Устройство для измерения величины загрузки ковша экскаватора Советский патент 1974 года по МПК E02F9/20 H03K19/20 

Изобретение относится к области автоматического контроля и учета основных показателей работы экскаваторов цикличного действия.

Известно устройство для измерения величины загрузки ковша экскаватора, включающее аналого-дискретный лреобразователь, реверсивные счетные схемы, счетную схему числа преобразований, схемы «И, «ИЛИ, генератор нмлульсов, усилитель низкой частоты, двухполулерйодный выпрямитель, пороговое устройство.

Цель изобретения - повысить .точность взвешивания ковша.

Достигается это тем, что устройство для измерения величины загрузки ковша экскаватора выполнено со схемой «НЕ, выход которой соединен со входом аналого-дискретного преобразователя.

Аналого-дискретный преобразователь содержит два преобразователя «напряжение - частота, выходы ,которых соединены с яервыми входами схем «И, вторые входы которых связаны с выходом -пускового триггера, третьи входы соединены параллельно с выходом схемы «НЕ, а выход одной из схем «И соединен со счетной схемой, выходы триггеров которой через схему «И и времязадерживающий элемент соединены с шиной сброса триггеров этой счетной схемы, соответствуюш,:ие входы пускового триггера и триггера остановки соединены .параллельно, выход триггера остановки через последовательно соединенную другую схему «И и схему

«ИЛИ связан со вторым входом пускового триггера, а второй вход этой схемы «И соединен с входом времязадерживаюшего элемента. На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит: аналого-дискретный преобразователь 1, реверсивные счетные схемы 2, 3, счетную схему 4 числа преобразований, схемы «И 5-10, схемы «ИЛИ 11, 12,

схему «НЕ 13, генератор илшульсов 14, триггеры -15, 16 и 17, усилитель низкой частоты 18, двухполуперподный выпрямитель 19, пороговое устройство 20 и счетную схему 21. Аналого-дискретный преобразователь 1 связан с входом усилителя низкой частоты 18, с выходом «НЕ 13, с входом счетной схемы 4, с входом «ИЛР1 12 и с входом триггера 7. Счетная схема 4 подключена соответствую1ЦИМИ выходами к схемам «И 5, 8, 9. Счетная

схема 21 связана с выходами схем «И 7, «ИЛИ II и входами схем «И 8, 9.

Генератор 14 через схему «И 7 подключен к соответствуюш.ему входу схемы «ИЛИ 12, выход которой связан с входом реверсивной счетной схемы 3. Соответствующие входы счетной схемы 3 связаны с выходами триггера 17, а выходы через схему «И б подключены к входу триггера 16 и схемы «ИЛИ 11. Соогветствующие входы триггеров 16, 17 подключены параллельно, а выход триггера 16 связан с другим входом «И 7. Выходы схем .«И 8, 9 через схему «И 10 связаны с входом счетной схемы 2 и входом схемы «ИЛИ 11. Выходы триггера 15 подключены Ю к соответствующим входам реверсивной счетНОй схемы 2. Аналого-дискретный преобразователь .1 содержит два преобразователя «напряжение - частота 22, 23, выходы которых п-одключены к соответствующим входам схем 15 «И 24, 25. Выход схемы «И 24 соединен с входом счетной схемы 26, выходы триггеров которой через схему «И 27 п времязадерживающий элемент 28 подключены к шине сброса. Выход схемы «И 27 подключен, ,кро- 20 ме того, к входу счетной схемы 4 и к входу схемы «И 29. Второй вход схемы ;«И 29 соединен с выходом триггера остановки 30, а выход 29 через схему «ИЛИ 31 подключен к входу пускового .триггера 32, другой вход .ко- 25 торого связан с соответствующим входом триггера 30. Работает устройство следующим образом. Входной сигнал Их поступает на входы аналого-дискретного преобразователя 1 и усн- 30 лителя низкой частоты 18, с выхода которого усиленный низкочастотный сигнал, характеризующий динамические процессы в .системе «к-овш - привод и являющийся помехой, поступает на выпрямитель 19. Выходной сигнал 35 с выпрямителя 19 поступает на пороговое устройство 20, которое формирует прямоугольные импульсы соответствующей длительности при превыщении переменной составляющей сигнала определенного уровня. Выходной сигнал с порогового устройства 20 через схему «НЕ 13 соответствующим образом воздействует «а схемы «И 24, 25, подготавливая или запрещая их работу. При поступлении сигнала по цепи 33 переключа- 45 ется триггер останов-ки, при этом исчезает сигнал «1 с соответствующего входа «И 29, и переключается пусковой триггер 32, в результате чего открываются схемы «И 24, 25 и на их выходах появляются импульсы х ча- 50 стотой преобразователей «напряжение - частота 22, 23, если уровень динамической помехи ,в измеренном сигнале не превышает установленного уровня. Эти преобразователи выполнены одинаково, на вход преобразова- 55 теля 22 подается постоянное напряжение 1, величина которого определяет постоянный интервал интегрирования, а на вход преобразователя 23 поступает измеряемый сигнал Ux, отягченный динамической помехой ИхСхемы «И 24, 25 работают только при уровне Ux, меньщем принятого, следовательно, преобразование Ux в пропорциональное 65 40 60 число импульсов обеспечивается при таком же условии. Выходные им.пульсы преобразователя 23 через схему «ИЛИ 12 поступают «а реверсивную схему 3, где суммируются, так как соответствующим сигналом по цепи 34 реверсивная счётная схема 3 подготовлена для работы в релчиме сложения. Импульсы с выхода схемы «И 24 лоступают на счетную схему 26. При достижении числа имлульсов определенного уровня срабатывает схема «И 27, в результате чего в счетной схеме 4 фиксируется имлульс, сигнализирующий об окончании иервого интервала интегрирования, а счетная схема 26 через время, определяемое элементом 28, приводится в исходное состояние. Далее процесс преобразования сигнала U продолжается аналогичным образом. Окончание процесса многократного преобразования измеряемого сигнала м:ожет осуществляться двояко. В первом случае окончание преобразования наступает при поступлении сигнала по цепи 35, который переключает триггер остановки 30. В результате этого схема «И 29 подготавливается для работы по соответствующему входу и в мОмент окончания очередного интервала интегрирования срабатывает, так .как на выходе «И 27 в этот момент .вырабатывается импульс. Сигнал с выхода схемы «И 29 через схему «ИЛИ 31 поступает на триггер 32 и переключает его, в результате чего схемы «И 24, 25 закрываются и процесс преобразования заканчивается. Во втором случае процесс преобразования заканчивается при достижении заданного числа интервалов интегрирования, что фиксируется схемой «И 5. Выходной сигнал со схемы «И 5 через схему «ИЛИ 31 поступает на триггер 32 и переключает ело, в результате чего на схемах «И 24, 25 исключаются условия совпадения всех входных сигналов, т. е. процесс преобразования прекращается. Таким образом, в счетной схеме 4 фиксируется число интервалов интегрирования, а в реверсивной счетной схеме 3 - сумма импульсов за все время измерения. Выдача результата измерения осуществляется после поступления сигнала по цепи 34, от которого переключаются триггеры 16, 17. При переключении триггера 17 реверсивная счетная схема 3 подготавливается для работы в режиме вычитания, а в результате переключения триггера 16 на выходе схемы «И 7 появляются импульсы с частотой генератора 14. Эти импульсы поступают на счетную схему 21 и через схему «ИЛИ 12 на реверсивную счетную схему 3. При достижении на счетной схеме 21 числа, записанного в счетной схеме 4, срабатывают схемы «И 8, 9, 10 и в реверсивной счетной схеме 2 фиксируется импульс, а счетная схема 21 приводится в нулевое состояние. Процесс повторяется многократно до момента достижения в реверсивной счетной схеме

