Устройство для учета времени работы мобильных машин Советский патент 1988 года по МПК G07C5/02 

12

4 4 4

00

Изобретение относится к приборостроению и автоматике, к устройствам для получения информации об ис- поль овании по времени мобильных машин, например тракторов, автомобилей. бульдозеров, экскаваторов др. Целью изобретения является упрощение устройства. Устройство содержит вибрационный датчик 1, включающий в себя корпус 2, цилиндрическую винтовую пружину 3, диэлектрическое кольцо 5 и контакт 6, Кроме того, устройство содержит формирователь 7 импульсов, счетчик 8, генератор 9 импульсов, элемент И 10 и регистратор 11, В процессе работы интервал времени записывается в регистратор 11 в качестве кванта времени работы мобильной машины, если за этот интервал произошло заданное число срабатываний вибрационного датчика 1. В противном случае интервал времени пропускается. 2 3.п. ф-лы, 3 ил. (Л

Ц3и2.1

11А

Изобретение относится к приборостроению и автоматике, в частности к устройствам для получения как в аналоговой (диаграммной) форме, так ив цифровом виде информации об использовании по времени мобильных машин, например тракторов, автомобилей, бульдозеров, экскаваторов и др.

Целью изобретения является упро- щение устройства.

На фиг.i приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 и 3 - диаграммы напряжений соответственно дл неработающей и работающей мобильной машины.

Устройство для учета времени работы мобильных машин содержит вибрационный датчик 1, который включает в себя корпус 2, которым он жестко закрепляется на остове кабины мобильной машины. К корпусу 2 через пластинчатьй кронштейн одним концом консольно прикреплена цилиндрическая винтовая пружина 3.

Она имеет межвитковой натяг и статический прогиб или осадку (не изображены) . Статический прогиб цилиндрической винтовой пружины 3 обуславливает инерционный элемент ввинченный в пружину и выполненный в виде инерционного токопроводящего стержня А, которьй своей свободной концевой частью входит в диэлектрическое кольцо 5, которое ограничивает ход стержня 4 и имеет зазор (катаракт) К .над неподвижно установленным контактом 6.

Межвитковой натяг пружины 3 находится во взаимной связи с собственной частотой упругого подвеса стержня 4 и коэффициентном демпфирования, а размеры кольца 5 с явлением субгармонического резонанса.

Кольцо 5 закреплено на корпусе 2, а контакт 6 - в теле этого кольца 5. При этом, величина К выставляется как ввинчиванием или вывинчиванием стержня 4 в (из) пружину (ы) 3, так и подгибом или отгибом корпуса 2. Кроме того, устройство содержит фор ш рователь 7 импульсов, счетчик 8 со схемой сброса, генератор 9 импульсов, задающий интервалы ftt и синхроимпульсы, элемент И 10, регистратор 11 и автономный источник питания (не показан).

На фиг.2 и 3 позициями 12-17 обозначены диаграммы напряжений в изоб

0

5

раженных на фиг.1 линиях связи между элементами.

Устройство работает следующим образом.

При простое мобильной машины с выключенным двигателем, когда нет ни вибраций, ни колебаний корпуса 2, замыканий подвижного контакта (кронштейн - пружина 3 - стержень 4) с неподвижным контактом 6 также нет, нет и импульсов на вь1ходе вибрационного датчика, отсутствуют импульсы и на выходе формирователя 7 (фиг.2, позиции 12 и 13). Не должно быть импульсов и на выходах счетчика 8 и элемента И 10 (фиг,2, позиции 15 и 17), хотя генератор 9 импульсов непрестанно генерирует импульсы, производя этим опрос (фиг.2, позиции 14 и 16). Импульсы на выходе 14 имеют длительность At а, а импульсы на выходе 16 имеют период л t.

Таким образом, при простое мобильной машины с выключенным двигателем регистрации времени нет, а устройство, генерируя временные формы, все время,замыкается, минуя долговременную память в регистраторе 11 вре- 0 мени. Аналогичная картина (фиг.2) и при простое мобильной машины с включенным двигателем.

При собственной частоте упругого подвеса вибрационного датчика в 6 Гц устройство закреплено своим корпусом

5

0

5

0

5

2, например, в кабине кругового авто мобиля марки КАМАЗ. Обратившись к тахометру этого автомобиля при простое с включенным двигателем выясняем, что доминируют и технически рекомендованы 600-700 об/мин, т.е. 10-12 Гц (ниже этих оборотов двигатель просто заглохнет). Имеется частотная отстройка стержня 4 на пружине 3 и кронштейне по основному резонансу этого подвеса в 6 Гц. Второй резонанс этого же подвеса равен 12 Гц, и, если бы не бьшо межвиткового трения в пружине 3, то стержень 4, недопустимо раскачиваясь, соприкасался бы с контактом 6, и на выходе 12 появились бы импульсы.

Рассматривая винтовую цилиндрическую пружину 3 как набор сопротивлений (резисторов) между витками по . трению (сопротивлению) виток о виток, приходим к аналогу или к сходности подвеса датчика с аттенюатором.

