УСТРОЙСТВО для ВЫЧИСЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССАТРЕНИЯ Советский патент 1971 года по МПК G06G7/48 

Предлагаемое устройство относится к области вычислительных устройств и может быть использовано для работы с установками для исследования и испытания фрикционных материалов.

Основными параметрами, характеризующими работу и эксплуатационные свойства фрикционных материалов, являются средний и максимальный моменты трения, значения кинетического и статического коэффициентов трения и их стабильность.

До сих пор значения этих параметров получали расшифровкой диаграмм момента трения с последующим вычислением всех основных параметров, что является чрезвычайно трудоемким процессом и вносит значительные погрешности.

Цель описываемого устройства - повысить точность вычисления параметров процесса трения.

Это достигается тем, что сигнал от датчика момента трения, расположенного на испытательной установке, в виде унитарного кода подвергается преобразованиям по определенным законам с помощью блоков, выполненных на элементах вычислительной техники, и логических схем, соединенных соответствуюш,им образом.

Выход датчика / (в данное устройство не входит) подключен ко входу нормирующего преобразователя 2, выход которого соединен с одним из входов преобразователя 3 «аналог - код, состоящего из входных ключей, времяимпульсного преобразователя и генератора заполняющих импульсов. Ко второму входу преобразователя 3 подключен генератор 4 тактовых импульсов, представляющий

собой мультивибратор с частотой 10 гц. Выход преобразователя подключен ко входам блока 5 выделения и запоминания максимального значения момента трения и блока 6 вычисления среднего значения момента трения,

ко второму входу которого подключен выход генератора 4. Блок 5 состоит из двух реверсивных счетчиков, коммутатора (счетчик и диодная матрица) и системы потенциальноимпульсных логических элементов.

Блок 6 состоит из двух аналогичных двоичных счетчиков импульсов, схемы сравнения кодов, реверсивного счетчика и ключа.

Выходы блоков 5 и 6 подключены ко входам диодной схемы «ИЛИ 7, к блокам S и Р

цифровой индикации, представляющим собой

набор двоично-десятичных пересчетных декад,

диодных дешифраторов и цифровых ламп, и

трения, состоящего из системы двоичных счетчиков импульсов, реверсивных счетчиков, схем сравнения кодов, пересчетного устройства и входных ключей. Выходы триггера 10 и блока 11 связаны со входами ключей 12 и 13, выходы которых подключены к блокам 14 и 15 цифровой индикации и блоку 16 вычисления стабильности коэффициента трения, содержащему два аналогичных двоичных счетчика имнульсов, схему сравнения кодов, реверсивный счетчик, нересчетное устройство и входной ключ. Выход блока 16 подключен к блоку 17 цифровой индикации, аналогичному блокам 8, 9, 14, 15.

Кроме того, устройство содержит блок 18 ввода констант, подключенный ко входу блока 11 вычисления коэффициента трения и состоящий из двоично-десятичных декад, двоичных диодных дешифраторов, генератора импульсов, галетных переключателей, выходных ключей и сигнального устройства, а также логический блок 19 управления последовательностью вычислительных операций, состоящий из набора транзисторных потенциально импульсных логических элементов. Выходы блока 19 соединены со входами блоков 5, 6, 11 и 16.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Сигнал от датчика / нреобразуется нормирующим преобразователем 2 в унифицированный сигнал постоянного тока и затем с помощью преобразователя 5 - в унитарный код, т. е. в последовательность импульсов, число которых нропорционально величине входного сигнала. При помощи генератора 4 тактовых импульсов производится квантование входного сигнала.

Количество импульсов, пропорциональное мгновенному значению входного сигнала, поступает на входы блоков о и 5 и запоминается в двоичных реверсивных счетчиках.

В момент отсутствия сигнала генератора 4 с помощью логического блока 19 управления запускается коммутатор, который производит поразрядное подключение счетчиков к логической схеме (комбинации схем «И, «ИЛИ, «НЕ), подающей команду сброса на счетчик, в котором записано меньщее из мгновенных значений момента трения, и на один из входов триггера, который з равляет ключами, пропускающими последующие импульсы на свободный счетчик; при равенстве мгновенных значений сброс производится только в одном счетчике. В дальнейшем онерация выделения максимума будет повторяться, и после окончания цикла в одном из счетчиков будет зафиксировано значение максимального момента трения, которое выводится на блок 8 цифровой индикации.

суммирование импульсов генератора 4. Операция определения среднего момента трения заключается в делении суммы мгновенных значений момента на число отсчетов генератора 4. Это значение выводится на блок 9 цифровой индикации.

Количества импульсов от блоков 5 и 6 вводятся через схему «ИЛИ 7 в блок 11 вычисления коэффициента трения, где производятся деления на постоянные величины, задаваемые блоком 18 ввода констант. Результат вычисления выводится на блоки 14 и 15 цифровой индикации и на блок 16 вычисления стабильности коэффициента трения, где производится деление вводимых значений с последующей индикацией результата блоком 17 цифровой индикации.

Последовательностью операций, производимых устройствами, и порядком их взаимного

подключения управляет логический блок 19 управления.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет производить оиеративный и точный анализ характеристик процесса трения в любом цикле и нолучать цифровые значения этих параметров в конце любого цикла, что значительно увеличивает точность и снижает трудоемкость проведения операций вычисления.

Предмет изобретения

Устройство для вычисления параметров процесса трения, содержащее генератор тактовых

импульсов, преобразователь «аналог - код, триггер, ключи, логическую схему «ИЛИ, блок управления и блоки цифровой индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности вычисления параметров процесса треция, оно содержит нормирующий преобразователь, блок выделения и запоминания максимального момента трения, блок вычисления среднего момента трения, блок вычисления коэффициентов трения, блок ввода констант и блок вычисления стабильности коэффициентов трения, причем выход нормирующего преобразователя нодключен ко входу преобразователя «аналог - код, ко второму входу которого подключен выход генератора

тактовых импульсов, выход преобразователя «аналог код подключен ко входам блока выделения и запоминания максимального момента трения и блока вычисления среднего момента трения, другой вход которого связан

с генератором тактовых импульсов, выходы указанных блоков подключены ко входам триггера, ко входам схемы «ИЛИ и ко входам блока цифровой индикации, выход схемы «ИЛИ связан с одним из входов блока вычисления коэффициентов трения, к другому входу которого подключен выход блока ввода констант, выход блока вычисления коэффициентов трения связан со входами двух ключей, другие входы которых соединены с выхоками цифровой индикации и со входами блока вычисления стабильности коэффициентов трения, а выходы блока управления подключены ко входу блока вычисления максимального момента трения, блока вычисления среД пего значения момента трения, блока вычисления коэффициентов трения и блока выч исления стабильности коэффициентов трения.