Устройство для моделирования процессов из. пенения давления в верхней камере отбойногомолотка

Соьаэ Советских Социалистических РеспубликКомитет по делам изобретений и открыт при Совете Министра СССРпубликовано 10.17.1970 етеньДата опубликования опис ания 12 Х 1 П.19 Авторыизобретения Э. Б. Саткявичюс и Ю. М. Васильев Каунасский политехнический институтЗаявцтел УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ИЗМЕНЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ В ВЕРХНЕЙ КАМЕРЕ ОТБОЙНОГ МОЛОТКАьство для моденця давления в татка без управактерпстцкц; на рактерцстцки.го молотка (хье 1 питания, рас, управляемого 3, канала 4 польного механпзрпуса 6 отбойно 8.влево давление ебрасывает клаанцзме 2 в друсле чего подача ается, а сжатыйверхнюю каме вправо, после в стенке корпуро падает ц это аспределительнооложенце. Снова тупать в камеру подача. В дяльмечены момен пределительн - момент уда ы о Предлагаемое устройство относится к области аналоговой вычислительной техники.Известны устройства для моделирования процессов изменения давления в верхней камере отбойного молотка, содержащие аналоговую модель релейной характеристики, операционный усилитель, элеъьент с нелинейной вольт-амперной характеристикой, диодный элемент нечувствительности, четырехдиодный мостовой ключ и интегрирующую КС-цепь,В предложенном устройстве элемент с нелинейной вольт-амперной характеристикой подключен ко входу операционного усилителя последовательно с управляемым от модели релейной характеристикой дцодным ключом, конденсатор цптегрируюшей ГсС-цепи присоединен параллельно тому же операционному усилцтел:о через диодньш элемент нечувствительности, а четырехдиодный мостовой ключ гключен между суммирующей точкой интегрирующей цепи и землей, причем его управляющие входы соединены с выходами двух операционпых усилителей модели релейььой характеристики, вход которой подключен к выходновьу заьсивьу устройства. Это позволило упростить устройство,На фиг. 1 приведена упрощенная механическая модель отбойного молотка; ца фцг. 2 - график давления в верхней камере отбойного молотка в зависимости от пути и направлеьшя движения; на фцг. 3 - устроь лпрования процессов измене верхней камере отбойного мо,ляющей модели релейной хар 5 фцг. 4 - модель релейной ха Упрощенная модель отбойно ханическая) состоит пз канала пределцтельного механизма давлением в верхней камере 10 дачи воздуха пз распределите ма 2 в нижнюю камеру 5, ко го молотка, ударника 7 и пики При двинсенцьь ударнпкя 7 в камере 3 повышается ц пер 15 пан в распределцтелььсом мех гое устойчивое положение, по воздуха в камеру 5 прекращ воздух начинает поступать в ру 3. Прц движении ударника 20 открытия бокового отверстия са, давление в камере 3 быст вызывает переброс клапана р го механизма 2 в исходное п сжатый воздух начинает пос 25 Б, а в камеру 3 прекращается н циклы повторяются. Г 1 а фцг. 2 точками А и С от переключения клапана рас мехаьшзма 2, а точкой В 30 ударника по пике 8.Электронная модель давления в верхней камере отбойного молотка (см, фиг. 3) содержит усилитель 9, элемент 10 с целцнейноц вольт-амперной характеристикой, например варистор, диодный ключ 11 - 12, резистор 13 обратной связи, диодный элемент нечувствительности 4, интегрирующую цепь 15 ц четырехдиодный мостовой элемент 1 б. Интегрирующая цепь 1 б состоит из входных резисторов 17 и 1 Ь, коцденстятора 19 обратной связи и элемента нечувствительности - ограничения, который состоит из резистора 20 ц дцодов 21 и 22. Управляется модель давлецця моделью двухзначной релейной характерцстцки по фиг. 4, которая, в свою очередь, управляется моделью давления,Модель релейной характеристики состоит из цнвертора и суммирующего усилителя, в котором между точкой суммирования входных цепей и входом усилителя включен четырехдиодный мостовой элемент, обеспечивающий постоянные выходные напряжения впе зоны скачка, а также повышенную динамическую точность,Устройство работает следующим образом.В момент пуска ударник 7 обычно бывает в полокении, показанном на фиг. 1, а воздух из распределительного механизма 2 поступает по каналу 4 питания в нижнюю камеру б. Это соответствует начальному положительному выходному напряжению ца выходе 1 и отрицательному - на выходе 1 модели релейной характеристики. В этом положении интегрирующая цепь 1 б отключена, так как открыт четырехдиодный мостовой элемент 1 б, ц сигнал через элемент нечувствительности 14 не может поступать на вход усилителя 9. На выходе усилителя устанавливается напряжение, обусловленное нелинейным элементом О (или варистором) н резистором 13, так как диодный ключ 11 заперт отрицательным напряжением, а диодный ключ 12 проводит ток. Характер нелинейной зависимости показан на фиг. 2 (нижняя ветвь).