Способ определения динамических характеристик движения машинно-тракторного агрегата и устройство для его осуществления

(51)5 6 17 ИСАНИЕ ОБ РЕТЕНСТВУ К АВТО МУ СВИДЕТЕ Н г 1. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Институт радиофизики и электроники АН УССР и Харьковский транспортный завод им. С.Орджоникидзе(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИЖЕНИЯ МАШИННО-ТРАКТОРНОГО АГРЕГАТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕ- ИЯ(57) Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к измерениям динамических характеристик движения машинно-тракторных агрегатов, Цель изобретения - повышение точности измерения линейных и угловых перемещений. Способ включает в себя размещение на машинно-тракторном агрегате несколько генераторов СВЧ-диапазона с блоками питания, закрепление их жесткой связью на рабочих звеньях агрегата, настройку генераторов в рабочем диапазоне частот и включение поочередно волной с частотой, превышающей максимальную в спектре вибраций рабочих звеньев агрегата, движение агрегата по известной траектории, измерение разности фаэ сигналов, генерируемых генераторами разностно-фаэовым пеленгатором, работающим в импульсном режиме, регистрацию их, вычисление корреляционной матрицы этих разностей и определение по матрице динамических характеристик движения агрегата и его рабочих. звеньев. Устройство для осуществления способа содержит раэностно.фазовый пеленгатор 1 СВЧ-диапазона, соединенный через аналоГо-циФровой преобразователь 2 с вычислителем 3 и несколько генераторов 4,5 СВЧ-диапазона с блоками питания 6,7 установленные на рабочих звеньях машинно-тракторного агрегата; коммутатор 8, соединенный с генераторами СВЧ-диапазона. так, что включение генераторов происходит. последовательно "бегущей волной", 2 з.п. Ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к измерениям динамических характеристик движения машинно-тракторных агрегатов (МТА).Известен способ для определения динамических характеристик движения МТА, включающий в себя движение на мерном гоне агрегата с размещенным на нем генератором СВЧ-диапазона, прием и обработку иэлученных сигналов с вычислением характеристик его движения.Известно и устройство для определения динамических характеристик движения МТА, содержащее разностно-фазовый пеленгатор СВЧ-диапазона, соединенный с вычислителем, расположенные в кузове прицепа, генератор СВЧ-диапазона с блоком питания, установленные на движущемся машинно-тракторном агрегате.Недостатком известного способа и устройства является сравнительно невысокая точность измерения линейных и угловых перемещений.Цель изобретения - повышение точности измерения линейных и угловых перемещений,Для этого в способе определения динамических характеристик движения машинно-тракторного агрегата, включающем в себя движение на мерном гоне агрегата с размещенным на нем генератором СВЧ-диапазона, прием и обработку излученных сигналов с вычислением характеристик его движения, машинно-тракторный агрегат оборудуют двумя и более источниками СВЧ- сигналов с закреплением их жесткой связью на рабочих звеньях агрегата, настроенные генераторы в рабочем диапазоне частот включают поочередно волной с частотой, превышающей максимальную в спектревибраций рабочих звеньев агрегата при движении агрегата по мерному гону, а .разностно-фазовым пеленгатором, работающим в импульсном режиме, измеряют разности фаэ сигналов, генерируемых излучателями с их регистрацией для вычисления корреляционной матрицы этих разностей, при этом динамические характеристики движения агрегата и его рабочих звеньев определяют по матрице, а в устройство, содержащее разностно-фазовый пеленгатор СВЧ-диапазона, соединенный с вычислителем, расположенные в кузове прицепа, генератор СВЧ-диапазона с блоком питания, установленные на движущемся машинно-тракторном агрегате, ведены дополнительные генераторы СВЧ-диапазона с блоками питания, расположенные на рабочих звеньях машинно 5 10 20 Размещают на МТА несколько генераторов СВЧ-диапазона. Разностно-фазовый пеленгатор с обрабатывающей аппаратурой располагают у кромки мерного гона, Включают генераторы СВЧ-диапазона и разност но-фазовый пеленгатор и начинают движение ЬТА.Выходное напряжение разностно-фазового пеленгатора пропорционально фазовому сдвигу СВЧ- колебаний, определяемому 30 35 40 45 50 тракторного агрегата, аналого-цифровой преобразователь и коммутатор, соединенный с генераторами СВЧ-диапазона для включения генераторов последовательно в режиме бегущей волны, а разностно-фазовый пеленгатор соединен с вычислителем через аналого-цифровой преобразователь,На фиг.1 приведена структурная электрическая схема устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг.2 и 3 -схематическое изображение принципа работы способа.Предлагаемый способ основан на принципе радиопеленгации СВЧ-генераторов,расположенных на рабочих звеньях МТА и работающих поочередно с частотой посылок, превышающий максимальную частоту в спектре вибраций рабочих элементов МТА.Сущность способа поясняется на фиг.2. выражениемЬр=К ЛВ=2 к/А ЬВ, (1)2 лгде К = - ; -- волновое число свободного пространства;Л - длина волны СВЧ-колебаний;ЛВ = 81-82 - разность длин путей В и 82 (см. фиг.2),Перед началом движения МТА равно- сигнальное направление (РСН) разностнофазового пеленгатора должно совпадать с линией расположения генераторов СВЧ-диапазона на МТА, В этом случае для каждого генератора СВЧ-диапазона ЬВ = О,так как 81 = 82, Вз .