Устройство для определения ресурса машин

Устройство для определения ресурса машин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

о п и ИХ""Нт "

ИЗОБРЕТЕНИ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>720444

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС (61) Дополнительное к авт. свид-ву 9514314 (51) и. кл.2 (22) Заявлено 300977 (21) 2529006/18-24

G 07 С 3/10 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 050380. Бюллетень М 9

Датаопубликованияописания 0 0380. (53) УДК 681 ° 174/

/176 (088. 8) А. Е. Лифшиц, А.М.Тарасов, В .Ф. Грибов, Г. И. Солод и 10.Д.Красников (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕСУРСА МАШИН

Изобретение относится к области приборостроения, точнее к устройствам для определения ресурсных показателей (гистограммы нагрузок, наработки на отказ и т.д.) машин в процессе эксплуатации.

Известно устройство для определения ресурса машин по основному авт. св ° 9514314, содержащее пороговые ячейки, каждая из которых выполнена на ограничительном резисторе, диоде и балластном резисторе, подключенном к соответствующему кулометру, а также элемент НЕ и в каждой пороговой ячейке триггер Шмидта и элемент

И-НЕ, причем ограничительный резистор каждой пороговой ячейки соединен с входом триггера Шмидта, подключенным к элементу И-НЕ своей и предыдущей ячейки, а один из выходов элемента

И-НЕ всех пороговых ячеек, начиная с третьей, соединен через диод с вы-. ходом элемента И-НЕ и балластным резистором предыдущей пороговой ячейки, один из входов элемента И-НЕ вто- рой пороговой ячейки подключен к выходу элемента И-НЕ первой пороговой ячейки, соединенному с балластным резистором своей пороговой ячейки и через последовательно соединенные соответствующиеие диоды подключе н к одному из входов элемента И-НЕ каждой пороговой ячейки начиная с третьей, и через элемент НŠ— к балластному резистору.

Работа известного устройства осуществляется следующим образом. C исследуемой машины на вход устройства подается сигнал, характеризующий соответствующий режим эксплуатации, например холостой ход, недогрузку, номинальный режим или перегрузку. Срабатывает определенный триггер Шмидта и далее, сигнал поступает через элемент И-НЕ в данной пороговой ячейке на кулометр. Выход элемента И-НЕ также является запирающим сигналом для всех остальных элементов И-НЕ в других ячейках. Таким образом, при определенном входном сигнале срабатывает только тот уровень его разбиения на пороговые ячейки, который соответствует данному режиму эксплуатации. При изменении этого режима, описанным способом происходит автоматическое переключение пороговых ячеек и запирание не рабочих каналов измерения.

720444

Недостатком известного устройства является низкая точность опред пения ресурса машины по анализу нагрузок, так как схема не позволяет учесть вклад каждого режима (уровня сигнала) эксплуатации машины в отработку э ресурса за контрольный период. Это обуславливает необходимость дальнейшей обработки информации и корректировки результатов измерения (например, нормирование гистрограмм), что затруднительно н условиях эксплуата=ции машин на произнодстве и требует специального персонала и времени.

В описанном варианте устройство позволяет получить только значения времени работы машины по нагрузке н различных режимах и не дает возможности прямого учета ресурса. Это существенно ограничивает функциональные возможности устройства, снижает точность и оперативность получения 2О информации о техническом состоянии машины и ее ресурсе.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, путем повышения точности устройства. Это достигается тем, что в устройстнс нведены генератор тактовых импульсов, элемент И, сумматор, счетчик, коммутатор и интегратор, а в каждую пороговую ячейку введены последовательно соединенные элемент И и элемент памяти, счетный триггер и делитель частоты, генератор тактовых импульcos подключен к одному из входсв элемента И всех пороговых ячеек, дру:-;:5 гой вход которых соединен с балластным резистором своей пороговой я:ейки, выход элемента памяти каждой пороговой ячейки подключен к одному из входов счетного триггера своей пороговой ячейки и к входу делителя, частоты, выход каждого из которых через сумматор соединен с одним:лз входов элемента И устройства, выход которого подключен к счетчику и к вы-. ходу интегратора, генератор тактовых импульсов соединен с другим входом элемента И устройства и входом ком1 мутатора, выход которого подключен к входам интегратора, а вход устройства подключен к другому нходу счетного триггера каждой пороговой ячейки, выход которых соединен r. Управляющим входом элемента памяти.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит порогоные

