Устройство для контроля вращения рабочих механизмов хлопкоуборочной машины Советский патент 1990 года по МПК G07C3/10 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения и контроля скорости вращения перемещающихся механизмов, в частности для определения количест- ва вращающихся шпинделей хлопкоуборочной машины.

Целью изобретения является повышение точности и упрощение конструкции устройства.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчик 1 вращения барабана (датчик прохождения количества шпинделей), с первого по третий датчики 2-4 вращения шпинде- .лей, элемент ИЛИ 5, первый счетчик 6 первый индикатор 7, элемент И 8, с первого по четвертый пороговые элементы 9 - 12, блок 13 преобразования времяимпульсный сигналов, содержащий первый одновибратор 14, элемент задержки 15, второй одновибратор 16 и элемент ИЛИ 17, блок 18 селекции, содержащий первый и второй временные селекторы 19 и 20, элемент НЕ 21 и элемент И 22, второй и третий счетчики 23 и 24, второй индикатор 25 и ключ 26 управления. Кроме того, на чертеже изображены барабан 27, шпиндель 28 и постоянный магнит 29, укрепленный на шпинделе 28.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом каждого этапа контроля вращения шпинделей следует нажать на ключи 26. Тогда стирается вс имеющаяся информация в счетчиках 6, 23 и 24. Нажатие ключа 26 является началом процесса измерения вращения шпинделей. Шпиндели 28, перемещаясь и врацаясь вокруг своей оси, проходя мимо неподвижных датчиков 1-4. Км- пульсы о прохождении (о количестве) шпинделей 28 передаются через датчик 1 на пороговый элемент 12 и на вход счетчика 6. В исходном состоянии, т.е. в начале испытания (контроля),

0

5

0

5

0

5

0

5

на первом выходе счетчика 6 имеется 1, которая превращается в О только тогда, когда счетчик 6 подсчитывает 120 импульсов (10 оборотов). Для получения достоверного сведения о количестве вращающихся (невращающихся) шпинделей достаточно провести контрольное испытание при 10 оборотах шпиндельного барабана 27. Если это окажется недостаточным, то можно увеличить число испытуемых оборотов барабана 27, в зависимости от этого изменяется время исчезновения 1 на выходе счетчика 6. Эта 1 удержива-: ет в открытом состоянии первый вход элемента И 8. Одновременно шпиндели

28проходят под последовательно размещенными датчиками 2-4 вращения шпинделей. Датчики 2-4 располагаются на одном из (верхний или нижний) краев траектории движения (вращения) постоянного магнита 29, установленного на головке шпинделя 28, а постоянный магнит 29, имеющий диаметр 5 - 5,5 мм, располагается на расстоянии

5 мм от оси вращения шпинделя 28. При размещении постоянного магнита

29близко к оси вращения шпинделя 28 оказывается достаточным для контроля вращения шпинделя использовать три датчика 2, 3, 4.

Во время контроля вращения шпинделей 28 могут быть следующие случаи:

1.Если шпиндель 28, вращаясь, проходит под датчиками 2-4, то на выходе одного из датчиков появится только один импульс;

2.Если шпиндель 28, не вращаясь, проходит под датчиками 2-4, то на выходах всех трех датчиков появится или три импульса (постоянный магнит проходит под всеми тремя датчиками), либо не появится ни один импульс (постоянный магнит проходит вдали от датчиков) .

Таким образом, в зависимости от вращения и невращения каждого шпинделя 28 на выходах датчиков 2-4 появляются соответственно один или три импульса, которые, проходя через соответствующие пороговые элементы 9, 10 и 11 поступают на входы элемента ИЛИ 5. На пороговых элементах 9, 10 и 11 импульсы усиливаются, согласуются по уровню и по фронту. С выхода элемента ИЛИ 5 импульсы поступают на вход блока 13 преобразования время- импульсных сигналов. Блок 13 состоит из параллельно подключенных одновиб- раторов 14 и 16, элемента задержки 15 последовательно подключенного к одно вибратору 16, и из элемента ИЛИ 17. Назначением одновибраторов 14 и 16, элемента задержки 15, а также элемента ИЛИ 17 является преобразование по поступающего импульса длительностью С, в импульсы с суммарной длительно- стью С2, причем суммарная длитель- ность Ј равна времени, затрачиваемому шпинделем для прохождения между двумя датчиками 2-3 или 3-4.

Таким образом, в зависимости от вращения шпинделей здесь может быть три случая:

1.Если шпиндель 28 вращает.ся

с нормальной заданной скоростью, то на выходе блока 13 преобразования времяимпульсных сигналов, т.е. на вы- ходе элемента ИЛИ 17, получим импульс с суммарной длительностью Ј2;

2.Если шпиндель, не вращаясь, проходит поблизости от датчиков 2-4, то на выходе блока 13 преобразования времяимпульсных сигналов получим импульс с суммарной длительностью 3 .

3.Если шпиндель, не вращаясь, проходит вдали от датчиков 2-4, то на выходе блока 13 преобразования времяимпульсных сигналов будут от- - сутствовать импульсы.

С- выхода блока 13 времяимпульсные сигналы, характеризующие вращение (невращение) шпинделей, поступают на вход блока 18 селекции, который состоит из параллельно соединенных временных селекторов 19 и 20, элемента НЕ 21 и элемента И 22.

