Устройство для измерения скорости движения бойка ударной машины Советский патент 1988 года по МПК G01P21/00 

Изобретение относится к технике измерения параметров удара, в частности для измерения энергии удара машин ударного действия, и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 1249464,

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства д)1я измерения скорости движения бойка ударной машины; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы; на фиг. 3 - блок коммутации.

Устройство содержит боек 1, подвижный стержень 2, изоляционную втулку 3, рабочий инструмент 4, возвратную пружину 5, источник 6 напряжения генератор 7 стробирующих импульсов, блок 8 пуска, определитель 9 импульсов, отсчетньв блок 10, генератор 11 пуска, блок 12 задержки, блок 13 остановки и генератор 14 остановки. К бойку 1 присоединен источник 6 нап- ряжения. Подвижный стержень 2 изолирован изоляционной втулкой 3 от рабочего инструмента 4 и подпружинен

возвратной пружиной 5. Рабочий инст- румент 4 соединен с генератором 7 стробируюццк импульсов, определителе 9 импульсов, генераторами пуска 11 и остановки 14. Выход генератора 7 стробирующих импульсов соединен с блоком 8 пуска, блоком 13 остановки и определителем 9 импульсов. Первый выход последнего соединен с генератором 11 пуска, выход которого соединен с блоком 8 пуска и через блок

12задержки с генератором 14 оста- новки, выходом соединенным с блоком

13остановки и генератором 11 пуска. Устройство содержит также источник 15 эталонного напряжения, связанный через блок 16 коммутации и интегра- тор 17 с дополнительным отсчетным блоком 18. Второй выход определителя

9 импульсов соединен с интегратором а дополнительные входы блока коммутации соединены с выходами блоков пуска 8 и остановки 13.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на выходе генераторов пуска 11, остановки 14 и стробирующих импульсов 7, а также блоком пуска 8 и остановки 13 отсутствует напряжение. С источника 6 напряжения электрически потенциал

0

5

0 5

0 с

0

5

г

0

поступает на боек 1, поэтому при нанесении ним ударов по подвижному стержню 2 и по рабочему инструменту 4 на вход генератора 7 стробирующих импульсов, определятеля 9 импульсов, генераторов пуска 11 и остановки 13 поступают электрические импульсы (фиг. 2, ), .причем при соударении бойка 1 с подвижным стержнем 2 электрические импульсы имеют длительность в несколько порядков меньшую, чем при соударении бойка 1 с рабочим инструментом 4. Электрический сигнал при соударении бойка 1 с рабочим инструментом 4 за счет колебаний бойка после удара может иметь несколько импульсов большей, чем короткий импульс, длительностью.

При каждом поступлении электрического импульса на вход генератора стробирующих импульсов последний ге- нерирует электрический импульс строго определенной длительности, причем . длительность стробирующих импульсов выбирается такой, чтобы при приходе короткого импульса стробируюший импульс заканчивался в паузу между приходом короткого и первого длинного импульса, а при приходе длинных импульсов стробирующий импульс - раньше окончания длинного импульса. Oripe- делитель 9 импульсов распознает импульсы, поступающие на его вход с рабочего инструмента 4, и при поступлении длинного импульса выдает сигнал на генератор 11 пуска. Распознавание длинного импульса осуществляется за счет определения начилия сигнала с рабочего инструмента 4 в момент окончания стробирующего импульса.

При отсутствии сигнала с рабочего инструмента 4 в момент окончания стробирующего импульса, что соответствует короткому импульсу (фиг. 2, t,(j ). определитель импульсов генерирует электрический сигнал только по второму выходу. При поступлении электрических импульсов с рабочего инструмента 4 на вход генератора 11 пуска последний начинает генерировать импульс вплоть до прихода сигналов с первого выхода определителя 9 импульсов, которые появляются в моменты окончания стробирующего импульса (tj, tg , t,, ) при наличии сигнала с рабочего инструмента 4. Генератор 14 остановки начинает генерировать импульсы только при наличии на его входах электрических импульсов, поступающих с блока 12 задержки и рабочего инструмента 4,

