Устройство для управления исполнительным механизмом Советский патент 1985 года по МПК E01H5/12 G08B13/14 

) Изобретение относится к устройствам для управления положением рабочего органа преимущественно льдоскалывателей в процессе работы. Известно устройство для управления исполнительным механизмом, содержащее привод льдоскалывателя, передатчик сигналов с генератором опорной частоты, приемник отраженных сигналов с усилителем-ограничителем, подключенным к его выходу, первый триггер, соединенный с генератором опорной частоты и группу элементов И, одни входы которых под ключены к выходам первого триггера, а другие входы параллельно соединены с усилителем-ограничителем, гене ратор импульсов, а также первьй и второй элементы И одни входы которых подключены к генератору импульсов, первьй и второй счетчики, соединенные с выходами первого и второ элементов И соответственно, второй триггер, связанный с генератором опорной частоты через первый детектор и подключенный к другому входу первого элемента И, цифроаналоговый преобразователь, связанный с первым счетчиком, усилитель мощности, соединенный с цифроаналоговым преобразователем и с приводом льдоскалывателя, блок памяти 1 3. Недостатком известного устройств является низкая точность установки рабочего органа относительно очищаемого покрытия, что снижает эффективность работы. Цель изобретения - повышение эффективности работы путём увеличения точности установки льдоскальгеателя относительно очищаемой поверхности. Для достижения цели устройство для управления исполнительным механизмом преимущественно льдоскальгаателя, содержащее привод льдоскалывателя, передатчик сигналов с генер тором опорной частоты, приемник отраженных сигналов с усилителем-огра ничителем , подключенным к его выход первый триггер, соединённый с генератором опорной частоты, и группу элементов И, одни входы которых под ключены к выходам первого триггера, а другие входы параллельно соединены с усилителем-ограничителем, гене ратор импульсов, а также первый и вто рой элементы И,одни входы которых подключены к генератору импульсов. 12 первьй и второй счетчики, соединенные с выходами первого и второго элементов И соответственно, второй триггер, связанный с генератором опорной частоты через первьй детектор и подключенный к другому входу первого элемента И, цифроаналоговьй преобразователь, связанный с первым счетчиком, усилитель мощности, соединенный с цифроаналоговым преобразователем и с приводом льдоскалывателя, блок памяти, снабжено третьим триггером и подключенным к его входу вторым детектором , с выходом которого соединен вход второго триггера, а вход второго детектора связан с выходом одного элемента И группы, третьим детектором, подключенным между другим элементом И группы и третьим триггером, выход которого соединен с первьм элементом И, дифференцирующим элементом и связанным с ним сумматором, подключенным к блоку памяти, второму счетчику и цифроаналоговому преобразователю, при этом вход ди ерёнцирующего элемента подключен к выходу второго триггера, а его выход соединен с входом первого триггера. На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - конструктивное вьшолнение льдоскалывателя. Устройство содержит привод 1 льдоскалывателя, на котором установлены передатчик 2 сигналов и приемник 3 отраженных сигналов. Льдоскалыватель снабжен устройством 4 для изменения положения рабочего органа, соединенным электрически с приводом 1, к которому подключен выход усилителя 5 мощности. К последнему подключен через цифроаналоговьй преобразователь 6 сумматор 7 с блоком 8 памяти. Устройство, кроме того, содержит два счетчика 9 и 10, подключенные соответственно к индикатору 11 и сумматору 7. Первьй 12 и второй 13 логические элементы И подключены к входам счетчиков 10 и 9 соответственно, входы элементов И Ii и 15 группы подключены к первому триггеру 16, а второй 17 и третий 18 триггеры нагружены на элементы И 12 и 13. С передатчиком 2 сбязан генератор 19 опорной частоты, соединенньй также с первым триггером 16 и первым детектором 20, которьй в

31

свою очередь подключен к триггеру 17, Генератор 21 импульсов нагружен на вторые входы элементов И 12 и 13. Устройство содержит второй 22 и третий 23 детекторы, которые подключены к выходам элементов И 14 .и 15 соответственно, а выходы детекторов 22 и 23 связаны с триггерами 17 и 18. Дифференцирующий элемент 24 соединен с триггерами 17 и 16, а также с сумматором 7. Усилитель-ограничитель 25 подключен к выходу приемника 3 и к входам элементов И 14 и 15 группы. Рабочий орган льдоскалывателя содержит вращающийся ротор 26, по периферии которого симметрично расположены несущие оси 27 с металлическими кольцами 28, двухрядную гребенку 29 и подвеску 30 крепления к базовому шасси (не показано).

