Устройство для определения нагрузок машин Советский патент 1986 года по МПК G07C3/10 

Изобретение относится к приборостроению и измерительной технике и может быть использовано для определения нагрузок мобильных машин в эксплуатационных условиях.

Целью изобретения является повышение точности устройства.

На фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит датчик нагрузки, выполненный в виде датчика 1 рабочей операции машины и датчика 2 движения, первый элемент И З, делитель 4 частоты, элемент 5 сравнения, датчик 6 пути, формирователь 7 входного сигнала, выполненный в виде двух последовательно соединенных ждущих мультивибраторов, второй, третий четвертый и пятый элементы И 8-11 соответственно, генератор 12 частоты первый и второй элементы ИЛИ 13 и 14 соответственно, пульт 15 оператора, ключи 16, коммутатор 17, шифратор 18 блок 19 памяти, регистр 20 числа, , регистратор 21, блок 22 записи-и вычислительную машину 23.

Устройство работает следующим образом.

При выполнении машиной рабочей операции во время ее движения на выходах датчика 1 рабочей операции машины и датчика 2 движения появляются

.сигналы логической 1 и через первый элемент И 3 на делитель частоты поступает сигнал, частота которого

пропорциональна нагрузке машины. Делителем 4 частота сигнала делится с коэффициентом деления, устанавливаемым в зависимости от выбранного количества уровней квантования. Полученный частотный сигнал поступает.

.на элемент 5 сравнения, выполненный в виде регистра сдвига. С появлением импульса на входе элемента 5 сравнения (фиг.2а) на его первой выходной шине возникает уровень логической 1 (фиг.2Ю. По мере поступления следующих входных импульсов уровень логической 1 сдвигается по шинам 2,3...п (фиг.26,2). Количество шин элемента 5 сравнения равно выбранному количеству уровней квантования. Во время движения магЕЙны с датчика 6 пути на вход формирователя, 7 входного сигнала поступают импульсы через равные промежутки пройденного пути.

От переднего фронта этих импульсов на первом выходе формирователя 7 входного сигнала формируются импульсы . длительностью ц (фиг.2а), .которые

поступают на первый вход третьего элемента И 9. Такие же импульсы длительностью J, (фиг.2а) поступают со второго выхода генератора 12 на первый вход пятого элемента И 11. На

пульте 15 устанавливается режим измерений: зависимость изменения нагрузки от пути (s) или от времени ( t). В первом случае уровень логической 1 появляется на первом

выходе пульта оператора 15, во втором - на втором выходе. При наличии логической 1 на первом выходе пульта 15 оператора сигнал с первого выхода формирователя 7 входного сигнала

проходит через третий элемент И 9 и второй элемент ИЛИ 14 на управляемые входы коммутатора 17, шифратора 18 и ключей 16, которые открываются на время S, . При наличии логической 1

на втором выходе пульта оператора

сигнал с первого выходы генератора 12 частоты проходит через пятый элемент И 11. и второй элемент ИЛИ 14 на те же входы коммутатора 17, шифратора 18

и ключей 16. В течение времени Т,

коммутатором 17 осуществляется последовательное подключение его входов к выходным шинам ключей 16 - 1, . . ., 16 - 11 и кодирование шифратором 18

номеров ячеек блока 19 памяти. Из

блока 19 памяти в течение времени f (фиг.2е) выводится информация в регистр 20 числа в следующей последовательности: через промежуток пройденного пути Е (или период опроса уровней квантования Т) от начала измерений - из 1-й по п ячейкам памяти; через 2 (2Т) от начала измерений - : из п+1 по ячейкам памяти; через ЗР

(ЗТ) от начгша измерений из 2п+1 по .. 2п+п ячейкам памяти и т.д. В регистре 20 числа к п фopмaции, которая была выведена из блока 19 памяти, добав- ллется единица или нуль. Единица добавляется в том случае, если на одном из входов 1,...,п коммутатора 17 одновременно присутствуют уровни логической 1, а считываемый номер ячейки блока 19 соответствует номеру входной

шины коммутатора 17. Единица в регистре 20 числа добавляется также к информации, выведенной из блока 19 памяти и соответствующей количеству промежутков пройденного пути Е и пе

риодов опроса уровней квантования Т за общее время работы и за время выполнения полезной работы (время выполнения рабочей операции при налич движения машины). В блок 19 памяти информация переписывается из регистра 20 читала и коммутатора 17 в течение времени время