Не менее важным, чем наличие в датчике указанного трения, является величина К зазора (катаракта) между подвижным и неподвижным контактами. Задание такой величины обусловлено тем, что и при активном сопротивлении (трении) инерционный элемент все же вибрирует с незначительной амплитудой при простое мобильной машины с ю включенным двигателем. Если нет никаких движений (смещений) стержня 4, то нет и никакого трения, нет диссипации, энергии.

Инерционный элемент вибрационного датчика предлагаемого устройства наиболее податлив в двух направлениях. Закрепив устройство в кабине мобильной машины таким образом, чтобы его стержень 4 с максимумом откликался бы на две наиболее информативные формы колебаний, приобретая и сам две формы колебаний, получаем наибольшую чувствительность датчика-вектромера.

Импульсы с вибрационного датчика при работе мобильной машины (фиг.З, позиция 12) поступают на формирователь 7, в котором подчищается и контактный дребезг вибрационного датчика. Нормализованные импульсы с формирователя 7 (фиг.З, позиция 13) поступают на счетчик 8, в который направлены и импульсы с генератора 9

нижний частотный порог примерно в 0,07 Гц. Верхняя же частота среза определяется вибрационным датчиком 1.

g При опознании режимов работ по интервалу корреляции случайных низкочастотных колебаний мобильных машин для вычисления под контроль времени этих режимов в устройстве подбирается величина К, которая обеспечивает катаракт (порог) для подсчета выбросов случайных колебаний над этим катарактом N (К). Число этих выбросов также программируется на счетчи15 ке 8 с учетом априорной информации, а именно с учетом эталонной статистической маски Г на режим. Формула изобретения 1. Устройство для учета времени

20 работы мобильных машин, содержащее датчик, формирователь импульсов выход которого соединен с первым входом

счетчика, и элемент И, выход которого подключен к входу регистратора, 25 отличающееся тем

. что,

с целью упрощения устройства, в него введен генератор импульсов, а датчик выполнен вибрационным, выход вибрационного датчика соединен с входом фор- 30 мирователя импульсов, первый и второй выходы генератора импульсов подключены соответственно к первому входу элемента Ник второму входу счетчика, выход которого соединен с вторым

длительностью ut (фиг.З, позиция 14). Если в счетчик 8 поступает количество 35 входом элемента И.

импульсов от формирователя 7 не менее 2. Устройство по п.1, о т л и ч а- запрограммированного за t, то фор- ю щ е е с я тем, что вибрационный ммруется импульс на выходе счетчика 8 датчик содержит цилиндрическую винто- (фиг.З, позиция 15), который поступа- вую пружину, инерционный токопроводя- ет в элемент И 10, на второй вход ко- 40 щий стержень, диэлектрическое кольцо торого генерируются короткие импульсы и контакт, один конец цилиндрической

винтовой пружины консольно укреплен на корпусе, а на другом конце горизонтально укреплен токопроводящий 45 стержень, расположенный внутри диэлектрического кольца, на внутренней, поверхности которого в зоне движения токопроводящего стержня укреплен контакт.

50 3. Устройство по п.1, о ,т л и - чающееся тем, что постоянная времени Г вибрационного датчика определяется из математического выраже™« Г it/40,

55 где &t - период следования импульсов генератора импульсов, равный половине наименьшего временного интервала работы мобильных машин.

с периодом U t со второго выхода генератора 9 (фиг.З, позиция 16). При наличии импульсов на двух входах элемента И 10 на вход регистратора 11 поступает сигнал или импульс (фиг.З, позиция 17), разрешающий фиксацию it в долговременной памяти.

Регистратор 1.1 может быть как чисто цифровым, так и с исполнительным механизмом испускателя носителя информации, например, в виде бумажной ленты с защитными знаками.

На фиг.З показано действие устройства при работе мобильной машины с уставкой (программой) в счетчике 8 на количество импульсов не менее двух, т.е.при ut 30 с получаем

ю

4847

нижний частотный порог примерно в 0,07 Гц. Верхняя же частота среза определяется вибрационным датчиком 1.

g При опознании режимов работ по интервалу корреляции случайных низкочастотных колебаний мобильных машин для вычисления под контроль времени этих режимов в устройстве подбирается величина К, которая обеспечивает катаракт (порог) для подсчета выбросов случайных колебаний над этим катарактом N (К). Число этих выбросов также программируется на счетчи15 ке 8 с учетом априорной информации, а именно с учетом эталонной статистической маски Г на режим. Формула изобретения 1. Устройство для учета времени

20 работы мобильных машин, содержащее датчик, формирователь импульсов выход которого соединен с первым входом

счетчика, и элемент И, выход которого подключен к входу регистратора, 25 отличающееся тем

. что,

с целью упрощения устройства, в него введен генератор импульсов, а датчик выполнен вибрационным, выход вибрационного датчика соединен с входом фор- 30 мирователя импульсов, первый и второй выходы генератора импульсов подключены соответственно к первому входу элемента Ник второму входу счетчика, выход которого соединен с вторым

35 входом элемента И.

1Z

II III II I HIJ J III

цзиг.г

Шиг.З