Устройство для диагностики гидропривода Советский патент 1986 года по МПК F15B19/00 

Изобретение относится к гидроавто матикс и может бытТ) nc;ni):ib 3(jBaHO в конструкциях гидравлических испытательных гггендов.

Целью и обретения является повыше ние точности диагносуировлния.

На фи1 . I и-эображеь а схема предла гаемог о ус гроГтства /шя диагностики гидроприн(5да; на фиг. 2 - схема узла тюрмализанин; на фиг. 3 - схема узла расгк знанаиия режима; на фиг. 4 - схема узла срагзнения и узла определе ния вида состояния.

Устройство для диагностики гидро- нрииода содержит задатчик 1 эталонных сигналов (уровней), узел 2 определения 1П1да состояния гидропривода (не показан), индикатор 3, узел 4 распознавания режима, узел 5 нормали зации, узел 6 сравнения, датчик 7 давления, датчик 8 уровня рабочей жидкости, датчик 9 числа оборотов, датчик 1 О включения исполнительных органон 1 не показаны), датчик 11 включения , датчик 12 расхода и датчик 13 пульсадии давления. Все датчики 7-13 соединены с узлами 4-6, а последние соединены выходами между собой и с входом узла 2, подключенного к индикатору 3.

Узел 5 содержит сумматоры 14-16, блоки 17-19 умножения, блок 20 дифференцирования, реверсивный счетчик 21, устройство 22 деления, преобразователь 23. Узел 4 содержит элементы И 24-26 и элемент НЕ 27. Узел 6 выполнен в виде первого, второго и третьего блоков 28-30 сравнения давления соответственно, блока 31 сравнения уровня рабочей жидкости, блока 32 сравнения расхода, блока 33 сравнения нормализованного давления, блока 34 сравнения амплитуды пульсации давления и блоков 35 и 36 сравнения интервала измерения нормализованного давления. Узел 2 выполнен в виде элементов НЕ 37-42, первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого, восьмого элементов М 43-50 соответственно, логического блока 51 с девятью входами и выходом, соединенным с индикатором 3.

При этом блок 28 связан с элементами 43, 45 и 50 и через элемент НЕ 37 - с элементами И 44 и 46, блок 29 связан с элементом И 44, а через эле мент НЕ 38 - с элементом И 45. Блок

to

15

25

30 связан с элементом И 46. Блок 31 связан с элементом И 44. Блок 32 связан с элементами И 45 и 50, а блок 33 непосредстверпиз связан с одним из входов блока 51 и через элемент НЕ 39 - с элементами И 47-49. Блок 34 связан с элементами И 45 и 47 и через элемент 40 - с элементом 50, а блок 35 связан с элементами И 47 и 48 и через элемент НЕ 41 - с элементом И 49. Блок 36 связан с элементом И 48, а через элемент НЕ 42 - с элементом И 49. Элементы И 43, 44, 45, 46 и 50 связаны с выходом узла 4 рас- поз){авания режима, а каждый из элементов И 43-50 установлен на одном из входов блока 5I.

Гидропривод содержит насосы (один или несколько), предохранительную систему, бак и трубопроводы (не показаны) .

Устройство для диагностики гидропривода работает следующим образом.

Сигналы датчиков 7-13 поступают на узлы 4-6 сравнения, нормализации и распознавания режима работы. При формировании события А, являющегося признаком установившегося режима гидропривода, осуществляется сравнение сигналов давления Р с эталонными L, Lj и LJ- , сигнала уровня жидкости V - с эт.алонным уровнем Ь , сигнала расхода жидкости Q - с эталонным L,/ , сигнала амплитуды пульсации жидкости 35 - с эталонным уровнем Lj . Эталонные уровни формируются задатчиком 1. Узлом 2 определения вида состояния формируются события, соответствующие соотношениям:

40 С(Ад( - давление в гидроприводе ниже нормы;

О, Л,()Л( )A() - давление в гидроприводе достигло предельного значения;

45 ()Л(Р.ЬЗ)Л(, )л

/I ( ) - гидропривод негерметичен ;

(, )л() - давление в гидроприводе вьш1е нормы; 50 с.)Ал(р-Ь2 )A(, )A(Y/L,2 ) - сосятоние предохранительной системы не соответствует заданным требованиям, где А - знак дизъюнкции.

Узел 5 нормализации производит вы- 55 числения нормализованных сигналов давления Р и значения интервала измерения давления Т . Сигнал, соответствующий Р, поступает в узел 6 сравнения, где сравнивается с эталонным уровнем Lg.

Если Cs- F Ij - гидравлические потери в гидроприводе превышают 1о пустимые. При вычисляется t ,

В узле 2 производится формирование логических уравнений.

Cg ( 5)Д (,) - производительность насоса не соответствует заданным требованиям;

Cf-i Lg)(T ) - гидропривод работоспособен;

Cg (r ; )л CL LfQ ) состояние исполнительных органов не соответствует заданным требованиям.

Проверка герметичности проводится за счет формирования в узле 2 определения вида состояния логической зависимости между сигналами ()/()A(Q,, )л(Ьц ), где Р, Q, У - сигналы давления, расхода и амплитуды пульсации давления.

