Устройство для моделирования процессов из.пенения давления в верхней камере отбойногомолотка

Устройство для моделирования процессов из.пенения давления в верхней камере отбойногомолотка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союэ Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 23.Ъ .1968 (¹ 1241997/18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 10.1V.1970. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 12Х1П.1970

Кл. 42m, 7/48

Л!ПК 6 06@

Е 21с

УДК 681.333.001.57:

:622.232.3(088.8) Комитет по делам иэобретеиий и открытий при Совете Мииистрав

СССР

Авторы изобретения

Э. Б. Саткявичюс и Ю. М. Васильев

Каунасский политехнический институт

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ

ИЗМЕНЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ В ВЕРХНЕЙ КАМЕРЕ ОТБОЙНОГО

МОЛОТКА

Предлагаемое устройство относится к ооласти аналоговой вычислительной техники.

Известны устройства для моделирования процессов изменения давления в верхней камере отбойного молотка, содержащие аналоговую модель релейной характеристики, операционный усилитель, элемент с нелинейной вольт-амперной характеристикой, диодный элемент нечувствительности, четырехдиодный мостовой ключ и интегрирующую RC-цепь, В предложенном устройстве элемент с нелинейной вольт-ампериой характеристикой подключен ко входу операционного усилителя последовательно с управляемым от модели релейной характеристикой диодным ключом, конденсатор иптегрируюшей КС-цепи присоединен параллельно тому же операционному усилител:о через диодньш элемент нечувствительности, а четырехдиодный мостовой ключ гключен между суммирующей точкой интегриру ощей цепи и землей, причем его управляющие входы соединены с выходами двух операционных усилителей модели релейной характеристики, вход которой подключен к выходному захкиму устроистВа. Это позВОлило упростить устройство.

На фиг. 1 приведена упрощенная механическая модель отбойного молотка; на фиг. 2— график давления в верхней камере отбойного молотка В зависимости от пути и направления движения; на фиг. 3 — устройство для моделирования процессов изменения давления в верхней камере отбойного молотка без управляющей модели релейной . арактеристики; на

5 фиг. 4 — модель релейной характеристики.

Упрощенная модель отбойного молотка (механическая1 состоит пз канала 1 питания, распределительного механизма 2, управляемого давлением в верхней камере 8, канала 4 по1р дачи воздуха пз распределительного механизма 2 в нижнюю камеру 5, корпуса 6 отбойного молотка, ударника 7 и пики 8.

При движении yzapIIII»a 7 влево давление в камере 8 повышается и перебрасывает кла15 пан в распределительном механизме 2 в другое устойчивое положение, после чего подача

Воздуха в камеру 5 прекращается, а сжатый воздух начинает поступать в верхнюю камеру 8. При движении ударника 7 вправо, после

2р открытия бокового отверстия в стенке корпуса, давление в камере 8 быстро падает и это вызывает переброс клапана распределительного механизма 2 в исходное положение. Снова сжатый воздух начинает поступать в камеру

5, а в камеру 8 прекращается подача. В дальнейшем циклы повторяются.

Г1а фиг. 2 точками А и С отмечены моменты переключения клапана распределительного механизма 2, а точкой  — момент удара

30 ударника по пике 8.

268758

Электронная модель давления в верхней камере отбойного молотка (см. фиг. 3) содер3кит усилитель 9, элемент 10 с нелинейной вольт-амперной характеристикой, например варистор, диодный ключ 11 — 12, резистор И обратной связи, диодный элемент нечувствительности !4, интегрирующую цепь 15 и четырехдиодный мостовой элемент lб. Интегрирующая цепь 15 состоит из входных резисторов 17 и 18, копденстятора 19 обратной связи и элемента нечувствительности — ограничения, который состоит из резистора 20 и дподов 21 и 22. Управляется модель давления моделью двухзначной релейной характеристики по фиг. 4, которая, в свою очередь, управляется моделью давления.

Модель релейной характеристики состоит из инвертора и суммирующего усилителя, в котором между точкой суммирования входных цепей и входом усилителя включен четырехдиодный мостовой элемент, обеспечивающий постоянные выходные напряжения впе зоны скачка, а также повышенную динамическую точность.

Устройство работает следующим образом.

В момент пуска ударник 7 обычно бывает в полон енин, показанном на фиг. 1, а воздух из распределительного механизма 2 поступает пo каналу 4 питания в ни3кнюю камеру 5.

Это соответствует начальному положительному выходному напряжению па выходе 1 и отрицательному — на выходе !1 модели релейной характеристики. В этом поло3кепии интегрирующая цепь 15 отключена, так как открыт четырехдиодный мостовой элемент lб, и сигнал через элемент нечувствительности 14 не может поступать на вход усилителя 9. На выходе усилителя устанавливается напряжение, обусловленное нелинейным элементом

10 (или варистором) и резистором 13, так как диодный ключ 11 заперт отрицательным напряжением, а диодный ключ 12 проводит ток. Характер нелинейной зависимости показал на фиг. 2 (нижняя ветвь).

