Устройство для обучения колебательным движениям

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 261181 (21) 3359946/18-12 1) М. КП. О 09 В 23/06 с присоединением заявки М 9 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий,5(088.8 Опубликовано 280283. Бюллетень М 8 Дата опубликования описания 28,0283 1 Н.Е. Жуков и В,Г. Стрельников(72) Авторы изобретения Всесоюзное специализированное научно-"производственно объединение Союзвузприбор(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ КОЛЕБАТЕЛЬНЫМ ДВИЖЕНИЯМИзобретение отнссйтся к устройствам для обучения законам механики.Известно устройство для обученияколебательным движениям, содержащее,блок управления, соединенный с источником сжатого воздуха, псдключенньичерез узел имитации воздушной подушкик узлу регулирования скорости вращения экрана электропривода, связанному с блоком управления (1).Недостатком известного устройстваявляется невысокая эФФективность обучения.Цель изобретения - повышение эффективности обучения,Поставленная цель достигается тем.,что устройство для обучения колебательным движениям, содержащее блокуправления, соединенный с источникомсжатсгс воздуха, подключенным черезузел имитации воздушной подушки к узлу регулирования скорости вращенияэкрана злектрспривода, связанному сблоком управления, имеет датчик частоты вращения экрана, управляемыйФормирователь импульсов и блок логических преобразований, выходы которогс соединены с инФсрмационныии входа"ми блска управления, при этом выходузла регулирования скорости вращения экрана электропривода через датчикчастоты вращения экрана подключен квходу управляемого Формирователя импульсов, выход которого соединен свходом блока логическихпреобразсва"ний, а также тем, что блок логических преобразований имеет счетчик,анализатор состояний счетчика, узелключей и триггер, выход которого соединен с первым входом счетчика, соединенного вторым входом с выходомуправляемого Формирователя импульсов,причем выход счетчика через анализатор состояний счетчика связан с входами узла ключей, подключенного выходами к инФормационным входам блокауправления, подключенного управляющим выходом к входу триггера,и, кро"ме того, тем, что датчик частоты вращения экрана имеет Фотоприемник, источник света и диск с отверстиями,закрепленный на оси вращения электромотора узла регулирования скоростивращения экрана электропривода, приэтом источник света через отверстиядиска оптически соединен с фотоприемником, первый вывод которого связанс одним иэ выводов источника света,а второй - с входом управляемого ФорЗЧ миоователя импульсов.На чертеже изображена структурная схема устройства для обучения колебательным движениям.Устройство состоит из установки 1 на воздушной подушке, имеющей каретку с механизмом возбуждения колебаний, установленную на газостатических направляющих, к которым подключен источник 2 сжатого воздуха, экран 3 (для снятия данных о колебательном движении каретки посредством самопишущей головки), выполненный в виде бесконечной ленты с перфорациями, приводимой во вращение электроприводом, состоящим из редуктора 4 и электромотора 5. На выходном валу редуктора 4 установлен датчик 6 час-, тоты вращения экрана, подключенный к источнику тока.Датчик б-состоит из фотоприемника 7, соединенного с источником 8 света 20 и диска 9 с отверстиями, ось которого кинематически связана с бесконечной лентой экрана 3. Выход датчика б соединен с входом управляемого формирователя 10 импульсов, в который 25 входят транзистор 11, работающий в ключевом режиме, и пороговая схема 12, Выход управляемого формирователя 10 импульсов соединен с первым входом счетчика 13, осуществляющего ЗО .счет формированных импульсов. Информация, записанная в счетчике 13, поступает на анализатор 14 состояний счетчика 13, выходы которого соединены с входами узла 15 ключей, основой которых являются тиристоры.Блок 16 управления содержит реле 17 и 18, на которые идут сигналы с ключей. Контакты реле 17 и 18 под соединены к переключателю 19 режимов 4 работы и воздействуют на реле 20, контакты которого с первого выхода блока 16 управляют электромотором 5.Кроме того, блок 16 имеет реле 21, контакты которого обеспечивают связь 45 источника электрического тока с эле- -ктрической схемой источника 2 сжатого воздуха, через второй выход блока 16, Переключатель 22 реле блока 16, связанный с его третьим выходом, подключен к установке 1 на воздушнойподушке и осуществляет регулировкуплотности воздушного потока.