Устройство для контроля нагрузокмашин

Устройство для контроля нагрузокмашин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск ил

Социалистическими

Рес убпик пи 840980 (6l ) Дополнительное к авт. свищ-ву (22) Заявлено 18 ° 10. 79 (21) 2830758/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 23 ° 06 ° 81 Бюллетень Ла 23

Дата опубликования описания 30.06.81 (51)М. Кд.

G 07 С 3/00

3еоударствеиный комитет

СССР до делам иаобретений и открытий (53) УДК 621.374. .33(088.8) А.B.Äîêóêèí, А.И.Григорьев, А.В.Сапилов, ).И;ПЫарЪян, И.А.Гавинский и А.И.Лепихов (72) Авторы изобретения

Ордена. Трудового Красного Знамени институт горногр дела им. А.А.Скочинского (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАГРУЗОК

МАШИН

Изобретение относится к автоматике и телемеханике и может найти применение в системах контроля продолжительности работы машин с заданными уровнями квантования нагрузок, т.е. получения гистограммы нагрузки маши5 ны в условиях эксплуатации.

Известно устройство для контроля нагрузок машин, содержащее датчик тока, п компараторов, число которых равно числу уровней квантования нагрузок машин, прямые входы компараторов соединены с соответствующими выходами источника опорных напряжений, выходы компараторов, начиная с третьего, соединены с прямыми входами элементов И-HE источник стабилизированного тока, выход которого подключен ко входам ключей выходами, соединенных с соответствующими регистраторами, выходы элементов И-НЕ подключены к управляющим входам соответствующих ключей (11.

Однако устройство имеет невысокую точность измерений и недостаточную надежность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для контроля нагрузок машин, содержащее датчик тока, выход которого соединен с первым входом ключевого элемента, второй вход которого соединен с входом формирователя опорных напряжений и подключен к выходу датчика опорного на1тряжения, выход ключевого элемента через фильтр подключен к входу выходного формирователя, к инверсным входам первого и последнего компараторов и к прямым входам других компараторов, выходы формирователя опорных напряжений соединены с прямыми входами пеф" вого и последт1его компараторов, с инверсными входами других компараторов и с входом источника стабилизированного тока, выходы компараторов, начиная со второго компаратора до

840980

40

3 предпоследнего, подключены через элементь1 НЕ к первым входам соответствующих элементов И-НЕ, вторые входы которых соединены, соответственно, с выходами компараторов, начиная с

5 третьего компаратора до предпослед( него, выход последнего компаратора соединен через элемент НЕ с вторым входом последнего элемента И-НЕ, и интеграторы (2 ).

Однако устройство имеет недостаточную надежность, обусловленную выполнением интеграторов электрохимическими и питанием их постоянным током. 15

Цель изобретения — повышение надежности путем обеспечения питания электрохимических интеграторов импульсным током определенной амплитуды и длительности. 20

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены генератор прямоугольных импульсов, эле ент И и дополнительные ключевые элементы, выход первого компаратора и выход генератора прямоугольных импульсов подключены к входам элемента И, выход которого соединен с катодом первого дополнительного ключевого элемента, анод которого соединен с анодом второго дополнительного ключевого элемента и подключен к выходу источника стабилизированного тока, катод второго дополнительного ключевого элемента соединен с первыми выводами интеграторов, вторые выводы первого и последнего интеграторов через анод-катод соответстсвующих дополнйтельных ключевых элементов подключены к выходам первого и последнего элементов

НЕ, соответственно, вторые выводы других интеграторов через анод — катод соответствующих дополнительных ключевых элементов подключены к выходам соответствующих элементов И-НЕ.

На чертеже изображена блок-схема устройства

Устройство содержит датчик 1 тока, ключевой элемент 2, фильтр 3, выходной формирователь 4, компараторы 51—

54, датчик б опорного напряжения, формирователь 7 опорного напряжения, источник 8 стабилизированного тока, элемент И-9, генератор 10 прямоуголь- ных импульсов элементы НЕ 111-11, элементы И-НЕ 12 -12 (электрохими1 ческие),.интеграторы 13 -13,, допол1 тельные ключевые элементы 141 -)44

15 и 16.

