Устройство для измерения разности угловых скоростей ведомого и ведущего валов

Севз СоветскикСоциалистическихреспублик оц 699430(511 М. Кд. б 01 Р 3/60Я 01 М 13/02 Геауаарстаакей кавтат СССР ао лавам иэобретаний и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ УГЛОВЫХ СКОРОСТЕЙ ВЕДОМОГО И ВЕДУШЕГО ВАЛОВИзобретение относится к области из-: мерительной техники, в частности, к усч- ройствам для измерения разности угловых скоростей ведомого и ведущего валов и может быть использовано для проверки сцеплений автомобилей на стан 5 циях и базах технического обслуживания и автотранспортных и авторемонтных предприятиях.Известно устройство для определения10 разности угловых скоростей ведомого и ведущего валов, позволяющее установичь наличие пробуксовки сцепления автомобиля и содержащее измерительный орган, выполненный в виде строббскопического прибора, включающего в себя импульснуюлампу с высоковольным электродж, Конденсатор, резистор и источник питанияУстройство подсоединяется к автомобилю в двух точках: к проводу прерывателя-распределителя зажимом типа крокодил и к свече зажигания первого цилиндра двиГателя при помощи специального переходника, вставляемого в разрыв свечного провода,В процессе проверки сцепления автомобиля лампу прибора устанавливают таким образом, чтобы ее вспьпцки, частота которых пропорциональна оборотам вала двигателя, освещали крестовину кардана автомобиля у главной передачи. Если пробуксовки сцепления нет, то крестовина кардана будет казаться неподвижной. В случае пробуксовки сцепления крестовина кардана будет как бы медленно вращаться или будут наблюдаться рывки.Недостатком описанного устройства является приближенная оценка эффективности действия сцепления; при которой результаты контроля не могут быть выражены в каких-либо единицах измерения.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения разности угловых скоростей ведомого и ведущего валов, содержащее импульсные датчики оборотов, схемы совпадения, один из входов одной из которых соединен с одним из импульсных датчиков оборотов, триггеры, одни из входовдвух из которых соединены с шинамисброса, генератор импульсов времени исчетчик импульсов 2.Недостатком известного устройстваявляется его сложность.Бель изобретения - упрощение устройства,Укаэанная цель достигается тем, что.счетчик импульсов выполнен реверсивным и соединен одним иэ входов с выходами второй и третьей схем совпадения,один из входов каждой из которых соединен с генератором импульсов времени,а другие - с выходами соответственночетвертой и питой схем совпадения, однииз входов которых соединены соответственю с выходами первого и второго триггеров, а другие - с одним из выходовчетвертого и пятого триггеров, счетныевходы которых соединены соответственнос другим импульсным датчиком оборотови выходом первой схемы совпадения, адругие выходы - со вторыми входамипервого и второго триггеров, причем другой выход первого триггера дополнитель. но соединен с другими входами счетчика импульсов и первой схемы совпадения.На чертеже изображена блок-схемапредлагаемого устройства.Устройство включает в себя датчик 1скорости вращения ведомого, напримеркарданного, вала, датчик 2 скорости вра.щения ведущего, например коленчатого,вела двигателя, выходы которых подключены к входам соответственно формирователей 3 и 4 импульсов, образующихсовместно с датчиками 1 и 2 импульсныедатчики оборотов, триггеры 5, 6, 7, 8,одни входы триггеров 5 и 7 соединеныс шиной импульсов сброса, а вторые ихвходы - с одними из выходов соответственно триггеров 6 и 8, схемы совпадения 9, 10, 11, 12 и 13, одни входысхем совпадения 9 и 12 соединены с одними из выходов соответственно триггеров 5 и 7, вторые их входы - со вторыми выходами соответственно триггеров 6и 8, а выходы - с одними входами соответственно схем совпадения 10 и 1 1, выходы формирователей 3 и 4 импульсовподключены соответственно к счетномувходу триггера 6 непосредственно и через один из входов схем совпадении 13к счетному входу триггера 8, генера-ор 14 импульсов времени, выход которого подключен ко вторым входам схемсовпадения 10 и 11, и реверсивный счетчик 15 импульсов, вход которого соединен с выходами схем совпадения 10 и 11,причем второй выход триггера 5 подключен к реверсивному счетчику 15 и ковторому входу схемы совпадения 13,Датчики 1 и 2 предназначены для вы- .