Устройство для измерения энергии удара Советский патент 1991 года по МПК G01L5/00 G01P3/08 

1

(21)4458630/10

(22) 19.05.88

(46) 15.07.91. Бюл №26

(71)Институт горного дела СО АН СССР

(72)А.А. Перьев, Н.А Бритков, Г.Г Угаров и В.И. Мошкин

(53)531.767(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР Nh 1249464, кл G 01 Р 3/18,1984

Авторское свидетельство СССР N5 1348733, кл. G 01 Р 3/08, 1985.

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭНЕРГИИ УДАРА

(57)Изобретение относится к измерительной технике Целью изобретения является

повышение надежности работы за счетулуч шения помехозащищенности и введения блокировки отсчетного блока При замыкании электрического контакта между бойком 1 и подвижным стержнем 3 импульс, сформированный входным блоком 6, поступает на вход одновибратора 7, выход которого через интегрирующую цепь 8 соединен с управляющим входом электронного ключа

9,и на запускающий вход отсчетного блока

10.При замыкании электрического контакта между бойком 1 и рабочим инструментом 2 импульс с выхода блока 6 поступает через открытый к этому моменту электронный ключ 9 на отключающий вход отсчетного блока 10 3 ил

Изобретения относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение надежности работы за счет улучшения помехозащищенности и введения блокировки отсчетного блока. При замыкании электрического контакта между бойком 1 и подвижным стержнем 3 импульс, сформированный входным блоком 6, поступает на вход одновибратора 7, выход которого через интегрирующую цепь 8 соединен с управляющим входом электронного ключа 9, и на запускающий вход отсчетного блока 10. При замыкании электрического контакта между бойком 1 и рабочим инструментом 2 импульс с выхода блока 6 поступает через открытый к этому моменту электронный ключ 9 на отключающий вход отсчетного блока 10. 3 ил.

СО

с

о о со

N

ел

00

cpus.i

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть применено для измерения энергии удара машин ударною действия.

Целью изобретения является повышение надежности работы.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы работы; на фиг. 3 - пример реализации устройства.

Устройство для измерения энергии удара содержит боек 1 испытуемой машины и рабочий инструмент 2, подключенные к электрической цепи (не показана), подвижной стержень 3, пружину 4, изоляторы 5, формирователь импульсов, входной блок 6, одновибратор 7, интегрирующую цепь 8, электронный ключ 9, отсчетный блок 10.

Устройство работает следующим образом.

Формирователь 6 импульсов (входной блок) генерирует электрические импульсы в момент соударения бойка 1 и подвижного стержня 3 и через время Т при соударении бойка 1 и рабочего инструмента 2, а электронный ключ 9 срабатывает через время т после подачи на вход интегрирующей цепи 8 постоянного напряжения, причем время т- меньше времени Т. В исходном состоянии на выходах одновибратора 7, интегрирующей цепи 8 и электронного ключа 9 имеются напряжения, соответствующие состоянию О.

При замыкании электрической цепи между бойком 1 и подвижным стержнем 3 формирователь 6 импульсов (входной блок) в момент времени ti (фиг. 2) генерирует электрический импульс Ue, который запускает отсчетный блок 10 и одновибратор 7. Напряжение на выходе интегрирующей цепи 8 через время TI , определяемое постоянной времени, достигает напряжения срабатывания ключа 9 (t2, фиг. 2), в результате чего при контакте бойка 1 с рабочим инструментом 2 (t3, фиг. 2) импульсы, генерируемые входным блоком 6, через ключ 9 поступают на отключающий вход отсчетно- го блока 10. Время Т, зафиксированное отсчетным блоком 10, обратно пропорционально скорости движения бойка 1, при окончании электрического импульса, генерируемого одновибратором 7 (0, фиг. 2) в течение времени ti, устройство приходит в исходное состояние. Сигналы помехи, обусловленные дребезгом контактного датчика и одновибратора, не проходят на выход интегратора 8, а только меняют время заряда интегратора Тч .

На фиг, 3 приведен пример реализации данного устройства, выполненного на цифровых логических элементах.

Одновибратор 7 выполнен на микросхеме ДД2, входной блок 6 выполнен на микросхеме ДД1, ключ 9 на микросхеме ДДЗ, интегрирующая цепь Р4-СЗ, вход которой подключен к прямому выходу Q одновибратора ДД2, а вход подключен к одному из

0 входов схемы совпадения ДДЗ. Второй вход схемы совпадения ДДЗ связан с выходом входного блока ДД1, а выход схемы ДДЗ и выход схемы ДД1 подключены к входам частотомера Pf.

5В исходном состоянии, когда контакт

BS, составляющий электрическую цепь между бойком 1 и подвижным стержнем 3 и наковальней 2, разомкнут, на выходе микросхем ДД1, ДД2 и ДДЗ будут напряжения,

0 соответствующие О. Контакт BS шунтирован цепью R1-C1, исключающей влияние наводок напряжения, а ток делителя напряжения Р2-Р1, протекающий через резистор Р2 и резистор Р1 снижает входное сопро5 тивление микросхемы ДД1. В момент времени ti (см. фиг. 2) при замыкании контакта BS напряжение О прикладывается к входу 1 микросхемы ДД1. Положительный импульса UG с выхода 3 поступает одновремен0 но на первый вход частотомера Pf и запускает его и на 5 вход микросхемы ДД2. На выходе 6 микросхемы ДД2 появится напряжение U, соответствующее 1, и будет держаться в течение времени Т2 , зависяще5 го от параметров С2 и РЗ одновибратора ДД2.

В момент времени т.2 конденсатор СЗ через резистор Р4 заряжается до напряжения Ue, соответствующего уровню 1. Вре0 мя л , пропорциональное произведению параметров Р4 и СЗ, выбирается из условия исключения контактного дребезга при контакте бойка 1 и стержня 3 и подбирается экспериментально.

5 в момент времени гз боек 1 совершает удар по инструменту 2, и входной блок ДД1 генерирует широкий импульс Ue, который поступает на вход 1 микросхемы ДДЗ. Напряжение Ug с выхода 3 микросхемы ДДЗ

0 поступает на второй вход частотомера Pf и прерывает счет импульсов.

По истечении времени ti , пропорционального произведению С2 и R3, одновибратор ДД2 переходит в исходное состояние,

5 при котором на выходе 6 снова появится напряжение О.

В момент времени т. конденсатор СЗ разряжается на нулевой выход 6 одновибратора ДД2 и схема переходит в исходное состояние.

Интервал времени Т, зафиксированный частотомером Pf, обратно пропорционален измеренной скорости удара, а при известной массе бойка гл энергия удара будет равна

V2 Е т -угде V у предударная скорость, м/с;

I - длина мерного участка, образованного выступающим концом стержня 3 над торцовой поверхностью инструмента 2, м;

Т-зафиксированный интервал времени, с.

Формула изобретения

Устройство для измерения энергии удара испытуемой машины, содержащее источ0

5

ник напряжения, связанный через боек машины с рабочим инструментом, снабженным подвижным подпружиненным стержнем, изолированным от рабочего инструмента, формирователь импульсов, соединенный бойком и подключенный выходом через электронный ключ к второму входу отсчетного блока, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены одновибратор и интегрирующая цепь, причем выход входного блока соединен с первым входом отсчетного блока и входом одновибратора, выход которого через интегрирующую цепь подключен к управляющему входу электронного ключа, при этом отсчетный блок выполнен с блокировкой от повторных срабатываний.