4.

У ройство работает следующим образом, При включении двигателя контролируемой машины сигнал с датчика 1 тока поступает через ключевой элемент

2, управляемый датчиком 6 опорного напряжения, и фильтр 3 на инвертирующие входы компараторов 5 и 5„, на прямые входы компараторов 5 и

5g и на выходной формирователь 4 для передачи в систему телемеханики. Теку.— щее значение этого сигнала строго пропорционально нагрузке машины (с учетом сдвига фаз между напряжением и током). Одновременно на прямые входы компараторов 5,1 и 5 и на инвертирующие входы компараторов 5 и 5 поступают напряжения с соответствующих выходов формирователя 7 опорных напряжений, Значения опорных напряжений соответствуют заданным уровням квантования контролируемой нагрузки машины. До тех пор, пока напряжение.на выходе фильтра 3 будет меньше, чем напряжение на прямом входе компаратора 5,1, напряжения на выходах компараторов 5 и 5 будут отрицательными, а на выходах компараторов 5 .и 5 — положительными. При этом на выходе элемента И 9 будет нулевой потенциал и ток от источника

8 стабилизированного тока через дополнительный ключевой элемент 16 будет шунтироваться элементом И 9 на землю. Как только напряжение на выходе фильтра 3 превысит напряжение на прямом входе компаратора 5, напряженые на его выходе станет положительным. При этом на выходе элемен— та И 9, на второй вход которого поступают с выхода генератора 1О прямоугольные импульсы, появятся прямоугольные импульсы положительной полярности. В результате чего дополнительный ключевой элемент 16 периодически закрывается, а элемент 15 открывается, пропуская ток от стабилизированного источника 8 через соответствующий электрохимический интегратор 13, -13 . До тех пор пока напряжение на выходе фильтра

3 больше, чем напряжение на прямом входе компаратора 5, но меньше, чем на инвертирующих входах компараторов 52 и 5 и на прямом входе компаратора 5А, на выходе компаратора

5 будет отрицательное напряжение, которое преобразуется элементом

HE 11 в положительное и затем посту5 8409 пает на вход элемента И-НЕ 12, и на катод дополнительного ключевого элемента 14@ . В результате чего ток через интегратор 13 не идет. Положительное напряжение с выхода компаратора 5 поступает на первый вход эле- мента И-НЕ 12 и на вход элемента l

НЕ 11, преобразуется этим элементом в нулевой потенциал, поступающий на второй вход элемента И-НЕ 122. В ре- 10 зультате чего на выходе этого элемента будет положительное напряжение, приложенное к катоду вентильного элемента 14> ток через интегратор 13 не идет. Положительное напряжение с выхода компаратора 52 подается на вход элемента НЕ 11А преобразуется в нулевой потенциал, который открывает дополнительный ключевой элемент 14 и импульсный ток от источника 8 тока 20 идет через интегратор 13 . Одновременно нулевой потенциал с выхода элемента НЕ 111 подается на второй вход элемента И-HE 12 1, в результате чего на его выходе будет положительное 25 напряжение, приложенное к катоду клю-. чевого элемента 14 и ток через ин21 тегратор 13 не идет. Таким образом, напряжение на выходе фильтра 3 больше напряжения на прямом входе камна- 30 ратора 5.1 и меньше напряжений на инвертирующих входах компараторов 5 и

5 и на прямом входе компаратора 54, импульсный ток от стабилизированного источника 8 тока идет только через электрохимический интегратор 13, который показывает продолжительность работы машины с нагрузкой, соответствующей первому уровню квантования.