Временной селектор 19 выделяет

импульсы только с длительностью t,

4

а временной селектор 20 - с длитель- ностью, большей С(т.е. ЗС2). Принцип работы блока 18 селекции заключается в следующем.55

В исходном состоянии на выходе элемента НЕ 21 имеется 1, которая держит в отпертом состоянии второй , вход первого элемента И 22. Если на

JQ , j -20

25

о

40

45

50

55

входы временных селекторов 19 и 20 поступают импульсы с длительностью f.j,, характеризующие вращение шпинделей, то они выделяются временным селектором 19 и через элемент И 22 поступают на РТОГОЙ вход элемента И 8. Поскольку в это время на первом входе элемента И 8 имеется 1, то импульсы, пропорциональные числу шпинделей 28, вращающихся с заданной скоростью, с выхода элемента И 8 поступают на вход счетчика 23, коэффициент пересчета которого равен числу оборотов испытания шпиндельного барабана 27 (в данном случае вращение или невращение шпинделей 28 проверяется при 10 оборотах барабана 27, что достаточно для получения среднего числа шпинделей, вращающихся с нормальной скоростью).

Среднее значение вращающихся шпинделей 28 поступает на счетчик 24, по- после которого осуществляется дешифрация информации, и последняя отображается на индикаторе 25, где можно судить о числе нормально вращающихся (невращающихся) шпинделей 28 барабана 27-.

Если на входы временных селекторов 19 и 20 поступают импульсы с длительностью больше Ј-(т.е. ), то эти импульсы выделяются селектором 20 импульсов и инвертируются элементом НЕ 21. В результате запирается вход элемента И 22. Таким образом, если шпиндели 28 вращаются с нормальной скоростью, то импульсы о вращении шпинделей проходят через элементы И 22 и 8, а если не вращаются, то импульсы не проходят через элементы И 22 и 8.

Контроль вращения (невращения) шпинделей продолжается до тех пор, пока счетчик 6 не подсчитает 120 импульсов, а на 121 импульсе, т.е. импульсе, соответствующем заданному обороту, на его первом выходе появится сигнал, соответствующий О, который запирает вход элемента И 8, что означает окончание времени испытание. Далее элементы И 22 и 8 независимо от вращения шпиндельного барабана 27 не будет пропускать поступающие импульсы, а индикатор 7, загоревшийся в этот момент, оповещает испытателя об окончании времени испытания.

В качестве селекторов времяимпульсных сигналов можно использовать им- . пульсные ключи, выполненные на логических элементах с запоминанием сигнала управления.

Использование изобретения позволяет улучшить качество выпускаемых шпинделей, своевременно обнаружить количество невращающихся шпинделей, повысить производительность хлопкоуборочных машин.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля вращения рабочих механизмов хлопкоуборочной машины, содержащее датчик вращения барабана и первый датчик вращения шпинделей, расположенных на вращающемся валу барабана, по окружности которого подвижно укреплены шпиндели с возможностью перемещения вокруг барабана, постоянные магниты, жестко укрепленные на каждом шпинделе, выход первого датчика вращения шпинделей соединен с входом первого порогового элемента, элемент И, индикаторы и счетчики, первый выход первого из которых подключен к входу первого индикатора, выход второго счетчика соединен с первым входом третьего счетчика, выход которого подключен к входу

второго индикатора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и упрощения устройства, в него введены второй и третий датчики вращения шпинделей, с второго по четвертый пороговые элементы, элемент ИЛИ, ключ управления, блок преобразования времяимпульсных сигналов и блок селекции, выходы второго и третьего датчиков вращения шпинделей соединены с входами соответственно второго и третьего, пороговых элементов, выход

5

0

5

0

5

Q

. датчика вращения барабана через четвертый пороговый элемент подключен к первому входу первого счетчика, второй выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого подключен к первому входу второго счетчика, выходы первого, второго и третьего пороговых элементов через последовательно соединенные элемент ИЛИ, блок преобразования времяимпульсных сигналов и блок селекции подключены к второму входу элемента И, выход ключа управления соединен с вторыми входами счетчиков.

2.Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок преобразования врямяимпульсных сигналов содержит одновибраторы, элемент ИЛИ

и элемент задержки, вход которого объединен с входом первого порогового одновибратора и является входом блока преобразования времяимпульсных сигналов, выход элемента задержки через второй одновибратор соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход первого одновибратора подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход которого является выходом блока преобразования времяимпульсных сигналов.

3.Устройство поп.1, отличающееся тем, что блок селекции содержит элемент НЕ, И, первый

и второй временные селекторы, объединенные входы которых являются входом блока селекции, выход первого временного селектора соединен с первым входом элемента И, выход второго времен- (ного селектора через элемент НЕ под- ключей к второму входу элемента И, выход которого является выходом блока селекции.

Изобретение относится к приборостроению и средствам автоматики и может быть использовано для измерения и контроля скорости вращения перемещающихся механизмов, в частности для определения количества вращающихся шпинделей хлопкоуборочной машины. Целью изобретения является повышение точности и упрощение устройства. Устройство содержит датчик 1 вращения барабана, датчики 2 - 4 вращения шпинделей, элемент ИЛИ 5, счетчики 6, 23, 24, индикаторы 7, 25, пороговые элементы 9 - 12, элемент И 8, блок 13 преобразования время-импульсных сигналов, блок 18 селекции и ключ 26 управления. Работа устройства основана на контроле длительности импульса с выхода элемента ИЛИ 5. Последняя зависит от состояния шпинделей. Счетчики 6 и 24 подсчитывают соответственно число оборотов барабана и число работающих (вращающихся) шпинделей. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.