Устройство для измерения разности угловых скоростей ведомого и ведущего валов Советский патент 1979 года по МПК G01P3/60 G01M13/02 

I

Изобретение относится к области наг мерительной техники, в частности, к устройствам для измерения разности угловых скоростей ведомого и ведушего валов и может быть использовано для проверки сцеплений автомобилей на станiWHX и базах технического обслуживания и автотранспортных и авторемонтных предприятиях.

Известно устройство для определения разности угловых скоростей ведомого и ведущего валов, позволяюшее установить наличие пробуксовки сцепления автомобиля и содержащее измерительный орган, выполненный в виде стробоскопического прибора, включающего в себя импульсную лампу с высоковольЧ ным электрод л, конденсатор, резистор и источник питания

1.

Устройство подсоединяется к автомобилю в двух точках: к проводу прерывателя-распределителя зажимом типа кро кодил и к свече зажигания первого imлиндра Двигателя при помощи специаль-

2

ного переходника, вставляемого в разрыо свечного провода.

В процессе проверки сцепления aatoмобиля лампу прибора устанавливают таким образом, чтобы ее вспышки, частота которых пропорциональна оборотам вала ддагателя, освещали крестовину кардана автомобиля у главной передачи. Если пробуксовки сцепления кат, то крестовина кардана будет казаться неподвижной. В случае пробуксовки сцепления крестовина кардане будет как бы медленно Чэащаться ипк будут наблюдаться рывки.

Недостатком описанного устройства является приближенная оценка эффективности действия сцепления, при которой результаты контроля не могут быть выражены в каких-либо е.диницах измерения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для иэмерения разности угловых скоростей ведомого и ведущего валов, содержащее импуттьсные датчики оборотов, схемы совпадения, один из входов одной из которых соединен с одним из импульсных датчиков оборотов, триггеры, одни из входов двух из которых соединены с шинами сброса, генератор импульсов времени и сч етчик импупьсо в 2.

Недостатком известного устройства я1впяется его сложность.

11епь изобретения - упрощение устройства. ,

Указанная цепь достигается тем, что счетчик импульсов выполнен реверси в ным и соединен одним из входов с выходами второй и третьей схем совпадения, один из входов каждой из которых соединен с генератором импульсов времени, а другие с выходами соответственно четвертой и пятой схем совпадения, одни из входов которых соединены соответственно с выходами первого и второго триггеров, а другие - с одним на выходов четвертого и пятого триггеров, счетные входы которых соединены соответственно с другим импульсным датчиком оборотов и выходом первой схемы совпадения, а другие выходы - со вторыми входами первого и второго триггеров, причем другой выход первого триггера дополнительно соединен с другими входами счетчика импульсов и первой схемы совпадения.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство включает в себя датчик 1 скорости врашеиия ведомого, например карданного, вала, датчик 2 скорости вращения ведущего, например коленчатого, вала двигателя, выходы которых подключены к ВХОДЁ1М соответственно формирователей 3 и 4 импульсов, образующих совместно с датчиками i и 2 импульсны датчики оборотов, триггеры 5, 6, 7, 8, ОД1Й1 входы триггеров 5 и 7 соединены с шиной импульсов сброса, а вторые их входы с одними И13 выходов соответственно триггеров 6 и 8, схемы совпадения 9, 1О, 11, 12 и 13, одни входы схем совпадения 9 и 12 соединены с оявими из выходов соответственно триггеров 5 и 7, вторые их входы - со вторыj«iH выходами соответственно триггеров 6 и 8, а выходы - с одними входами соответственно схем совпадения Ю и 11, выходы формирователей 3 и 4 импульсов подключены соответственно к счетному входу триггера 6 непосредственно и через один из входов схем совпадения 13 к счетномзЬ) входу триггера 8, генера Ч)р 14 -импульсов времени, выход котороге подключен ко вторым входам схем совпадения 10 и 11, и реверсивный счетчик 15 импульсов, вход которого соединен с выходами схем совпадения 10 и 1 причем второй выход триггера 5 подключен к реверсивному счетчику 15 и ко второму входу схемы совпадения 13.