55 ячейки по количеству уровней pa=-биения йходного сигнала, каждая из которых состоит из последовательно соединенных ограничительных ре зи стОров 11, 1, 1>,... 1„, соединенных 6О с входами триггеров Шмидта 2,, 2-,, 2,...21,, элементов И-НЕ 3, 3,, 3З,... 3„, балластных резисторов 4,, 42, 43,... 4 д и кулометров 5,, 5

5,...5„. Кроме того, выход элемен- 65 тов И-НЕ 3,, 3, 3,...3„ каждой я- ейки соединен через элементы, И 6

6 6 .6 с ячейками 7,, 7,, 7,...7„ памяти. К управляющему входу каждого элемента памяти 7 подключен выход счетных триггеров 8,, Bz, 8> „.,8„, а выход всех элементов 7 подсоединен к установочному входу счетных триггеров 8 и через соответствующие делители 9, 9, 9,...9> частоты к входам сумматора 10. Выход сумматора ib через элемент И 11 связан с счетчиком 12 и с входом интегратора 13. Также н устройстве применен генератор 14 тактовых импульсов, соединенный с входами элементов И 6, элемента И 11 и через коммутатор 15 и переключатель 16 с другим входом интегратора 13, выход которого соединен с установочным выходом коммутатора 15. устройство работает следующим образом.

Сигнал с контролируемой машины Ц, cooTветствующий текущему значению нагрузки (тска, напряжения, вибрации и т.д.) подается на вход триггеров Шмидта 2,, 2, 2,...2,, порог срабатывания которых установлен ограничительными резисторами

1, 1, 1,,...1„ . Пусть, в начальный момент величина сигнала U равна или несколько. больше порогового напряжения триггера Шмидта 1,, соответствующего, например, холостому ходу машины. B этом случае, сигнал с триггера Шмидта 1, пройдя вход элемента H-HE 3,, фиксируется далее с выхода последнего íà Kулометре 5

Одновременно, сигнал с выхода элемента И-НЕ 3, запирает are другие каналы измерения и попадает на элемент И 6,, где заполняется тактовыми импульсами с выхода генератора 14.

Далее, импульсный сигнал накапливается в ячейке 7, памяти.

При последующей смене режима эксплуатации маип ны, происходит переключение каналов измерения и пороговых ячеек. На элементах 7„ 7, 7,...7„ памяти записывается информация о времени действия сигнала в том или ином уровне на входе устройства (о времени работы машины н отдельных режимах эксплуатации) .

После выключения машины из рабочего цикла, например в конце смены, пропадает сигнал на входе устройства и на входе счетных триггеров 8, 8z, 8>,...8„ при этом последние перебрасываются в противоположное состояние и начинают считывать информацию с элементов 7, 7, 7,...7„ памяти.

Задним фронтом стробирующего импульса с выхода ячеек 7 памяти все триг.--еры 8 ннова устанавливаются н первоначальное состояние, а информация с ячеек памяти поступает на вход соответствующих весовых делителей 9,, 720444

С выхода сумматора 10 сигнал поступает на элемент И 11, где снова заполняется импульсным сигналом с генератора 14 и потом фиксируется на счетчике 12. Показания счетчика 12 определяют величину отработанного машиной ресурса за один цикл ее работы (с момента начала работы до остановки) .

