Устройство для автоматического измерения фазового положения дебаланса

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл. с присоединением заявки М -С 01 В 7/00В 28 С 1/18Е 02 Э 13/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088. 8) Дата опубликования описания 050380 В,А,Иилков, С.Д,Долгалев, В.Н.Колосков, В.В.Гладченко и О,Е.Сергеев(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗОВОГО ПОЛОЖЕНИЯ ДЕБАЛАНСАИзобретение касается оптимизациирежимов работы машин вибрационного и ударно-вибрационного действия, с дебалансным или кривошипно-шатунным (эксцентриковым) возбудителями колебаний, предназначенных для уплотнения грунтов и других материалов, забивки свай, формовании иэделий из бетонных смесей и т.д.Известно устройство для автоматического регулирования режима работы машин вибрационного и ударно-вибрационного действия посредством поддержания,дебаланса в момент удара вблизи от строго определенного для данной машины значения 11.Однако это устройство содержит электроконтактные датчики положения и имеет невысокую надежность.Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для автоматического измерения фазового положения дебаланса, содержащее два импульсных датчика и датчик перемещения, два логических элемента, два триггера, два логических элемента запрета, блоки включения и реверса, выходные реле и исполнительный двигатель. Причем датчик перемещений, соединен с первыми входами. двух логических элементов Иблока реверса и двумя логическимиэлементами запрета блока включения, 5к вторым входам которых через формирователь подключен выход первогоимпульсного датчика. Выходы элементов запрета соединена с входамитриггера управления выходным релевключения исполнительного двигателя.Выходы двух импульсных датчиков соединены с входами триггера, выходыкоторого соединены с вторыми входамидвух элементов И. Выходы элементовИ соединены с входами триггера,управляющего работой реле реверсаисполнительного двигателя 2.Однако в этом устройстве с помощьюдатчиков и логических элементов определяется лишь знак отклонения положения дебаланса в момент ударноговоздействия от заданной величины ивырабатывается команда для включениясистемы регулирования фазового положения дебаланса. Численное значениефазового положения дебаланса (кривошипа) относительно заданного в моменты силовых воздействий рабочего оргага на обрабатываемый материал спомощью устройства определено быть 30 не может. Устройство не может бытьиспользовано для определения фазового попожения дебалансов или кривошипов, а также сдвига их по фазе, у машин, возбудители колебаний которых выполнены иэ двух сдвинутых по фазе на определенный угол дебалансов или криношипов, работающих обычно в режиме двух силовых (ударных) воздействий ударной части по ограничителю эа один оборот вала.Цель изобретения - измерение и,индикация фазового положения и сдвига по фазе каждого дебаланса в моменты воздействия машины на обрабатываемый материал.Это достигается тем, что предложенное устройство снабжено третьим импульсным датчиком, тремя ключевыми элементами, двумя суммирующими и реверсивным счетчиками с блоками индикации, связанными с дебалансным валом, информационным диском и нане сенными по периметру на равном угловом расстоянии друг от друга основными метками и дополнительной меткой, нанесенной между основными метками. два импульсных датчика установлены 25 на угловом расстоянии, равном расстоянию между основными метками, а третий импульсный датчик установлен от второго импульсного датчика,на угловом расстоянии, равном расстоянию между основной и дополнительной метками. Второй и третий импульсные датчики соединены со входами второго элемента И, выход которого соединен с входами установка ф 0 суммирующего и реверсивного счетчиков, а также с входом установка ф 1 ф первого и второго триггера. Первый и второй импульсный датчики соединены с входами первого элемента И, выход которого соединен с информацион- ф) ными входами первого и второго ключевого элемента. Выходы ключевых элементов соединены соответственно со счетными входами первого и второго суммирующего счетчка и суюи- я рующим и вычитающим входами реверсивного счетчика. Входы блоков индикации подключены к выходам двух суммирующих и реверсивного счетчиков, датчик перемещения соединен со ц) входом установка ф 9 ф первого триггера и с информационным входом третьего ключевого элемента, выход которого соединен с входом установка 0 второго триггера, Прямой выход первого триггера соединен с управляющим входом первого ключевого элемента, а инверсный выход с управляющим входом третьего ключевого элемента, прямой выход второго триггера соединен с управляющим входом 6 О второго ключевого элемента.На чертеже изображена функциональная схема устройства.Устройство состоит из информационного диска 1 с нанесенными на него 65 метками 2 (например ферромагнитными), поршней-ударников 3,4, датчика 5 перемещения, шабота 6, импульсных датчиков 7-9, логических элементов И 10 и 11, ключевых элементов 12-14, триггеров 15,16, блоков 17-19 индикации, суммирующих счетчиков 20, 21, реверсивного счетчика 22 и дебалансного или кривошипного вала 23.