Устройство для контроля и управления механическим вибратором Советский патент 1980 года по МПК G05D19/02 B06B1/10 G01M7/00 

ь

«

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности, к устройствам для контроля и управления механическим вибратором при испытаниях на усталость, вибропрочность и др.

Известно устройство для контроля работы механического вибратора, содержаш,ее тахогенератор и соединенный с ним через выпрямитель индикатор скорости вращения 1.

Недостатком,этого устройства является отсутствие возможности управлять числом циклов работы вибратора, что ограничивает его применение.

Известно устройство для контроля и управления механическим вибратором, содержащее соединенный с приводным валом вибратора трехфазный тахогенератор, соединенный с ним через выпрямитель индикатор скорости вращения, подключенную к тахогенератору цепь управления приводом вибратора по превышению скорости. При проведении испытаний с программированием числа циклов нагружения такое устройство оснащается цепью контроля и управления числом циклов работы вибратора, включающей

делитель частоты и подк.пюченные к его выходам счетчик импульсов и счетно-импульсный программатор 2.

Однако для обеспечения работы последней цепи в устройство вводится дополнительный датчик числа оборотов, фотоэлектрический или индукционный, что усложняет устройство.

Цель изобретения - упрощение конструкции устройства.

Цель достигается тем, что в устройстве, содержащем соединяемый с приводным валом вибратора трехфазный тахогенератор, соединенный с ним через выпрямитель индикатор скорости вращения, подключенную к тахогенератору цепь управления приводом вибратора по превышению скорости и цепь контроля и управления числом циклов работы вибратора, включающая делитель частоты и подключенные к его выходам счетчик импульсов и счетно-импульсный программатор, цепь контроля и управления числом циклов также подключена к тахогенератору, при этом индикатор скорости вращения соединен с первой и второй фазами тахогенератора, а цепь управления приводом вибратора по превышению скорости и цепь контроля и управления числом циклов подключены к первой или второй и третьей фазам.

На фиг. 1 изображена блок-схема описываемого устройства, а на фиг. 2 - его принципиальная электрическая схема.

Устройство включает трехфазный тахогенератор 1, механически связанный с приводной осью контролируемого вибратора 2, индикатор 3 скорости, подключенный к фазам А и Б тахогенератора 1 через выпрямитель 4, и подключенные к фазам Б и В тахогенератора цепи управления приводом вибратора 2 по превышению скорости и контроля и управления числом циклов работы вибратора 2. Цепь управления приводом вибратора 2 по превышению скорости содержит пороговый элемент 5 для выработки сигнала управления при недопустимых отклонениях скорости от заданной и исполнительные органы 6 для аварийного автоматического отключения вибратора 2, сигнализации и переключения режима его работы.

Цепь контроля и управления числом циклов работы вибратора включает формирователь 7 импульсов, делитель 8 частоты с устройством 9 для .установки его исходного состояния и подключенные к выходам .целителя 8 частоты счетчик 10 импульсов и счетно-импульсный программатор II, входяш,ий в состав системы 2 управления вибратором 2.

Цри необходимости автоматической перестройки уровня срабатывания аварийной защиты на этапах реализуемой программы, пороговый элемент 5 может быть связан с программным устройством системы 12 управления.

Формирователь 7 импульсов выполнен в виде несимметричного триггера с эмитгерной связью на транзисторах 13, 14.

Делитель 8 частоты представляет собой четырехразрядный триггерный счетчик с обратной связью с третьего триггера на первый и второй, причем каждый из разрядов счетчика - статический триггер на транзисторах 15-22 с автоматическим смещением. Элементом обратной связи служит усилитель на транзисторе 23. Устройство 9 собрано на транзисторе 24 и конденсаторе 25.

Переключатель 26 служит для установки коэффициента деления делителя 8 частоты. Выход делителя частоты связан со счетчиком 10 импульсов и счетно-импульсным Программатором 11 через усилители мощности на транзисторах 27, 28, 29, 30 и реле 31, 32 с контактами 33, 34. Переключатели 55, 36, 37 служат для установки вида получаемых выходных сигналов; лампа 38 предназначена для сигнализации включения счетчика 10.