На практике необходимо знать величину показателя "; за длительный период эксплуатации машины, например, за весь межремонтный цикл ее работы (до капитального ремонта). Для получения такой информации замыкают контакт переключателя 16. В коммутато- 0 ре 15 происходит подсоединение генератора 14 импульсов к входу дискретного интегратора 13 и блокировка переключателя 16. Импульсы с генератора 14 осуществляют считывание инфор- 45 мации, накопленной на интеграторе

13 за весь период работы машины.

По окончании считывания, на выходе интегратора 13 появляется скачок. напряжения, который снижает блокировку переключателя 16 и отключает генератор от входа интегратора 13.

Таким образом, на кулометрах 5 устройства фиксируется продолжительность и величина действовавших нагру" зок при работе контролируемой машины, на счетчике 12 после каждого цикла работы машины высвечивается показатель отработанного ресурса, а величина этого показателя за любой длительный период эксплуатации машины может быть считана с интегратора

13 в требуемое время, замыканием контакта переключателя 16.

С помощью предлагаемого устройства осуществлялся контроль отработки 65

Формула изобретения

Устройство для определения ресурса машин по авт. св. 9514314, о т л и ч а ю щ е е с я тем,. что, с целью повышения точности устройства, в него введены генератор тактовых импульсов, элемент И, сумматор, счетчик, коммутатор и интегратор, а в каждую пороговую ячейку введены последовательно соединенные элемент

И и элемент памяти, счетный триггер и делитель частоты, генератор тактовых импульсов подключен к одному из входов элемента И всех пороговых ячеек,. другой вход которых соединен с балластным резистором своей пороговой ячейки, выход элемента памяти каждой пороговой ячейки подключен к одному из входов счетного триггера своей пороговой ячейки и к входу целителя частоты, выход каждого из которых через сумматор соединен с одним из входов элемента И устройства, выход которого подключен к счетчику и к выходу интегратора, генератор тактовых импульсов соединен с другим входом элемента И устройства и входом коммутатора, выход которого подключен к входам интегратора, а вход устройства подключен к другому входу счетного триггера каждой пороговой ячейки, выход которых соеди—

-нен с управляющим входом элемента памяти .

9, 9,...9, частоты, которыми обеспечивается обработка сигнала в зависимости от вклада каждого уровня разбиения (режима работы машины) в отрабо гку ее ресурса. Например, величина сигнала с выхода i-го делитеt ля 9 частоты соответствует, еф 1 N.dt где И; — величина действовавшей нагрузки в i-м уровне; t — время работы машины в данном режиме; „ — коэффициент отработки ресурса (вклад

i-го уровня в ухудшение, например, технического состояния основных узлов машины).

Далее, сигналы со всех делителей

9 частоты поступают на вход сумматора 10, на котором определяется ресурсный показатель для данной машины за весь прошедший период работы, при и этом Е =Е. Т; j N. d, где e — ЛлетельГэ ность цикла работы машины; n — количество режимов работы машины. ресурса горных машин. Машины эксплуатировались в трех и четырех основных режимах (холостом ходу, номинальном режиме, перегрузке и двойной перегрузке) . Изобретение имеет следующие преимущества. Существенно повышается точность определения ресурсных показателей по наработке машин, так как исключается ошибка, вызванная ручной обработкой результатов. Погрешность устройства 2-3% (против погрешности основного изобретения 8-10%). Кроме того, полная автоматизация в измерении ресурсных показателей позволяет применять устройство без постоянного присутствия специального персонала, включать устройство в качестве датчика первичной информации в системы АСУ ТП и т.д., то есть существенно расширяет его функциональные возможности. Также в несколько раз повышена оперативность получения необходимой информации .

Экономический эффект от применения устройства для учета ресурсных показателей горной техники на произ-. водственном объединении Белорускалий составит свыше 100 тыс.рублей в год, за счет сокращения трудоемкости ремонта, своевременном планировании техобслуживания оборудования, запасных частей, а также прогнозирования безотказной работы техники., 720444

Составитель Н.Багданова

Техред М.Петко Корректор В.Бутяга

Редактор Гериен

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

Заказ 10221/35 Тираж 641 Подпи сное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130 35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5