По этому уравнению проверяются сигналы расхода и амплитуды пульсации давления жидкости, характеризующие состояние насоса и предохранительной системы, влияющие на падение давления в гидроприводе. В случае соответствия этих сигналов заданным требованиям и при падении дав ления в гидроприводе ниже нормы делается заключение о разгерметизации системы.

Сформированные логические уравнения в виде сигналов поступают на вход блока 51, который согласно карте диагностирования (см. таблицу) указывает вид технического состояния с помощью индикатора 3.

Узел 5 производит вычисление по формуле

D }

Р i/m+/n-L(/L,o

где i - порядковый номер замера;

m - количество дискретных замеров давления Р, выполненньгх в интервале времени, когда Р,., -Р, .0,(2)

п - сигнал на входе счетчика 21. Условие (2) реализуется узлом 4 распознавания режима. ПриД/0 цикл измерения начинается заново и одновременно в узле 5 нормализации реализуется выражение по формуле (1). Сигнал, соответствующий Р, поступает в узел 6 сравнения, где

250742. 4

сравнивается с эталонным уровнем L,. В этом случае, если С, .- гид

20

25

30

40

45

50

гидропр1 воде При L вы(3)

равлические потери в превьопают дoпycти ыe, 5 числяется вьфажение

Т ,/п-Ь /Lj,,

где Z - цикл измерения давления Р. Значение Т сравнивается с уровнем JQ Ly. Производительность насоса оценивается значением Г .

В случае - производительность насоса не соответствует заданным требованиям.

При изменении технического состояния (разрегулировке) предохранитель- .ной системы меняется цикл измерения давления Р, а также и значение интервала измерения давления 1 .

Оценка производительности насоса осуществляется путем формирования в узле 2 логической зависимости между сигналами

(T%L4)A(, ),

т.е. доь олнительно проводится оценка сигнала амплитуды пульсации давления жидкости, характеризующего состояние предохранительной системы, и в случае ее исправности делается вывод, что производительность насоса не соответствует заданным требованиям .

Проверка состояния предохранительной системы проводится путем формирования в узле 2 определения вида 35 состояния логической зависимости между сигналами ()A(Q; L, ) А ( ),

где P,Q, - сигналы давления, расхода и амплитуды пульсации давления.

По этому уравнению проверяются сигналы расхода и амплитуды пульсации давления жидкости, характеризующие состояние насоса и предохранительной системы, влияющие на падение давления в гидроприводе. В случае соответствия сигнала расхода жидкости заданным требованиям и при отклонении сигнала амплитуды пульсации давления от заданных требований,делается заключение о неисправности предохранительной системы,в результате которой происходит падение давления в гидроприводе.

При диагностировании гидропривода 55 формируются логические уравнения, характеризующие виды состояния гидро- привода, в виде сигналов, которые поступают на вход логического блока 51. В логический блок 51 введена карта диагностирования (см. таблицу) которая формируется на базе перебора девятипозиционного двоичного кода (соответственно количеству видов состояния). Номер строки карты соответствует номеру двоичного кода, Каждый позиционный код соответствует виду состояния гидропривода или комбинации видов состояния. Таким образом, из поступившей комбинации сигналов на логический блок 51, выделяются только те виды состояния, которые реально отражают состояние гидропривода или комбинации возможных видов состояния. В случае возникновения комбинации, которая не отражает реально возможные состояния гидропри000000000

000000001

000000010

00000001 1

000000-1 00

000001000

о fe о о

0000

вода устройство диагностирования считается неисправным. Эта ситуация обозначена словом Нет в карте диаг- ностирования.

Использование предлагаемого изобретения в конструкциях гидравлических испытательных стендов позволит идентифицировать и локализовать неисправности гидропривода и проводить диагностику самого устройства диагностирования , так как при появлении в логическом блоке 51 строки с невозможной для гидропривода комбинацией видов состояния, делается вывод о неисправности устройства диагностирования или его отдельного узла, т.е. повысить точность выполнения диагностирования.

000

001

010

01 1

-1 00

000

000

Гидропривод не работает

Состояние предохранительнойсистемы (п.с.) не соответствует заданным

Состояние исполнительных органов не сооветст- вует заданным

Состояние п.с. и исполнительных органов не соответствует заданным

Гидропривод работоспособенНет

Производительность насоса не соответствует заданнымНет

Гидравлические потери в гидроприводе превьшают до- пустимые

234

ГО

IО

0000

0000

237

I О

0000

Продолжение таблиць

роприводе достигло предельного значения, потери в гидроприводе превышают допустимые

Нет

О О Давление в гидропроводе ниже нормы

01 Давление в гидроприводе ниже нормы, состояние п.с. не соответствует заданным

1О Давление в гидроприводениже нормы, состояние исполнительных органов

238

239-242

244-296 297

298-471

Примечание. Карта диагностирования формируется сигналом последовательного перебора двоичных чисел девятипоэи- ционного двоичного кода. Номер строки карты соответствует виду состояния элементов гидропривода.

Продолжение таблицы

не соответствует заданным

Давление в гидроприводе ниже нормы, состояние

п. с. и исполнительных органов не соответствует заданным

Давление в гидроприводе ниже нормы, производительность насоса не соответствует заданным

Нет

Давление в гидроприводе ниже нормы гидропривод не герметичен

Нет

Г

фие.2

Л

I в

(pU9.3