Пороговый элемент 5 собран на транзисторе 39; в качестве органа регулировки уровня срабатывания применен переменный резистор 40. Исполнительное реле 41 (с контактами 42, 43, 44) аварийной защиты включено в коллекторную цепь транзистора 39 через кнопку «возврат 45. Лампа 46 служит для аварийной сигнализации.

В качестве индикатора 3 скорости использован микроамперметр, снабженный переключателем 47 диапазонов измерений.

Устройство работает следующим образом.

При включении вибратора 2 на выходе та.хогенератора 1 появляются импульсы тока с амплитудой, зависящей от скорости вращения вибратора. Электрические сигналы, снимаемые с фаз А и Б тахогенератора 1, выпрямляются, и выпрямленный ток, величина которого пропорциональна скорости вращения вибратора, направляется в индикатор 3.

С фаз Б и В сигналы тахогенератора 1 непосредственно (без выпрямления) поступают на вход формирователя 7 импульсов. Импульсы постоянной амплитуды, появляющиеся на выходе формирователя при скоростях вращения вибратора 30-50 об/мин и выше, направляются в делитель 8 частоты.

При включении питания транзистор 24 J кратковременно открывается зарядным током конденсатора 25. При этом шина установки триггеров в исходное состояние соединяется с шиной «-f источника питания.

Выходные сигналы делителя 8 частоты в виде импульсов напряжения, снимаемых с

коллектора транзистора 27, или в виде замыканий контактов 33 реле 31 направляются к счетно-импульсному программатору 11 и счетчику 10 импульсов. При установке переключателя 26 в любое положение (кроме положения, соответствующего коэффициенту деления 1), имеется возможность получения дополнительных выходных сигналов без деления частоты в виде импульсов напряжения, снимаемых с коллектора транзистора 30 и предварительно усиленных

0 в транзисторе 29, либо в виде замыкания контактов 34 реле 32.

Если обороты вибратора превышают максимально допустимые, которым соответствует настройка переменного резистора 40, то

j сигнал на входе порогового элемента 5 на транзисторе 39 становится достаточным для его срабатывания и включения системы аварийной защиты и сигнализации.

Для снятия с блокировки порогового элемента 5 после устранения причины срабатывания защиты необходимо кратковременно нажать кнопку 45.

Благодаря одновременному выполнению таких функций как индикация скорости вращения привода вибратора, управление приводом вибратора по превыщению скорости, контроль и управление числом циклов работы вибратора при использовании сигналов от одного общего датчика (трехфазного тахогенератора) , существенно упрощается конструкция устройства для контроля и управления механическим вибратором. При этом практически полностью исключается влияние на точность контроля скорости остальных цепей.

Формула изобретения

Устройство для контроля и управления механическим вибратором, содержащее соединяемый с приводным залом вибратора трехфазный тахогенератор, соединенный с ним через выпрямитель индикатор скорости вращения, подключенную к тахогенератору цепь управления приводом вибратора по превышению скорости и цепь контроля и управления числом циклов работы вибратора, включающая делитель частоты и подключенные к его выходам счетчик импульсов и счетно-импульсный программатор, отличающееся тем; что, с целью упрощения конструкции, цепь контроля и управления числом циклов также подключена к тахогенератору, при этом индикатор скорости вращения соединен с первой и второй фазами тахогенератора, а цепь управления приводом вибратора по превышению скорости и цепь контроля и управления числом циклов подключены к первой или второй и третьей фазам.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Литвак В. И. Автоматизация усталостных испытаний натурных конструкций. М., «Машиностроение, 1972, с. 146.

2.Литвак В. И. Унификация автоматизированных установок для усталостных испытаний самолетных конструкций. «Авиационная промышленность, 1971, № 2, с. 73-75 (прототип).

I