Устройство для автоматического измерения фазового положения дебаланса Советский патент 1980 года по МПК G01B7/00 B28C1/18 E02D13/00 

1

Изобретение касается оптимизации режимов работы машин вибрационного и ударно-вибрационного действия, с дебалансным или кривошипно-шатунным (эксцентриковым) возбудителями колебаний, предназначенных для уплотнения грунтов и других материалов, забивки свай, формовании изделий из бетонных смесей и т.д.

Известно устройство для автоматического регулирования режима работы мамин вибрационного и ударно-вибрационного действия посредством поддержания оДебаланса в момент удара вблизи от строго определенного для данной машины значения 1.

Однако это устройство содержит электроконтактные датчики положения и имеет невысокую надежность.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для автоматического измерения фазового положения дебаланса, содержащее два импульсных датчика и датчик перемещения, два логических элемента, два триггера, два логических элемента запрета, блоки включения и реверса, выходные реле и исполнительный двигатель. Причем датчик перемещений, соединен с первыми

входами, двух логических элементов И блока реверса и двумя логическими э.пементами запрета блока включения, к вторым входам которых через формирователь подключен выход первого импульсного датчика. Выходы элементов запрета соединена с входами триггера управления выходным реле включения исполнительного двигателя. Выходы двух импульсных датчиков соединены с входами триггера, выходы которого соединены с вторыми входами двух элементов И. Выходы эле1,«1ентов И соединены с входами триггера, управляющего работой реле реверса исполнительного двигателя 2.

Однако в этом устройстве с помощью датчиков и логических элементов определяется лишь знак отклонения положения дебаланса в момент ударного воздействия от заданной величины и вырабатывается команда для включения системы регулирования фазового положения, дебаланса. Численное значение фазового положения дебаланса (кривошипа) относительно заданного в моменты силовых воздействий рабочего оргага на обрабатываемый материал с помощью устройства определено быть не может. Устройство не может быть использовано для определения фазово положения дебалансов или кривошипов а также сдвига их по фазе, у машин, возбудители колебаний которых выпол нены из двух сдвинутых по фазе на определенный угол дебалансов или кр вошипов, работающих обычно в режиме двух силовых (ударных) воздействий ударной части по ограничителю за один оборот вала, Цель изобретения - измерение и,индикация фазового положения И;сдвига по фазе каждого дебаланса в;моменты воздействия машины на обрабатываемый материал. : Это достигается тем, что предлож нное устройство снабжено третьим и1И пульсным датчиком, ремя ключевыми элементами, су солирующими и реверсивным счетчиками с блоками индикации, связанными с дебалансным , информационным диском и нане сёнными, по периметру на равном угл вом расстоянии друг от друга основными метками и дополнительной метко нанесенной между основными MeTKaNM Дв1а импульсных датчика установлены н.а угловом расстоянии, равном расстоянию между основными метками, а третий импульсный датчик установлен от второго импульсного датчика,на угловом расстоянии, равном расстоянию между основной и дополнительной метками. Второй и третий импульсные датчики соединены со входами второг элемента И , выход которого соединен с входами установка О суммирующего и реверсивного счетчиков, а также с входом установка первого и второго триггера. Первый и второй импульсный датчики соедине ны с входами первого элемента И, вы ход которого соединен с информацион ными входами первого и второго ключевого элемента. Выходы ключевых элементов соединены соответственно со счетными входами первого и второго суммирующего счетчка и суммирующим и вычитающим входами реверсивного .счетчика. Входы блоков индикации подключены к выходам двух суммирующих и реверсивного счетчиков , датчик перемещения соединен со входом установка 9 первого триг гера и с информационным входом третьего ключевого элемента, выход которого соединен с входом установка о второго триггера. Прямой выход первого триггерасоединен с упра.зляющим входом первого ключевог элемента, а инверсный выход с управ ляющим входом третьего ключевого элемента, прямой выход второго триг гера соединен с управляющим входом второго ключевого элемента. На чертеже изображена функционзи: ная схема устройства. Устройство состоит из информацио ного диска 1 с нанесенны1 И на него етками 2 (например ферромагнитными), поршней-ударников 3,4, датчика 5 перемещения, шабота 6, импульсных датчиков 7-9, логических элементов И 10 и 11, ключевых элементов 12-14, триггеров 15,16, блоков 17-19 индикации, суммирующих счетчиков 20, 21, реверсивного счетчика 22 и дебалансного или кривошипного вала 23. Устройство работает следующим образом. При прохождении оси кривошипношатунного механизма через начало отсчета, одновременно индуцируются сигналы в трех импульсных датчиках 7-9. На выходе элемента 11 формируется сигнал, устанавливающий в Нуль счетчки 20-22 и Ё состояние i триггеры 15 и 16. При перебросе триггеров на их выходах формируются сигналы, разрешающие прохождение импульсной последовательности через ключевые элементы 12, 13. При повороте диска на угол ч , равный угловому расстоянию между метками, на выходе датчиков 8,9 одновременно индицируются импульсы, поступающие,. на вход элемента И 10, на выходе которого формируются импульсы, проходящие через ключевые элементы 12, 13 и поступающие на счетные .входы суммирующих счетчиков 20, 21, а также на входы реверсивного счетчика 22. При ударе первым поршнем.4 по шаботу 6 на .выходе датчика 5 перемещения формируется импульс, перебрасывающий триггер 15, формируя на его прямом выходе сигнал О запрещающий прохождение импульсов через ключевой элемент И 12, а на инверсном выходе сигнал , разрешающий прохождение сигнала через элемент 14. В счетчике 20 фиксируется число, пропорциональное углу поворота первого кривошипа между началом отсчета и ударом поршня 4 по шаботу 6. При дальнейшем повороте диска 1 импульсы продолжают накапливаться только в счетчиках 21 и 22. При ударе вторым поршнем 3 по шаботу 6 на выходе датчика 5 перемещения вторично формируется импульс, проходящий через элемент 14 и перебрасывающий триггер 16, формируя на прямом выходе сигнал О, запрещающий прохождение импульсов через элемент 13. В счетчике 21 фиксируется число, пропорциональное углу поворота второго кривошипа между началом отсчета и ударом поршня 3 по шаботу 6. В реверсивном счетчике 22 фиксируется число, равное разности показаний счетчиков 20, 21, пропррциональное углу ос - фазовому сдвигу между первым и вторым кривошипом кривошипно-шатунных механизмов. При этом цикл измерений заканчивается. На блоках 17, 18, 19 индикации индуцируются величины, накопленные в счетчинах 20-22. При прохождении информауионного диска 1 положения начала отсчета вновь происходит установка в нуль счетчиков 20, 21, 22, в исходное состояние триггеров 15, 16 и т.д