При движении ударника 7 влево давление в камере 8 увеличивается и в точке А (фиг. 2) происходит переброс клапана в распределительном механизме 2, что соответствует перебросу модели релейной характеристики напряжением Р (фиг. 4) в другое устойчивое состояние. В этот момент запирается четырехдиодный мостовой элемент lб и диодный ключ

12. Начинается динамический режим интегрирования.

Напряжение на выходе усилителя 9 в статическом режиме обусловлено резисторами 18 и 18 и соответствует установившемуся давлению в верхней камере при отсутствии дви3кения ударника 7. Поправку на давление от скорости ударника 7 вносит резистор 17 с подключенным напряжением, пропорциональным скорости движения ударника 7. Скорость изменения давления регулируется величиной емкости конденсатора 19, который придает устройству свойства иперциальпого звена. Прп

40 лей хярактерпстш и. Модели давления в

5

15 г0 г5

65 двп;кении ударника 7 Вправо и переходе бокового отверстия в корпусе, ITo соответствуют пулеьому поло ксппю 110 флг. 2. включается диод 22 с резистором 20 н начинает быстро разряжать конденсатор 19. Это состояние про.(Олжяется, пока давление В камере 8 не ) пядст до точки С. В этот момент малое папря3кснпе Р на выходе успл1псля 9 перебрасыВаст модель релейной характерпстпки в исходное состояние. Зятем Вкл1очяется четырехдподпь:й мостовой элемент lб и после полного разряда конденсатора 19 отключает иптегрируюшую цепь 15 от Входа усилителя 9, так как практически напряжение в суммирующей точке интегриру113щей цепи 15 становится равным пулю и элемент Нечувствительности 14 запирается. После переброса релейной характеристики напряжение пя Выходе усил11течя 9 быстро пр1шпмает зпа1:сп11е, обусловленное пел1П1с11ным элементом 10 и резистором 18.

После разряда конденсатора 19 и отключения элемента 14 процесс повторяется.

Модель релейной характеристики (фиг. 4) необходимо отрсгулпроьать так, чтобы ее переброс в исходное состояппе В точке С npouci:oäèë раньше, чем ударник 7 ударит по пике

8 в точке В.

Другие параметры электронной модели подбираются эксперимента Ibiio прп сравнении српзпческих диаграмм с диаграммой, полученной моделированием па рассмотренном устройстве.

Подобным ооразом с пезпаштельнымп ус.303кнеппямп можно Iioc rj30! модель давления B нижней камере отбойного молотка, по в этом сл чае пе использовать т же саму10 модель рслсппоп характеристики (фиг. 4), управлясму1О давлением в верхней камере, а пе строить отдельпу10 модель рекамерах двпгателси глутреппсго сгорания можно строить подобным ооразом, обч.сдп11яя нелинейные цепи с пптегриру1о цпмп пя основе одного усилителя прп использовании разделительных элементов нечувствительности 14 и клю 1ей 11, 12 и lб.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования процессов пзмепе1гия давлеппя 13 верхпе11 камере отбойНОГО молотка, соде13жац.се апялОГОВм10 модель

Релсппой хяРЯктеР11стпе1, 011LE3HIEF!oIIEIhi!E 3 cFIлите.чь, элемент с Iic,311пейной ВОльт-ямпе13пой характеристикой, дподпь1й элемент нечувствительности, четырехдиодпый мостовой кгноч и интегрирующую E(C-öåëü, orëèiià!oè(åeñÿ тем, что, с цель10 упрощения устройства и приблпжешгя условии его переключения к реальным, в пем элемент с пелппейпой вольт-амперной характеристикой IIoJ, ;.3!o÷cè ко входу операционного х c!n!:тсля послсдо,".Ятельно с управляемьIм От 310дслп рслеппон .11рактерпстики диодпы ключом, копдспсятор интегрирующей С-цепи присоединен параллельно тому

268758

9Ьа. 2

Ума. 1

Уиг. 4i Риг 2

Составитель Ф. Б. Гулько

Редактор Г. С. Антропова Тсхред Л. В. Куклина Корректор С, А. Кузовенкова

Заказ 2194,10 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 415

Типография, пр. Сапунова, 2 же операционному усилителю через дподный элемент нечувствительности, а четыре диодИЫЙ illOCTOBOH KJIIO I BK. IIO IVIII IileIKQX C)iIIIIIIP) 10щей точкой интегрирующей цепи и землей, причем его управляющие вкоды соединены с вы одами двуx. опсраииопны.;. усилителей модсли релейпои карактсристики, в. од которой подключен к выкодиому за>киму устройства.