Устройство для измерения энергии удара Советский патент 1990 года по МПК G01L1/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения энергии удара ударно- импульсных гайковертов.

Цель изобретения - повышение точности измерения энергии удара,

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для измерения энергии удара; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства

Устройство для измерения энергии удара содержит диловоспринимающее устройство 1, выполненное в виде маховика 2, установленного в корпусе 3 на подшипниках 4, датчика 5 углового положения, размещенного на валу 6

маховика 2, хвостовика 7 и датчика 8 момента, и информационно-вычислительный блок 9, содержащий генератор 10 импульсов, первый элемент И 11, выходом подключенный к счетному входу первого счетчика 12 импульсов, а первым входом - к выходу первого триггера 13, второй элемент И 14, выходом лодключенный к счетному входу второ- го счетчика 15 импульсов, а первым входом - к выходу второго триггера 16, усилитель 17, входом подключенный к выходу датчика 8 момента, а выходом - к установочному S-входу третьего триггера 18, выходом подключенного к D-входу четвертого триггера 19, выходом соединенного с вторысд

00

00 СЭ

ми входами элементов И 11 и 14 и .установочным R-входом третьего триггера 18, выход пятого триггера 20 подключен к D-входу перво го триггера 13 выходом подключенного к D-входу второ го триггера 16 и установочному R-вхо- ду пятого триггера 20, установочным S-входом через кнопку 21 управления соединенного с шиной Напряжение логи ческой единицы, тактирующие входы первого и второго триггеров 13 и 16 соединены с выходом усилителя 17, тактирующий вход четвертого триггера 19 соединен с выходом датчика 5 угла, выход генератора 10 импульсов подключен к третьим входам элементов И 11 и 14, информационные выходы счет чиков 12 и 15 импульсов подключены к информационным входам вычислительного устройства 22, выход второго триггера 16 через формирователь 23 импульсов подключен к управляющему входу вычислительного устройства 22, а информационные выходы вычислительного устройства подключены к индикатору 240

Устройство для измерения энергии удара работает следующим образбм.

Ударный гайковерт 25 подсоединяют к хвостовику 7 силовоспринимающего устройства 1 и производят включение гайковерта и информационно-вычислительного блока 9, предварительно уст новленного в исходное состояние (не указано).

Гайковерт начинает создавать ударно-вращательные импульсы, которые через датчик 8 момента воздействуют на маховик 2, приводя его во вращени При этом на выходе датчика 8 момента появляются короткие импульсы, длительность которых определяется длительностью удара и составляет 10- 50 мк/с , а частота повторения определяется частотой повторения ударно- вращательных импульсов гайковерта и составляет 10-40 Гц. Так как маховик 2 начал вращаться, то на выходе датчика 5 углового положения появляются импульсы, причем повороту маховика на один градус соответствует один импульс на выхстде датчика 5 углового положения о

После нажатия кнопки 21 управления триггер 20 устанавливается в единичное состояние, на его выходе появ пяется напряжение логической еди

0

5

0

5

0

5

0

5

0

ницы, которое поступает на D-вход первого триггера 13.

При нанесении гайковертом удара на выходе датчика 8 момента появляется импульс, которым триггеры 13 и 18 устанавливаются в единичное состояние. При этом напряжение логической единицы с выхода триггера 18 поступает на 15-вход (триггера 19. Импульсом с выхода датчика 5 угла триггер 19 устанавливается в единичное состояние, на его выходе появляется напряжение логической единицы, которым триггер 1Я устанавливается в исходное нулевое состояние. С выхода триггера 19 напряжение логической единицы поступает так же на входы элементов И 11 и 14, при этом условие совпадения для элемента И 11 начинает выполняться, так как триггер 13 находится в единичном состоянии, и на его выходе появляются импульсы с выхода генератора 10, частота которого стабильна и равна 100 кГц. С выхода элемента И 11 импульсы генератора 10 поступают на счетный вход счетчика 12 импульсов, который начинает заполняться ими о

При поступлении следующего импульса с выхода датчика 5 углового положения триггер 19 устанавливается в нулевое состояние, так как триггер 18 находится в нулевом состоянии, условие совпадения для элемента И 11 перестает выполняться. Счет импульсов генератора 10 счетчиком 12 заканчивается, и счетчик 12 переходит в режим хранения информации.