Кроме обеспечения визуального наблюдения за контролируемыми величинами, информация, накопленная-в счетчиках 20, 21, 22, может подаваться в логический блок регулятора системы автоматического управления режимом работы ударно-вибрационной машины с целью обеспечения формирования регулирующего воздействия на объект управления, пропорционального отклонению регулируемых величин от заданного значения.

Формула изобретения

Устройство для автоматического измерения фазового положения дебаланса (кривошипа) вала возбуждения колебаний вибрационной или ударновибрационной машины, содержащее два импульсных датчика, датчик перемещений, два логических элемента И, два триггера, отличающеес я тем, что, с целью измерения и индикации фазового положения и сдвига по фазе каждого дебаланса в моменты воздействия машины на обра батываемый материал, оно снабжено третьим импульсным датчиком, тремя ключевыми элементами, двумя сумглирующими и реверсивным счетчиками с блоками индикации, связанными с дебалансным валом, информационным диском с нанесенными по периметру на равном угловом расстоянии друг от друга основными метками и дополнительной меткой, нанесенной между основными метками, два импульсных датчика установлены на угловом расстоянии, равномрасстоянию между

основными метками, а третий импульсный датчик установлен от второго импульсного датчика на угловом расстоянии, равном расстоянию между основной и дополнительной метками, второй и третий импульсные датчики соединены со входами второго элемен И,выход которого соединен со входами установки в О суммирующего и реверсивного счетчиков, а также с входами установки в i первого и второго триггера,первый и второй импульсный датчики соединены с входами первого элемента И, выход которого соединен с информационными входами первого и второго ключевого элемента, выходы ключевых элементов соединены соответственно со счетными входами первого и второго суммирующего счетчика и суммяруюк }1м и вычитающим входами реверсивного счетчика входы блоков индикации подключены к выходам двух сум.ирующих и реверсивного счетчиков, датчик паремещения соединен с входом установки в О первого триггера и с информационным входом третьего ключевого элемента, выход которого соединен с входом установки Е О второго триггера, прямой выход первого триггера соединен с управляющим входом первого ключевого элемента, а икзерсный выход с управляющим входом третьго ключевого элемента, прямой выход второго триггера соединен с управляющим входом второго ключевого элемента.

Источники информации, принятые во внимание при эксперт; зе

1.Авторское свидетельство СССР , кл. G 01 В 11/26,

Е 02 D 7/26, 1967.

2.Авторское свидетельство СССР № 189475, кл. G 05 D 19/02,

G 05 В 13/02, 1966 (прототип).