Блок 12 задержки выделяет импульсы, соответствующие импульсам, при- ХОДЯГЦИМ с генератора 1 1 пуска, но с задержкой времени, большей длительности короткого импульса, поэтому при приходе короткого импульса генератор 14 остановки не генерирует электрические гмпyльcы (tg), а при приходе длинного импульса (фиг. 2, t,j ) при условии срабатывания генератора 11 пуска и прихода сигнала с блока 12 задержки (t) генератор 14 остановки выдает электрический импульс, который поступает в блок 13 остановки и в генератор 11 пуска, блокируя последний от дальнейшего запуска вплоть до исчезновения импул сов с генератора 14 остановки. Длительность импульсов последнего выбирается такой, чтобы время окончания импульса соответствовало холостому ходу испытуемой машины, т.е. период отсутствия электрическ1гх сигналов, поступающих с рабочего инструмента 4

В момент окончания стробирующего импульса при наличии сигнала на выходе генератора 11 пуска (t,, ) блок пуска выдает запускающий импульс на вход отсчетного блока 10, а при наличии сигнала на выходе генератора 14 остановки (t4., t, t,4) блок 13 остановки выдает импульс остановки н вход отсчетного блока 10.

Если при включении испытуемой машины с рабочего инструмента 4 первым придут длинные импульсы (t,, ty), в

момент времени l срабатывает генератор 11 пуска с выдержкой времени, обусловленной блоком 12 задержки, , срабатывает генератор 14 остановки (t) и блокирует генератор 11 пуска от дальнейшего срабатывания. В момент окончания стробирующего импульс (t,) определитель 9 импульсов вырабатывает сигнал, который прекращает генерацию импульса генератора 11 пус ка, поэтому блок 8 пуска не выдает запускающие импульсы на вход отсчетного блока 10.

В момент окончания стробирующего импульса (t4, t), блок 13 остановки вьщает на вход отсчетного блока 10 импульсы остановки, которые не меняю состояния отс етно1 о блока 10. Рабо

0

5

0

5

0

5

0

5

та устройства в последую цие периоды аналогична приведенному. Таким образом, отсчетныу блок 10 при приходе на его вход запускаюшег о импульс-а, соответствующего приходу короткот о импульса, начинает измерять интервал времени, а при приходе импульса остановки, соответствующего первому длинному импульсу, прекращает измерение. В результате измерений, выполненных с помощью отсчетного блока 10 определяют скорость бойка и, зная массу бойка, энергию удара испытуемой машины.

Для определения энергии каждого удара с источника 15 эталонного напряжения на блок 16 коммутации подается напряжение При приходе электрического импульса с блока 8 пуска (фиг. 2, с,, ) блок 16 коммутации подает эталонное напряжение U, на интегратор 17, а при приходе электрического импульса с блока 13 остановки (фиг. 2, С,4) эталонное напряжение на выходе интегратора 17 равняется U,g . В момент появления напряжения на втором вьсходе определителя 9 импульсов (фиг. 2, ) подается сигнал Сброс, и интегратор 17 приходит в исходное состояние, В качестве дополнительного отсчетного блока может быть использован шлейфовый или запоминаю(ций осциллограф с малой скоростью развертки, так как в данном случае отношение времени несущего полезный сигнал к периоду приближается к единице, что позволяет существенно понизить скорость развертки.

При поступлении на счетный вход триггера Т сигнала с блока 8 пуска на выходе ключа К в блоке коммутации (фиг. 3) появляется эталонное напряжение, которое поступает на интегратор 17, а при приходе электрического сигнала с блока 13 остановки на установочный вход триггера Т эталонное напряжение на интегратор 17 не подается.

Формула изобретения

Устройство для измерения скорости движения бойка ударной маш)шы по авт. св. № 1249464, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения регистрации дополнительных внешних факторов, в него введены последовательно подключенные источник Эталонного напряжения, блок коммутации, интегратор и второй отсчетный блок, причем управляющие входы блока коммутации подключены к выходам блока пуска и блока остановки, а управляющий вход интегратора подключен к выходу определителя импульсов.

Изобретение предназначено для измерения удара машин ударного действия. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устр-ва. В результате измерений, выполненньк с помощью отсчетного блока 10, определяют скорость бойка и, зная его массу, определяют энергию удара испытуемой машины. Для определения энергии каждого удара с источника 15 эталонного напряжения на блок 16 коммутации подается эталонное напряжение. При приходе импульса с блока 8 пуска блок 16 коммутации подает эталонное напряжение на интегратор 17, а при приходе импульса с блока 13 остановки эталонное напряжение на интегратор 17 не подается. 3 ил. с ю

. /, t

tj tff to

Фие2

Редактор Н.Рогулич

IPUf.S

Составитель К.Лукомский Техред М.

Заказ 1762/44

Тираж 847

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

«,

«c«

Корректор А.Обручар

Подписное