Датчики 1 и 2 предназначены для выдачи за один оборот вала по одному импульсу. Оба они могут быть магнитоэлектрического типа и состоят из неподвижной и подвижной частей. Неподвижная часть каждого датчика изготовлена в виде индукционной катушки, установленной на корпусе датчика, а подвижная часть в виде постоянного стержневого магнита. Постоянный стержневой магнит в датчике скорости вращения коленчатого вала встроен в торец стержня, посаженного на вал датчика, соединенный с носком коленчатого вела, а в датчике скорости вращения карданного вала укреплен на металлической ленте, установленной с помощью зажима через резиновую прокладку на карданном валу.

Формирователи 3 и 4 импульсов служат для усиления импульсов, ограничения их по амплитуде и формирования по длительности. Каждый из них может быть выполнен, в виде двухкаскадного электронного усилителя, снабженного эмиттерными повторителями на входе и выходе.

Триггеры 5 и 7 предназначены для управпентТЯ работой схем совпадения соответственно 9, 13 и 12 и выполнены с раздельными входами. Триггеры 6 и 8 служат для деления всех поступающих на их входы импульсов на четные и нечетные и выполнены со счетными входами,

Схемы совпадения 9, 1О, 11, 12 и 13 предназначены для выдачи на их №i- ходах положительных сигналов при наличии на их входах отрицательных сигналов. Схемы совпадения 9 и 13 управляются триггером 5, схема совпадения 12 триггером 7, схемы совпадения 10 и 11 соответственно схемами совпадения 9 и 12. На выходе схем совпадения 9 и 12 установлены инвенторы для изменения фазы сигнала на 180.