3 нулевого состояния, что фиксируется схемой «И 6, выходной сигнал с которой переключает триггер 16, а через схему «ИЛИ 11 поступает на счетную схему 21 и приводит ее в нулевое состояние. Поскольку реверсивная счетная схема 2 при взвешивании груженного Ковша сигналом по цепи 36 .подготовлена для работы в режиме сложения, то в ней зафиксируется среднее арифметическое ряда измерении, т. е.

,

где Ni - результат измерения за i-й интервал интегрирования, п -число интервалов интегрирования.

Аналогично работает устройство при взвешивании порожнего ковша. Счетная схема 2 по цепи 37 подготавливается в соответствующий момент времени для работы в режиме «вычитание, -поэтому посту паюш.ие на ее вход имлульсы, число которых пропордионально весу порожнего ковша, вычитаются. Следовательно, в реверсивной счетной схеме 2 формируется информация о весе горной массы, перемещенной в -ковше за цикл экскавации.

Таким образом, устройство обеспечивает интегральную оценку веса ковша, при этом число интервалов интегрирования может быть переменным, а каждый интервал интегрирования может состоять из лесколыких отрезков, т. е. быть лрерывистЫМ, что дает возможность прерывать процесс измерения три недопустимом уровне динамической помехи в измеря6

емом сигнале, который и.меет вид непрерывной функции.

Предмет изобретения

Устройство для измерения величины загрузки ковша экскаватора, включающее аналогодискретный преобразователь, реверсивные счетные схемы, счетную с.чему числа преобразований, схемы «И и «ИЛИ, генератор импульсов, усилитель низкой частоты, двухполупериодный выпрямитель, пороговое устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения точности взвешивания ковша, выход схемы «НЕ соединен со входом аналогодискретного преобразователя, причем аналого-дискретный преобразователь содержит два преобразователя «напряжение - частота, вы.ходы которых соединены с первыми входами

схем «И, вторые входы -которых связаны с выходом .пускового триггера, третьи входы соединены параллельно с выходом схемы «НЕ, а выход одной из указанных схем «И соединен со счетной схемой, выходы триггеров которой через схему «И п времязадерживающИЙ элемент соединены с шиной сброса триггеров этой счетной схемы, соответствующие входы пускового триггера и триггера остановки соединены параллельно, выход

триггера остановки через последовательно соединенную другую схему «И и схему «ИЛИ связан со вторым- входом пускового триггера, а второй вход этой схемы «И соединен с входом времязадерживающего элемента.

Г1