Устройство работает следующим образом. При прохождении оси кривошипно- шатунного механизма через начало отсчета, одновременно индуцируются сигналы в трех импульсных датчиках 7-9. На выходе элемента 11 формируется сигнал, устанавливающий в Нуль счетчки 20-22 и в состояние 1 триггеры 15 и 16. При перебросе триггеров на их выходах формируются сигналы, разрешающие прохождение импульсной последовательности через ключевые элементы 12, 13. При повороте диска на угол М , равный угловому расстоянию между метками, на выходе датчиков 8,9 одновременно индицируются импульсы, поступающие,. на вход элемента И 10, на выходе которого формируются импульсы, проходящие через ключевые элементы 12, 13 и поступающие на счетные входы суммирующих счетчиков 20, 21, а также на входы реверсивного счетчика 22. При ударе первым поршнем.4 по шаботу 6 на выходе датчика 5 перемещения формируется импульс, перебрасывающий триггер 15, формируя на его прямом выходе сигнал 0, запрещающий прохождение импульсов через ключевой элемент И 12, а на инверсном выходе сигнал 1, разрешающий прохождение сигнала через элемент 14. В счетчике 20 фиксируется число, пропорциональное углу поворота первого кривошипа между началом отсчета и ударом поршня 4 по шаботу 6. При дальнейшем поворотЕ диска 1 импульсы продолжают накапливаться только в счетчиках 21 и 22. При ударе вторым поршнем 3 по шаботу 6 на выходе датчика 5 перемещения вторично формируется импульс, проходящий через элемент 14 и перебрасывающий триггер 16, формируя на прямом выходе сигнал О запрещающий прохождение импуль.ов через элемент 13. В счетчике 21 фиксируется число, пропорциональное углу поворота второго кривошипа между началом отсчета и ударом поршня 3 по шаботу 6. В реверсивном счетчике 22 фиксируется число, равное разности показаний счетчиков 20, 21, пропорциональное углу ос - фазовому сдвигу между первым и вторым кривошипом кривошипно-шатунных механизмов. При этом цикл измерений заканчивается. На блоках 17, 18, 19 индикации индуцируются величины, накопленные в счет 720289чиках 20-22. При прохождении информа уионного диска 1 положения начала отсчета вновь происходит установка в нуль счетчиков 20, 21, 22, в исходное состояние триггеров 15, 16 и т.д.Кроме обеспечения визуального наблюдения эа контролируемыми величинами, информация, накопленная в счетчиках 20, 21, 22, может подаваться в логический блок регулятора системы автоматического управления режимом работы ударно-вибрационной машины с целью обеспечения формирования регулирующего воздействия на объект управления, пропорционального отклонению регулируемых величин от заданного значения.Формула изобретенияустройство для автоматического измерения фазового положения дебаланса (кривошипа) вала возбуждения колебаний вибрационной или ударновибрационной машины, содержащее два импульсных датчика, датчик пере мещений, два логических элемента И, два триггера, о т л и ч а ю щ е е.с я тем, что, с целью измерения и индикации фазового положения и сдвига по фазе каждого дебаланса в моменты воздействия машины на обр батываемый материал, оно снабжено третьим импульсным датчиком, тремя ключевыми элементами, двумя суммирующими и реверсивным счетчиками с блоками индикации, связанными с дебалансным валом, информационным диском с нанесенными по периметру на равном угловом расстоянии друг от друга основными метками и дополнительной меткой, нанесенной между основными метками, два импульсных датчика установлены на угловом расстоянии, равном расстоянию между основными метками, а третий импульсный датчик установлен от второго импульсного датчика на угловомрасстоянии, равном расстоянию междуосновной и дополнительной метками,второй и третий импульсные датчикисоединены со входами второго элементИ,выход которого соединен со входами установки в 0 суммирующегои реверсивного счетчиков, а такжес входами установки в 1 первогои второго триггера, первый и второйимпульсный датчики соединены с входами первого элемента И, выход которого соединен с информационными входами первого и второго ключевого 15 элемента, выходы ключевых элементовсоединены соответственно со счетнымивходами первого и второго суммирующего счетчика и суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, 2 О входы блоков индикации подключенык выходам двух суммирующих и ревер-сивного счетчиков, датчик перемещения соединен с входом установкив 0 первого триггера и с информационным входом третьего ключевогоэлемента, выход которого соединен свходом установкиО второготриггера, прямой выход первого триггера соединен с управляющим входомпервого ключевого элемента, а инверсный выход с управляющим входом третьего ключевого элемента, прямой выходвторого триггера соединен с управляющим входом второго ключевого элемента.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 21433, кл. С 01 В 11/26,Е 02 0 7/26, 1967.40 2. Авторское свидетельство СССРгР 189475, кл. С 05 В 19/02,С 05 В 13/02, 1966 (прототип) ..Шмелькин Техред Н.Ковалева Корректор В.Бутяга дакт иал ППП Патент, г. Ужгород, Ул. Проектная,аэ 1020729 ЦНИИПИ Госу по делам 113035, ИосквПодписноемитета СССРоткрытийя наб д. 4/5