дачи за один оборот вала по одному импульсу. Оба они могут быть магнитоэлектрического типа и состоят из неподвижной и подвижной частей. Неподвижнаячасть каждого датчика изготовлена в виде индукционной катушки, установленнойна корпусе датчика, а подвижная часть -в виде постоянного стержневого магнита.Постоянный стержневой магнит в датчикескорости вращения коленчатого валавстроен в торец стержня, посаженного навал датчика, соединенный с носком коленчатого вола, а в датчике скорости вращения карданного вала укреплен.на металлической ленте, установленной с помощьюзажима через резиновую прокладку накарданном валу.формирователи 3 и 4 импульсов служат для усиления импульсов, ограничения их по амплитуде и формирования подпительности, Каждый иэ них может бытьвыполнен, в виде двухкаскадного электронного усилителя, снабженного эмиттерными повторителями на входе и выходе.Триггеры 5 и 7 предназначены дляуправления работой схем совпадении соответственно 9, 13 и 12 и выполнены сраздельными входами. Триггеры 6 и 8служат для деления всех поступающихна их входы импульсов на четные и нечетные и выполнены со счетными входа ОмифСхемы совпадения 9, 10, 11, 12 и13 предназначены для выдачи на их выходах положительных сигналов при наличии на их входах отрицательных сигналов. Схемы совпадения 9 и 13 управляются триггером 5, схема совпадении 12 триггером 7, схемы совпадения 10 и 1 1 .соответственно схемами совпадения 9 и12. На выходе схем совпадении 9 и 12установлены инвенторы для измененияфазы сигнала на 180 ф.Генератор 14 импульсов времени служит источником электрических колебанийповышенной стабильности с частотой2,1 Мгц. Генератор может быть выполнен в виде последовательно соединенныхзадающего узла, эмиттерного повторителя, импульсного усилителя и второгоимевшимся на другом ее входе отрицательным напряжением с выхода триггера 5 совпадение, Схема совпадения 9 выдает на своем выходе отрицательный сигнал, который открывает схему совпадения 10, Импульсы от генератора 14 импульсоввремени поступают на вход реверсивного счетчике. 15, который начинает их суммировать.С приходом от формирователя 3 им пульсов следующего сигнала триггер 6возвращается в исходное состояние, в результате чего импульс с выхода его правой половины поступает на вход триггера 5 и переводит последний в состояние 1. При этом совпадение на схеме 9 исчезает и схема совпадения 10 эакры" вается. Реверсивный счетчик 15 прекрашает суммирование импульсов, поступающих на его вход от генератора 14 импульсов времени. Зафиксированное счетчиком 15 число импульсов отражает длительность одного оборота карданного вала, соответствующую скорости его вращения в момент измерениа.Одновременно с этим импульсом, выделявшимся на выходе левой половины триггера 5, переводится в состояние 1 триггер знака реверсивного счетчика 15, 1 в результате чего он подготавливаетса для работы на вычитание, и открывается схема совпадения 13.Импульс от датчика 2 скорости вращения коленчатого вала двигателя, пройдя формирователь 4 импульсов, поступает на вход схемы совпадения 13 и образует совпадение, Появившийся на ее выходе сигнал перебрасывает триггер 8 в состояние 1, в результате чего схема 1 1 открывается и импульсы времени от генератора 14 поступают на вход счетчика 15, который их начинает вычитать из ранее накопленной суммы.С приходом от датчика 2 скорости вращения коленчатого вала двигателя следующего импульса, соответствующего окончанию одного его оборота, триггер 8 возвращается в исходное состояние, а выделяющийся с выхода его правой половины сигнал перебрасывает триггер 7 в противоположное состояние, закрывая схему совпадения 12. В результате этою схема совпадения 11 также закрывается, и поступление импульсов времени от генератора 14 на счетчик 15 прекращается.