Генератор 14 импульсов времени служит источником электрических колебаний повышенной стабильности с частотой 2,1 Мгц. Генератор может быть выполнен в виде последовательно соединенных задающего узла, эмиттерного повторителя, импульсного усилителя и второго 56 эммитерного повторителя, собранных на транзисторах.. Реверсивный счетчик 15 предназначен для счета импульсов, вырабатываемых генератором 14 импульсов времени, за время одного оборота карданного вапэ и за время однохх оборота коленчатого вала двигателя. При подсчете первой длительности счетчик работает на суммирование, а при подсчете второй длительности - на вычитание. Счетчик - десятич ный, шести разрядный, каждый разряд которого состоит из пересчетного устройст ва, дешифратора и цифрового индикатора. Управляет работой счетчика отдельный триггер знака, входящий в состав счетчика 15. Работает устройство следующим образом. После установки на автомобиль датчика 1 скорости вращения карданного вала и датчика 2 скорости вращения коленчатого вала двигателя и подачи питакьщих напряжений на входы формирователей 3 и 4 импульсов при работающем двигателе и включенном сцеплении поступают импульсы, где они усиливаются, фор мируются по длительности и ограничиваются по амплитуде. Импульсом сброс, подаваемым вручную, все узлы устройства приходят в сос тояние, изображенное на фиг. 1, при котором триггеры 5, 6, 7 и 8 находятся в состоянии О, схемы совпадения 1О, 11 13 закрыты, а схемы совпадения 9 и 12 открыты, триггер знака реверсивного счетчика 15 также устанавливается в положение О, отчего счетчик подготавли вается для работы на суммирование. После снятия сигнала сброс импульс от датчика 1 скорости вращения карданного вала, пройдя формирователь 3 импульсов, поступает на счетный вход триг гера 6 и переводит .его в состояние 1. Импульсы, вырабатываемые датчиком 2 скорости вращения коленчатого вала, проходят формирователь 4 импульсов, но триггера 8 не достигают, вследствие зак рытого состоя.ния схемы совпадения 13. В момент перебрасывания триггера 6 в противоположное состояние на выходе его правой половины выделяется положительный сигнал, который поступает на вход триггера 5, но состояния ого не меняет, так как оказывается обратной полярности. На выходе левой половины триггера 6 выделяется отрицательное напряжение, которое, поступая на вход схемы совпадения 9, образует с уже 06 имеющимся на другом ее входе отрицательным напряжением с выхода триггера 5 совпадение. Схема совпадения 9 выдает на своем выходе отрицатетшный сигнал, который открывает схему совпадения 10 Импульсы от генератора 14 импульсов времеш поступают на вход реверсивного счетчика 15, который начинает изс суммировать. С приходом от формирователя 3 им-л пульсов следующего сигнала триггер 6 возвращается в исходное состояние, в результате чего импульс с выхода его правой половины поступает на вход триг Гера 5 и переводит последний в состояние 1. При этом совпадение на схем© 9 исчезает и схема совпадения 10 закры- вается. Реверсивный счетчик 15 прекращает суммирование импульсов, поступак щнх на его вход от генератора 14 импульсов времени. Зафиксированное счетчиком 15 число импульсов отражает длительность одного оборота карданного вала, соответствующую скорости его вращения в момент измерения. Одновременно с этим импульсом, воыделяющимся на выходе левой половины триггера 5, переводится в состояние 1 триггер знака реверсивного счетчика 15, в результате чего он подготавливается для работы на вычитание, и открывается схема совпадения 13. Импульс от датчика 2 скорости вращв ния коленчатого вала двигателя, пройдя формирователь 4 импульсов, поступает на вход схемы совпадения 13 и образует совпадение. Появившийся на ее выходе сигнал перебрасывает триггер 8 в состояние 1, в результате чего схема 11 открывается и импульсы времени от генератора 14 поступают на вход счетчика 15, который их начинает .тать из ранее накопленной . С приходом от датчика 2 скорости вращения коленчатого вала двигателя следующего импульса, соответствующего окончанию одного его оборота, триггер 8 возвращается в исходное состояние, а выделяющийся с выхода его правой половины сигнал перебрасывает триггер 7 в противоположное состояние, закрывая схему совпадения 12. В результате этого схема совпадения 11 также закрывается, и поступление импульсов времени от генератора 14 на счетчик 15 прекращается. На этом цикл измерения заканчивается, а на реверсивном счетчике 15 фиксируется число, равное разности длительностей одного оборота карданного и коле чатого валов, пропорциональное разности их угповых скоростей. По величине зафиксированного реверсивным счетчиком числа при определенной заданной угловой скорости коленчатого вала двигателя делают заключение о техническом состоя нии сцепления. При отсутствии пробуксовки сцепле™ ния угловые скорости карданного вела автсалобиля и коленчатого вала двигателя равны и реверсивный счетчик 15 показывает нули. Формула изобретения Устройство для измерения разности угловых скоростей ведомого и ведущего валов, преимущественно валов муфты сцеппения, содержащее импульсные датчи ки оборотов, схемы совпадения, один из входов одной из которых соединен с одним иа импульсных датчиков оборотов, триггеры, одни йэ входов двух из которых соединены с шинами сброса, генератор импульсов времени и счетчик импул сов, отличающееся тем, чт с целью упрощения, счетчик тмпульсов выполнен реверсивным и соединен одним иа входов с выходами второй и третьей схем совпадения, один иа входов каждой из которых соединен с генератором, импульсов времени, а другие - с выходами соответственно четвертой и пятой схем совпаде1шя, одни из входов которых соединены соответственно с выходами первого и второго триггеров, а другие - с одними из выходов четвертого и пятого триггеров, счетные входы которых соединены соответственно с другим импульс ным датчиком оборотов и выходом первой схемы совпадения, а другие выходы со вторыми входами первого и второго триггеров, причем другой выход первого . триггера дополнительно соединен с другими входами счетчика импульсов и первой схемы совпадения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Говорущенко Н. Я. Диагностика технического состояния автомобилей, М,, Транспорт, 1970, с. 228-230. 2.Авторское свидетельство СССР № 4О8218, кл. Q 01 Р 3/6О, 03.04.72 (прототип).