Как только напряжение на выходе 40 фильтра 3 превысит напряжение на инвертирующем входе компаратора 5, на его выходе появляется отрицательное напряжение, а на выходе элемента НЕ 111 положительное, которое при- 45 ложено к катоду дополнительного ключевого элемента 141 и ко второму входу элемента И-HE 12 1. Лри этом на выходе элемента И-НЕ 12 1 появляется нулевой потенциал. В результате 50 этого импульсный ток от стабилизированного источника тока перестанет идти через интегратор 13,, а идет через интегратор 13, который показывает продолжительность работы маши- 55 ны с нагрузкой, соответствующей второму уровню квантования.

Как только напряжение на выходе фильтра 3 превысит напряжение на ин80 вертирующем входе компаратора 5>, на его выходе появляется отрицательное напряжение, а на выходе элемента НЕ 112 положительное, в результате чего на выходе элемента И-НЕ 12 появляется положительное напряжение, а на выходе элемента И-НЕ 12 нуле2 вой потенциал. Таким образом, импульсный ток от источника 8 тока перестает идти через интегратор 13, а идет через интегратор 13 > который показывает продолжительность работы машины с нагрузкой, соответствующей третьему уровню квантования.

Как только напряжение на выходе фильтра 3 превысит напряжение на инвертирующем входе компаратора 5,,на его выходе появляется положительное напряжение, на выходе элемента НЕ lip нулевой потенциал, а на выходе элемента И-НЕ 122 положительное напряжение. В результате этого импульсный ток от источника 8 тока перестает идти через интегратор 13>, а идет через интегратор 13, который показывает продолжительность работы машины с нагрузкой, соответствующей чет.вертому уровню квантования.

Итак, в любой момент времени импульсный стабилизированный ток может протекать только через один из интеграторов. Лри этом 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 формирователю 4 подключается дополнительная анализирующая аппаратура или ЭВМ, которая обеспечивает получение уточненной информации о режиме работы машины и повышает надежность работы предлагаемого устройства °

Использование устройства обеспечивает повышение эффективности экс- плуатации и качества технического обслуживания машин в 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.

Формула изобретения

Устройство для контроля нагрузок машин, содержащее датчик тока, выход

7 84 которого соединен с первым входом ключевого элемента, второй вход которого соединен с входом формирователя опорных напряжений и подключен к выходу датчика опорного напряжения, выход ключевого элемента через фильтр подключен к входу выходного формирователя, к инверсным входам первого и последнего компараторов и к прямым входам других компараторов, выходы формирователя опорных напряжении соединены с прямыми входами первого и последнего компараторов, с инверсными входами других компараторов и с входом источника стабили зированного тока, выходы компараторов со второго компаратора до прсдпоследнего подключены через элементы НЕ к первым входам соответствующих элементов И-НЕ, вторые входы которых соединены, соответственно, с выходами компараторов, начиная с третьего компаратора до предпоследнего, выход последнего компаратора соединен через элемент НЕ с вторым входом последнего элемента И-НЕ, и интегратор, о т, л и ч а ю щ е— е с я тем,. что, с целью повышения надежности, в устройство введены генератор прямоугольных импульсов, элемент И и дополнительные ключевые

8 элементы, выход первого компаратора и выход генератора прямоугольных импульсов подключены к входам элемента И, выход которого соединен с катодом первого дополнительного ключевого элемента, анод которого соединен с анодом второго дополнитель ного ключевого элемента и подключен

1 к выходу источника стабилизированно1р го тока, катод второго дополнительного ключевого элемента соединен с первыми выводами интеграторов, вто рые выводы первого и последнего интеграторов через анод-катод соответствующих дополнительных ключевых элементов подключены к выходам первого и последнего элементов НЕ, соответственно, вторые выводы других интеграторов через анод-катод соответgg ствующих дополнительных ключевых элементов подключены к выходам соответствующих элементов И-НЕ.

Источники информации, 2s принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке N - 2465662/24, кл. 6 0.7 С 3/.1О, 1977.

2, Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 2698669, кл. G 07 С 3/10, 1978 (прототип).

840980

Составитель В.Кузнецов

Редактор В.Еремеева Техред 3. Фанта

Корректор Г.Решетник

Подписное

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

Заказ 4172 76 Тираж 617

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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