На этом цикл измерения заканчивается, а на реверсивном счетчике 15 фиксируется число, равное разности длитель 5 6994 30эммитерного повторителя, собранных натранзисторах,Реверсивный счетчик 15 предназначен для счета импульсов, вырабатываемых .генератором 14 импульсов времени,за время одного оборота карданного вала и за время одного оборота коленчатого вала двигателя, При подсчете первойдлительности счетчик работает на суммирование, а при подсчете второй длитель Оности - на вычитание, Счетчик - десятич.ный, аестиразрядный, каждый разряд которого состоит из пересчетного устройства, дешифратора и цифрового индикатора.Управляет работой счетчика отдельный15триггер знака, входящий в состав счетчика 15.Работает устройство следующим образом. После установки на автомобиль датчика 1 скорости вращения карданного ва 20ла и датчика 2 скорости вращения коленчатого вала двигателя и подачи питающих напряжений на входы формирователей 3 и 4 импульсов при работающем25двигателе и включенном сцеплении поступают импульсы, где они усиливаются, формируются по длительности и ограничиваются по амплитуде,Импульсом сброс", подаваемым вручную, все узлы устройства приходят в состояние, изображенное на фиг. 1, нри котором триггеры 5, 6, 7 и 8 находятсяв состоянии О, схемы совпадения 10, 11,13 закрыты а схемы совпадения 9 и 12Э35открыты, триггер знака реверсивногосчетчика 15 также устанавливается вположение О, отчего счетчик подготавливается для работы на суммирование.После снятия сигнала сброс импульс 4,от датчика 1 скорости вращения карданного вала, пройдя формирователь 3 импульсов, поступает на счетный вход трит. гера 6 и переводит .его в состояние 1.Импульсы, вырабатываемые датчиком 2скорости вращения коленчатого вала, проходят формирователь 4 импульсов, нотриггера 8 не достигают, вследствие закрытого состояния схемы совпадения 13.В момент перебрасывания триггера 6в противоположное состояние на выходеего правой половины выделяется положительный сигнал, который поступает навход триггера 5, но состояния ого неменяет, так как оказывается обратнойполярности. На выходе левой половинытриггера 6 выделяется отрицательноенапряжение, которое, поступая на входсхемы совпадения 9, образует с уже6994 30 15 раж 1019 Заказ 991277 пис д, кп. Проектная,иал ППП "Патент", г. ностей одного оборота карданного и коленчатого валов, пропорциональное разности их угловых скоростей, По величине зафиксированного реверсивным счетчиком числа при определенной заданной угловой скорости коленчатого вала двигателя делают заключение о техническом состоянии сцепления.При отсутствии пробуксовки сцепления угловые скорости карданного вала автомобиля и коленчатого вала двигателя равны и реверслвный счетчик 15 показывает нули. формула изобретения Устройство для измерения разности угловых скоростей ведомого и ведущего валов, преимущественно валов муфты сцепления, содержащее импульсные датчики оборотов, схемы совпадения, один из входов одной из которых соединен с одним из импульсных датчиков оборотов, триггеры, одни из входов двух из которых соединены с щинами сброса, генера тор импульсов времени и счетчик импульсов, о т л и ч а ю щ е е с а тем, что,с целью упрощения, счетчик импульсоввыполнен реверсивным и соединен однимиз входов свыходами второй и третьейсхем совпадения, один из входов каждойиз которых соединен с генератором. импульсов времени, а другие - с выходамисоответственно четвертой и пятой схемсовпадения, одни из входов котопьгх сое-динены соответственно с выходами первого и второго триггеров, а другие - содними из выходов четвертого и пятоготриггеров, счетные входы которых соединены соответственно с другим импульсным датчиком оборотов и выходом первой схемы совпадения, а другие выходы -со вторыми входами первого и второготриггеров, причем другой выход первоготриггера дополнительно соединен с другими входами счетчика импульсов и первойсхемы совпадения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Говорущенко Н, Я.,оиагностикатехнического состояния автомобилей,МТранспорт, 1970, с. 228-230,2. Авторское свидетельство СССРМо 408218, кл. Я 01 Р 3/6003,04,72 (прототип),