- 84 и т,д и, следовательно, выходное напряжение разностно-фазового пеленгатора равно нулю (выражение 1).При движении МТА под действием тяговых усилий и реакции поверхности поля рабочие звенья МТА получают линейные поперечные (относительно РСН) и угловые перемещения. Из прямоугольных Ьов АСМ и ВСМ (фиг,2) с использованием разложения бинома Ньютона определяют ЬВ =АС - ВС =21 Х,Вгде Х - поперечное перемещение рабочихзвеньев относительно РСН, тогда разностьфаз ЬО определится выражением:линейных перемещениях рабочих звеньевМТА.Включают на равные или неравные, но известные промежутки времени генераторы СВЧ-диапазона, начиная с условно принятого первым, после работы последнего до 15 включения снова первого, оставляют интервал времени, не равный рабочему промежутку времени генераторов 20 СВЧ-диапазона. Этот интервал является ключом для установления очередности и опознавания каждого из работающих в каждый момент времени генераторов СВЧ-диапазона. Угловое перемещение рабочих звеньев 25 относительно друг друга определяют из выраженияХ 1-Хгз 1 п а =а -б где Х 1 - Хг - алгебраическая величина (сучетом знака отклонения Х 1 и Хг),б - расстояние между генераторамиСВЧ вдоль РСН (фиг,3).Полученные данные о Х и а в виде вы 30 35 ходных напряжений разностно-фазового пеленгатора через аналого-цифровой преобразователь(АЦП) подают на вычислитель,из которых составляется корреляционнаяматрица://Хц, Хг 1, Хз 1//.По полученной матрице вычислителя определяют взаимнокорреляционные функции или взаимные спектры движения рабочих звеньев МТА. 40 Устройство для определения динамиче ских характеристик движения МТА содержит разностно-фазовый пеленгатор СВЧ-диапазона 1, соединенный через аналого-цифровой преобразователь 2 с вычислителем 3, составляющих приемную 50систему, размещенную в отдельной кабине,располагающейся у кромки поля, генераторы СВЧ-диапазона 4,5,. с блоками питания 55 6,7 коммутатор 8, расположенные на МТА, и канал 9 связи.Устройство работает следующим образом.Коммутатор 8 обеспечивает поочербдную работу генераторов СВЧ-диапазона 4,5, на диодах Ганна, которые излучают Ьр=к й- -- ,2 л 2 Х2где -у- - база разностно-фазового пелен- . гатора, измеренная в длинах волн, подбо ром которой можно достигать необходимой аппаратурной точности измерения величины Х.Таким образом, измеряя разностно-фазовым пеленгатором Ьу,получаютданные о 10 СВЧ-колебания через канал 9 связи в направлении разностно-фазового пеленгатора 1, При движении за счет линейных и угловых перемещений рабочих звеньев МТА появляется разность путей распространения СВЧ-колебаний, приводящая к разности их фаз, пропорционально которой разностно-фазовый пеленгатор 1 вырабатывает напряжение. Выходное напряжение разностно-фазового пеленгатора 1 через аналого-цифровой преобразователь 2 подают на вычислитель 3, который ойределяет статистические характеристики (среднее значение, дисперсия, распределение и т,д,), по которым составляют взаимнокорреляционные связи угловых и линейных перемещений рабочих звеньев МТА;Таким образом, предлагаемый способ и устройство повышает точность измерения поперечных отклонений движения МТА и упрощает конструкцию в сравнении с прототипом. Формула изобретения 1. Способ определения динамических характеристик движения машинно-тракторного агрегата, включающий в себя движение на мерном гоне агрегата с размещенным на нем генератором СВЧ-диапазона, прием и обработку излученных сигналов с вычислением характеристик его движения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения линейных и угловых перемещений, машинно- тракторный агрегат оборудуют двумя и более источниками СВЧ-сигналов с закреплением их жесткой связью на рабочих звеньях агрегата, настроенные генераторы в рабочем диапазоне частот включают поочередно волной с частотой, превышающей максимальную в спектре вибраций рабочих звеньев агрегата при движении агрегата по мерному гону, а разностно-фазовым пелен-. гатором, работающим в импульсном режиме, измеряют разности фаз сигналов, генерируемых излучателями с их регистрацией для вычисления корреляционной матрицы этих разностей, а динамические характеристики движения агрегата и его рабочих звеньев определяют по матрице.2. Устройство для определения динамических характеристик движения машинно- тракторного агрегата, содержащее разностно-фазовый пеленгатор СВЧ-диапазона, соединенный с вычислителем, расположенные в кузове прицепа, генератор СВЧ-диапазона с блоком питания, установленные на движущемся машинно-трактор ном агрегате, о т л и ч а ю щ е е с я .тем, что оно снабжено дополнительными генерато1723485 Составитель В, КортунТехред М.Моргентал Коррек ор И. Шите ирня аказ 10 о ВНИИ Тираж Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 ательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,роизводствен рами СВЧ-диапазона с блоками питания, расположенными на рабочих звеньях машинно-тракторного агрегата, аналого-цифровым преобразователем и коммутатором; соединенным с генератором СВЧ-диапазона для включения генераторов последовательно в режиме бегущей волны, а разностно-фазовый пеленгатор соединен с вычислителем через аналого-цифровой пре образователь.