На фиг. 1 показан также слой 31 льда на дорожном покрытии 32.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 19 опорной частоты вырабатьгеает последовательность синусоидальных колебаний, поступающих в передатчик 2, который излучает их в сторону дорожного полотна, и каждый раз в момент формирования синусоидальных колебаний генератор 19 вырабатывает синхронизирующий импульс, поступающий на вход триггера 16, устанавливая его в нулевое состояние. При достижении синусоидальныьш колебаниями слоя 31 льда они отражаются от его поверхности и поступают через приемник 3 в усилитель-ограничитель 25, а затем на элементы И 14 и 15. Поскольку триггер 16 находится в нулевом состоянии, то синусоидальные колебания через элемент И 14 поступают на детектор 22. Параллельно с зтим опорное синусоидальное напряжение с выхода генератора 19 поступает на детектор 20. Детекторы 20 и 23 нуля, вьтолненные по схеме триггера Шмидта, вьфабатьшают импульсы в моменты перехода входных синусоидальных сигналов через нуль, В результате этого сначала триггер 17 срабатьшает от опорного сигнала А в момент запуска передатчика 2, при этом открьюается элемент И 12 и счетчик 10 начинает вести отсчет импульсов от генера628914

тора 21. Затем обратный переброс триггера 17 и прямой переброс триггера 18 осуществляются сигналом В. Время, в течение которого открыт I триггер 17, пропорционально сдвигу фаз между опорным сигналом А и отраженным от поверхности льда сигналом В.

При возвращении триггера 17 в

10 исходное состояние перепад напряжения на его другом выходе дифференцируется на элементе 24 импульсом, соответствующим моменту прихода сигнала В. Запускается сумматор 7,

5 который суммирует величину эталонного расстояния от передатчика 2 до поверхности льда 31, хранящуюся в блоке 8 памяти в обратном коде с показаниями счетчика 10. Разность

0 этих величин через цифроаналоговый преобразователь 6 и усилитель 5 мощности поступает на привод 1 в качестве сигнала рассогласования. Последний обрабатывает этот сигнал

5 до получения сумматором 7 нулевой разности.

Как только сигналы опорной частоты достигают границы, разделяющей слой льда 31 и дорожного покрыg тия 32, они отражаются от нее (сигнал С) и через усилитель-ограничитель 25 и элемент И 15, который теперь открыт потенциалом триггера 16, так как последний переведен в противоположное состояние импуль5сом с дифференцирующего элемента 24 после прихода сигнала В, поступает на детектор 23. Этот детектор фиксирует момент перехода синусоидального напряжения через нуль и выраба0тьшает импульс, который возвращает триггер 18 в исходное состояние, снимая тем самым разрещанщий потенциал с элемента И 13. За время, соответствующее разности фаз, пропорциональное толщине слоя льда 31, счетчик 9 фиксирует определенное число импульсов, которое с учетом соответствующей градуировки индикатора 11 дает точную характеристику толщины льда 31. Привод 1 дает команду на устройство 4 для изменения положения льдоскальгаателя относительно очищаемого покрытия.

При вращении ротора 26 ударные кольца 28 ударяются (с чацтотой 40-60 Гц) о гребенку 29, которая скалывает лед. Рабочая гребенка 29 5116289 при движении базовой машины надвигается на лед, производя очистку дорожного полотна, Предлагаемое .устройство позволяет значительно снизить нагрузку на льдоскалыаающий агрегат, так как 5 1 при движении базовой машины высота положения льдоскалывающего агрегата над поверхностью дорожного покрытия всегда остается постоянной, отслеживая профиль дорожного покрытия.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ 11СПОЛНИТЕЛЬНЬГМ МЕХАНИЗМОМ преимущественно льдоскалывателя, содержащее привод льдоскальгвателя, передатчик сигналов с генератором опорной частоты, приемник отраженных сигналов с усилителем-ограничителем, подключенным к его выходу, первьй триггер, соединенный с генератором опорной частоты, и группу элементов И, одни входы которых подключены к выходам первого триггера, а другие входы параллельно соединены с усилителем-ограничителем, генератор импульсов, а также первый и второй элементы И, одни входы которьк подключены к генератору импуль-. сов, первый и второй счетчики, соедиенные с выходами первого и второго элементов И соответственно, второй триггер, связанный с генератором опорной частоты через первый детектор и подключенный к другому входу первого элемента И, цифроаналоговый преобразователь, связанный с первым счетчиком, усилитель мощности, соедиеннный с цифроаналоговым преобразователем и с приводом льдоскапывателя,блок памяти, отличающееся тем, что, с целью повыщения эффективности работы путем увеличения точности установки льдоскалывателя относительно очищаемой поверхности, оно снабжено третьим триггером и подключенным к его входу вторым детектором, с выходом которого (Л соединен вход второго триггера, а вход второго детектора связан с выходом одного элемента И группы, третьим детектором, подключенным между другим элементом И группы и третьим триггером, выход которого соединен с первым элементом И, дифференцирующим элементом и свяэан-г ным с ним сумматором, подключенным к блоку памяти, второму счетчику и цифроаналоговому преобразователю, при этом вход дифференцирующего элемента подключен к выходу второго триггера, а его выход соединен с входом первого триггера.