При движении ударника 7 влево давление в камере 3 увеличивается и в точке А (фиг. 2) происходит переброс клапана в распределительном механизме 2, что соответствует перебросу модели релейной характеристики напряжением Р (фиг. 4) в другое устойчивое состояние. В этот момент запирается четырехдиодный мостовой элемент 1 б и диодный ключ 12. Начинается динамический режим цнтегрцрования.Напряжение на выходе усилителя 9 в статическом режиме обусловлено резисторами 18 и 13 и соответствует установившемуся давлению в верхней камере при отсутствии движения ударника 7. Поправку на давление от скорости ударника 7 вносит резистор 17 с подключенным напряжением, пропорциональным скорости движения ударника 7, Скорость изменения давления регулируется величиной емкости конденсатора 19, который придает устройству свойства иперциальпого звена, Прц40 лсйпой хярактерцстшсц. Модели давления в 45 5 10 20 25 30 50 55 60 65 двп;кепиц ударника 7 вправо ц переходе бокового отверстия в (01 иусе, что соответствуют цулсьому положспию цо фпг. 2, включается диод 22 с резистором 20 и начинает быстро разряжать конденсатор 19. Это состояние про;Олясяется, пока давлецце в кя:ере 3 не тпадст до тогцсп С. В этот Оомецт малое цапряксгпе Р ня выходе усцлпсля 9 перебрасываст модел. релейной характерцстиси в исходное состояние. Зятем включается четырехдцодць:й мостовой элемент 1 б и после полного разряда конденсатора 19 отключает ицтегрируюшую цепь 15 от входа усцлителя 9, так как практцческц напряжение в суюНруОшей точке интегрируОщей цепи б становится равным пулю и элемент нечувствительности 14 запирается. После переброса релейной характерцстцки напряжение ця выходе услтечя 9 быстро прцццмает зца:сце, обусловленное нелинейным элементом 10 и резистором 13. После разряда конденсатора 19 ц отключения элемента 14 процесс повторяется.Модель релейной характсрнстцкц (фиг. 4) необходимо отрсгулцроьать так, чтобы ее переброс в цсходцое состояние в точке С происходцл раньше, чем ударник 7 ударит по пике Ь в точке о,Другие параметры электронной модели подбираются экспериментально прц сравнении срцзцчессих дцагря:аъ с диаграммой, полученцоц моделпровапцем ца рассмотренном устроистве,Подобным ооразом с пезцачцтельнымп усложнецпямц можно построить модель давления в нижней камере отбойного молотка, цо в этом случае необходимо использовать ту же самуо модель рслслшоц характеристики(фиг. 4), управляемую дявленцем в вер;сией камере, а це строить отдельцуо модель ре(ахерах двцГателси Гпутреппсго сГОрация 201(ПО строить цодооны Образ 05, Обнсдцняя нелинейные цепи с цптегрируо:ццмп ца основе ОдпОГО у силптеля прц цспользованцц разд( литсльпых элементов нечувствительности 14 и слОей 11, 12 и 1 б,П р едмст изобретения Устройство для моделцрова ня процессов цзмсцеция давления в верхне камере отоой- НОГО молотка, содержац;се гцалогово модель релейной характеристик, операционный усилитель, элемент с цегцшейной вольт-амперцой характеристикой, дподпь элемент нечувствительности, четырехдиодцый мостовоц кгноч и интегрирующую (С-цепь, отличаОи(ееся тем, что, с целью упрощения устройства и приблцжешгя условии его псреключецця к реальным, в цем элемент с нелинейной вольт-амцерной хярактерцстцкой под слючсц ко входу операццоццого усцлцтсля послсдо,",ятелшо с управляемьм от 1 одслн "с,чспцоц хярактерпстики дпо цыл ключом, конденсатор интегрирующей С-цепи прцсседцпсц параллельно тому268758 иа. 1 иг. Ф э г Составитель ф. Б. Гулькодиктор Г. С. Антропова Тсхред Л, В. Куклина Корректор С, А, Кузовенкова Заказ 2194,10ЦНИИПИ Комит Тираж 480а по делам изобретений и открытий прн Совете МпнисМосква, К, Раушская наб., д. 415 одписное ов СССР пографпя, пр. Сапунова, 2 же операционному усилителю через дподный элемент нечувствительности, а четыредиодиый мостовой ключ включен между суммирующей точкой интегрирующей цепи и землей,причем его управляющие взводы соединены с вь 1.;одами двук опсраииопны усилителей модсли релейпои характеристики, в.од которой подключен к выкодиому зажиму устройства.