При нанесении гайковертом следующего удара триггеры 16 и 18 устанавливаются в единичное состояние, а триггер 13 - в нулевое. Импульсом с выхода датчика 5 угла триггер 19 устанавливается в единичное состояние, условие совпадения для элемента И 14 начинает выполняться и счетчик 15 заполняется импульсами генератора 10.

При повороте маховика на угол 1° на выходе датчика 5 углового положения появляется импульс, которым триггер 19 возвращается в исходное нулевое состояние, условие совпадения для элемента И 14 перестает выполняться и счетчик 15 переходит в режим хранения информации.

Таким образом, в счетчиках 12 и 15 зафиксировано количество импульсов, пропорциональное времени поворота

вала маховика на 1°, которое обратно пропорционально угловой скорости маховика Причем количество импульсов в счетчике 12 обратно пропорционально угловой скорости маховика до удара, энергию которого предстоит измерять, а в счетчике 15 - обратно пропорционально угловой скорости после - измеряемого удара.

С выходов счётчиков импульсов информация поступает на входы вычислительного устройства 220 После нанесения очередного удара ударно-импульсным гайквертом триггер 16 возвраща- ется в исходное нулевое состояние и из заднего фронта импульса на его выходе формирователем 23 формируется импульс, поступающий на управляющий вхвд вычислительного устройства, по которому вычислительное устройство считывает информацию счетчиков 12 и 15, производит вычисление энергии удара и результат вычислений выводит на индикатор 24.

Процесс измерения заканчивается, и гайковерт отключают от питающей сеТИо

Формула изобретения

Устройство для измерения энергии удара, содержащее силовоепринимающее устройство, выполненное в виде маховика , установленного в корпусе на подшипниках,датчика углового положения, размещенного на валу маховика, хвостовик и информационно-вычислительный блок, содержащий генератор импульсов, первый элемент И, выходом подключенный к счетному входу первого счетчика импульсов, а первым входом - к выходу первого триггера, второй

866

элемент И, выходом подключенный к счетному входу второго счетчика импульсов, а первым входом - к выходу второго триггера, и индикатор, о т- личающееся тем, что, с целью повышения точности измерения энергии удара, оно снабжено датчиком крутящего момента, установленным на валу маховика и связанным с хвостовиком, а информационно-вычислительный блок снабжен усилителем, третьим, четвертым и пятым триггерами, формирователем импульсов, вычислительным блоком и кнопкой управления, причем выход датчика момента через усилитель соединен с установочным S-вхо- дом третьего триггера, выход которого подключен к D-входу четвертого триггера, выход котЬрого соединен с вторыми входами элементов И и установочным R-входом третьего триггера, выход пятого триггера подключен к D-входу первого триггера, выход которого подключен к D-входу второго триггера и установочному R-входу пятого триггера, который установочным S-входом через кнопку управления соединен с шиной Напряжение логической единицы, тактирующие входы первого и второго триггеров соединены с выходом усилителя, тактирующий вход четвертого триггера соединен с выходом датчика угла, а выход генератора импульсов подключен к третьим входам элементов И, информационные выходы счетчиков импульсов подключены к информационным входам вычислительного блока, выход второго триггера через формирователь импульсов подключен к управляющему входу вычислительного блока, информационные выходы которого подключены к индикатору.

J 8 I 4 g 5

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерения энергии удара ударно-импульсного гайковерта. Ударно-вращательные импульсные гайковерты воздействуют на силовое принимающее устройство, состоящее из маховика, на валу которого установлены датчик момента и датчик углового положения. Сигналы датчиков поступают в информационно-вычислительный блок. При нажатии кнопки управления производится измерение времени поворота маховика на 1°, результат измерения фиксируется в первом счетчике импульсов. После нанесения измеряемого удара вновь производится измерение времени поворота маховика на 1°, которое фиксируется во втором счетчике импульсов. Выходы счетчиков импульсов соединены с информационными входами вычислительного устройства, которое по измеренным величинам производит вычисление энергии удара. 2 ил.