущего мультивибратора 21, который начинает генерировать первый импульс (поз.28 фиг.2). По окончании этого импульса его задний Фронт устанавливает третий триггер в нулевое состояние (поз.29 фиг 2), а первый ключ, связанный с третьим триггером, закрывается. Поступление

40 импульсов на вход первого счетчика, .продолжавшееся с момента первого пересечения светового потока в фотоприемнике и до окончанйя формирова" ния первого импульса ждущего муль45 тивибратора пРекРащается, т.е. на вход счетчика проходнт пачка импульсов (поэ.30 Фиг.2).

Если при этом длительность импульса, вырабатываемого ждущим мультивиб50 ратором, выбрана из условия: v нй где 1."„ - длительность импульса генерируемого мультивибраторому

N .- число отсчетов приходящихся иа интервал изменения скорости 1 м/с (обычно

1,10,100 . ° .) у

h - шаг растрового обтюратора, то количество импульсов в пачке (а также и число, записавшееся в счет-: чике и отобразившееся на индикаторе} будет кратно скорости перемеще-: ния растрового обтюратора и, конеч-. но же, скорости платформа.

1012140

Поскольку четвертый триггер 20 находится в нулевом состоянии, то ждущий мультивибратор, присоединенный выходом к его входу установки нуля через второй элемент .ИЛИ 16, не оказывает на него никакого влив». 5 ния. Место установки фотоприемника б и растрового обтюратора 1 необхо« димо выбрать так, чтобы процесс измерения скорости движения платфорMH закончился до момента начала тор- 10 можения элементом, а длину растрового обтюратора необходимо выбрать такой, чтобы она находилась в световом потоке в течение всего времени, пока формируется ударный импульс. )5

В момент начала формирования ударного импульса (поз.25 фиг.2) платформа приходит в соприкосновение с тормозйым элементом 4 и через металлические элементы конструкции заземляет его, На входе установки едкни цы второго триггера 18 формируетея импулвс (поз.26 фиг.2), задний фронт которого переводйт его в единичное состояние:(поз.31,фиг.2)..

Сигналом с этого триггера открывается второй ключ 11 и первый же импульс с выхода формирователя, возникший в результате обратного движения платформы после формирования ударного импульса, пройдя через этот ключ и первый элемент ИЛИ 15, запус-. кает.ждущий мультивибратор 21, а также переводит четвертый триггер. .20 в единичное состояние (поз.32, фиг.2) при этом открывается связанный с четвертым триггером третий ключ 12 и на вход второго.счетдюка поступают импульсы с выхода формирователя, возникшие s результате послеударного движения платформы 40 ударной установки Эти импульсы будут поступать пока не сформируется второй импульс в ждущем мультивибраторе 21. Задним фронтом второго импульса мультивибратора через второй элемент ИЛИ 16 четвертый триггер 20 переводится в нулевое состояние и закрывает третий ключ 12 °

На вход второго счетчика 13 проходит пачка импульсов (поэ.33, фиг.2), количество импульсов в которой (а также число, записавшееся во втором счетчике и отобразившееся на втором индикаторе) будет равно или кратно скорости перемещения платформы после формирования ударного импульса. Поскольку третий триггер 19 при этом находится в нулевом состояник, то второй импульс с выхода ждущего мультивибратора не окажет на него> а следовательно, и на результат измерения скорос. ти встречи платформы с тормозйым элементом запксанньм в первом счетчике 9 никакого влияния. Измерение скорости отскока платформы начинается непосредственно в момент окончания ударного импульса и тем самым устраняется временной разрыв между моментом окончания ударного импульса и моментом начала измерения скорости отскока платформы ударной установки, а следовательно к устраняется связанная с этим погрешность измерения скорости отскока. Кроме, того, появляется возможность снизить требования к допускам изготовления тормозного элемента и к механическим свойствам материала тормозного элемента, так как величина деформации не будет сказываться на точность измерения скорости отскока.

1012140

Составитель М.Хаустов

ТехредТ. Фанта . Корректор О.Билак

Редактор М.Товтин Заказ 2751/54.. Тираж 871

ВНИИПИ Государственного комитета СССР о делам иэобретений и открытий

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

Подписное

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