(или Т+Т,) от начала измерения, где V - скорость движения машины, информация переписывается в следующие ячейки блока 18 памяти: с 1 по п - из коммутатора, с п+1 по п+п из регистра 20. Аналогично в другие ячейк блока 19 записывается информация о количестве Промежутков пройденного пути Е и периодов опроса уровней квантования за общее время работы и за время выполнения полезной работы. После записи .числа в блок 19 памяти сигналом со второго выхода формирователя входного сигнала через второй элемент И 8 и первый злемент ИЛИ 13 либо генератора 12 частоты через четвертый злемент И 10 и 1-й злемент ИЛИ 13 (фиг.2ж) производится обнуление делителя 4 частоты и элемента 5 сравнения, после чего процессы деления частоты, сдвига импуль

сов, считывания и записи информации

1 повторяются в такт с поступлением

сигналов от формирователя 7 входного сигнала или генератора 12 частоты.

Информация, накопленная в блоке 19, позволяет определить по желанию оператора продолжительность действия нагрузки на каждом уровне квантования или распределения нагрузки по пройденному пути по уровням квантования (т.е. построить гистограмму нагрузок машины): общее время работы и время полезной работы; общий путь и путь полезной работы. Вся эта информация выводится в регистратор 21 и по командам с третьего выхода пульта 15.

Устройство располагается на мобильной машине.

В блоке 19 памяти, помимо выше перечисленной, хранится информация о распределении нагрузки по уровням квантования в дискретные моменты времени (через период опроса уровней квантования Т) или через равные промежутки пройденного пути 2, полученная за время работы.

После окончания работы эта информация выводится на регистратор 21 и

может выводиться из блока 19 памяти в блок 22 записи или вычислительную машину 23 по командам с третьего выхода пульта 15 оператора (вывод информации может осуществляться в стационарных условиях). Записанная блоком 22 записи информация позволяет восстановить процесс изменения нагрузки машины и провести его анализ, а обработка этой информации на вы- числительной машине 23 позволяет получить статистические характеристики процессов.

Формула изобретения

20

25

fO 15 зо

Устройство для определения нагрузок машин, содержащее датчик нагрузки машины, элемент сравнения, ключи, делитель частоты, первый элемент ИЛИ, генератор импульсов и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения точности, в него введены элементы И, коммутатор, шифра- ; тор, блок памяти, регистр числа, датчик пути, формирователь входного сигнала, второй элемент ИЛИ и пульт оператора, выход датчика нагрузки через первый злемент И подключен к первому входу делителя частоты, выход которого соединен с первым входом элемента сравнения, выходы которого подключены к первым входам со- 35 ответствующих ключей, выходы которых соединены с первыми входами коммутатора, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому входу регистра числа и к первому входу блока памяти, второй вход которого соединен с выходом щифратора, третий- с выходом регистра числа, второй вход которого подключен к первому выходу блока памяти, второй выход которого соединен с входом регистратора, выход датчика пути через формирователь входного сигнала подключен к первым входам второго и третьего элементов И, вторые входы которых соединены с первым выходом пульта оператора, второй- выход которого подключен к первым входам четвертого и пятого элементов И, вторые входы которых соединены с выходами генератора импульсов, выходы второго и четвертого элементов И через первый элемент ИЛИ подключены к вторым входам делителя частоты и элемента сравнения, выходы третьего и пятого элементов И через

40

45

0

5

5. 12789096

второй элемент ИЛИ соединены с вто- третийвыход пульта оператора подрьЫи входами ключей, с вторым входом ключейк четвертому входу блока па- коммутатора и с входом шифратора, ; мяти.

Изобретение относится к приборостроению и измерительной технике и может быть использовано при испытаниях машин в аксплуатационных условиях. Цель изобретения - повышение точности устройства. Устройство содержит датчик нагрузки, датчик пути, элементы И, ИЛИ, сравнения, делитель частоты, ключи, коммутатор, регистр ключа, блок памяти, шифратор, ре- . гистратор, генератор частоты, формирователь входного сигнала и пульт оператора. 2 ил.

20

И

t7

И

П

21

г-П --«22

J

г-

J

Редактор Г.Волкова

Фи.2

Составитель Н.Ваганова

Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Патай

Заказ 6843/50 Тираж 466Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д-. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4