Контакты 23 реле 20 установленына четвертом выходе блока 16 и подключены к второму входу счетчика 13 через триггер 24 обнуления счетчика. Узел имитации воздушной подушки имеет установку 1 воздушной подушки и экран 3. Узел регулирования скорости вращения экрана электропривода со держит редуктор 4 и электромотор 5, при этом выход узла регулирования скорости вращения экрана электропривода через датчик б частоты вращения экрана подключен к входу управляемо го формирователя 10 импульсов, выходкоторого соединен с входом блока логических преобразований, который имеет счетчик 13, анализатор 14 состояний счетчика, узел 15 ключей и триггер 24, выход которого соединен с первым входом счетчика 13, соединенного вторым входом с выходом управляемого формирователя 10 импульсов, причем выход счетчика 13 через анализатор 14 состояний счетчика связан с входами узла 15 ключей, подключенного выходами к информационным входам блока 16 управления, подключенного управляющим выходом к входу триггера 24.Датчик б частоты вращения экранаимеет фотоприемник 7, источник 8 света, диск 9 с отверстиями, закрепленный на оси вращения электромотора 5 узла регулирования скорости вращения экрана электропривода, при этом источник 8 света через отверстия диска 9 оптически соединен с фотоприемником 7, первый вывод которого связан с одним из выводов источника 8 света, а второй - с входом управляемого формирователя 10 импульсов.Устройство работает следующим образом.Шаговый режим перемещения экрана.Переключатель 19 устанавливают в положение, соответствующее данномурежиму, и он определяет режим работы счетчика 13 и триггера обнуления 20. С помощью реле 20 и 17 включают электропривод и установку 1 на воздушной подушке. Электромотор 5 через редуктор 4 приводит в движение экран 3.Диск 9 с отверстиями, кинематически связанный посредством редуктора 4 с экраном 4, вращается и обеспечивает периодическое попадание пучка света с источника 8 света на фотоприемник 7, который преобразует световые импульсы в электрические.Эти сигналы с датчика б поступают на управляемый формирователь 10 импульсов и далее на счетчик 13, осуществляющий счет сформированных импульсов. Информация, записанная в счетчике 13, обрабатывается анализатором 14 состояний счетчика и поступает на узел 15 ключей.При таком режи:ме импульсные сигналы через один изтиристоров узла 15 воздействуют нареле 17, которое через определенныйпромежуток времени отключает электромотор 5 и подает сигнал на триггер 24 обнуления. Таким образом, в шаговом режиме после перемещения экрана на один шаг экран осуществляет остановку, затем вновь перемещается на 1 шаг и т.д.Автоматический режим работыПротяженность одного цикла перемещения экрана устанавливается равной1001156 БНИИПИ Заказ 1403/59 Тираж 486 Подписное илиал ППП "Патент",г,ужгород,ул,Проектная нескольким шагам при шаговом режиме движения экрана.Информация о перемещении экрана поступает с анализатора 14 состояний счетчика на другой тиристор узла 15 ключей и далее на реле 18, контакты которого управляют питанием электромотора 5.Непрерывный режим работы.Посредством переключателя 1.9 датчик 6 блокируется и перемещение экра на осуществляется непрерывно.. Изобретение улучшает условия эксплуатации устройства, так как позволяет использовать его в трех режимах работы, чем повышается эффективность 15 обучения,Формула изобретения2 О1. Устройство для обучения колебательным движениям, содержащее блок управления, соединенный с источником сжатого воздуха, подключенным через узел имитации воздушной подушки к 25 "узлу регулирования скорости вращения экрана электропривода, связанному с блоком управления, о т л и ч а.ю - щ е е с я тем, что с целью повыше ния эффективности обучения, оно имеет датчик частоты вращения экрана, управляемый формирователь импульсов и блок логических преобразований, выходы которого соединены с информационными входами блока управления, при этом выход узла регулирования скорости вращения экрана электроприЪода через датчик частоты вращения экрана подключен к входу управляемо-. го формирователя импульсов, выход которого соединен с входом блока ло- гических преобразований.2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок логических преобразований имеет счетчик, анализатор состояний счетчика, узел ключей и триггер, выход которого соединен с первым входом счетчика, соединенного вторым входом с выходом.управляемого формирователя импульсов, причем выход счетчика через анализатор состояний счетчика связан с входами узла ключей, подключенного выходами к информационн. входам блока управления, подключенного управляющим выходом к входу триггера.3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что датчик частоты вращения экрана имеет фотоприемник, источник света и диск с отверстиями, закрепленный на оси вращения электромотора узла регулирования скорости вращения экрана электропривода, при этом источник света .через отверстия диска оптически соединен с фотоприемником, первый вывод которого связан с одним из выводов источника света, а второй - с входом уп,авляемого формирователя импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертиз1. Авторское, свидетельство СССР по заявке У 2926783/12,кл. 6 09 В 23/06, 1980.