Устройство для определения ресурса машин

о п и ИЛНт"ИЗОБРЕТЕНИ Сюз Советских СоциалистическиРеспублик ц 720444 АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ 61) Дополнительно т. сеид-ву 9514314)М. Кл. С 07 С 3/10 22) Заявлено 300977 (21) 2529006/18 исоединением заявки М Государственны СССР по делам нзо н открыкомитет 23) Приоритет етеннйй 80. Бюллетень М убликовано 0 УДК 681174/ /176 (088.8) Дата опубликования описания ОЬ 0380. 72) Авторы изобретени Е.Лифшиц, А.М.Тсрссов, В.Ф.Ги )О.Д.Крссников Г.И.Солод) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕСУРСА МАШИ показнарав проИзобретение относится к областиприборостроения, точнее к устройствсм для определения ресурсных стелей (гистогрсммы нагрузок,ботки нс отказ и т.д.) машинцессе эксплуатации.Известно устройство для определения ресурса машин по основномусвт. св. 9514314, содержащее пороговые ячейки, каждая из которых выполненс нс ограничительном резисторе,диоде и балластном резисторе, подключенном к соответствующему кулометру,с также элемент НЕ и в каждой пороговой ячейке триггер Шмидтс и элементИ-НЕ, причем ограничительный резисторкаждой пороговой ячейки соединен свходом триггера Шмидта, подключеннымк элементу И-НЕ своей и предыдущейячейки, с один из выходов элементаИ-НЕ всех пороговых ячеек, начинаяс третьей, соединен через диод с вы-.ходом элемента И-НЕ и балластнымрезистором предыдущей пороговой ячейки, один из входов элемента И-НЕ вто-рой пороговой ячейки подключен квыходу элемента И-НЕ первой пороговойячейки, соединенному с балластнымрезистором своей пороговой ячейки и через последовательно соединенные соответствующие диоды подключен и одному из входов элемента И-НЕ каждой пороговой ячейки начиная с третьей, и через элемент НЕ - к балластному резистору.Работа известного устройства осуществляется следующим обрсзом. С исследуемой машины нс вход устройствс подается сигнал, характеризующий соответствующий режим эксплустсции, например холостой ход, недогрузку, номинальный режим или перегрузку. Срабатывает определенный триггер Шмидта и далее, сигнал поступает через элемент И-НЕ в данной пороговой ячейке нс кулометр. Выход элемента И-НЕ также является запирающим сигналом для всех остальных элементов И-НЕ в других ячейках. Таким образом, при определенном входном сигнале срабатывает только тот уровень его разбиения нс пороговые ячейки, который соответствует дснному режиму эксплуатации. При изменении этого режима, описанным способом происходит автоматическое переключение пороговых ячеек и зспирание не рсбочих каналов измерения.Недостатком известного устройстваявляется низкая точность определенияресурса машины по анализу нагрузок,так как схема не позволяет учестьвклад каждого режима (уровня сигнала) эксплуатации машины в отработкуресурса за контрольный период, Этообуславливает необходимость дальнейшей обработки информации и корректировки результатов измерения (например, нормирование гистрограмм), чтозатруднительно н условиях эксплуата=.ции машин на произнодстве и требуетспециального персонала и времени.В описанном варианте устройство позволяет получить только значения времени работы машины по нагрузке н 5различных режимах и не дает возможности прямого учета ресурса. Это существенно ограничивает функциональные возможности устройства, снижаетточность и оперативность получения 2 Оинформации о техническом состояниимашины и ее ресурсе.Целью изобретения является устранение указанных недостатков, путемповышения точности устройства. Этодостигается тем, что в устройственведены генератор тактовых импульсон,элемент И, сумматор, счетчик, коммутатор и интегратор, а в каждую пороговую ячейку введены последовательно соединенные элемент И и элементпамяти, счетный триггер и делительчастоты, генератор тактовых импульсон подключен к одному из входсвэлемента И всех пороговых ячеек, дру:";,5гой вход которых соединен с балластным резистором своей пороговой яейки; выход элемента памяти каждойпороговой ячейки подключен к одномуиз входов счетного триггера своейпороговой ячейки и к входу делителя,частоты, выход каждого из которыхчерез сумматор соединен с одним:лзвходов элемента И устройства, выходкоторого подключен к счетчику и к выходу интегратора, генератор тактовыхимпульсов соединен с другим входомэлемента И устройства и входом коммутатора, выход которого подключенк входам интегратора, а вход устройства подключен к другому нходу счетного триггера каждой пороговой ячейки, выход которых соединен с управляющим входом элемента памяти,На чертеже представлена функциональная схема устройства.Устройство содержит порогоные55ячейки по количеству уровней разбиения йходного сигнала, каждая из которых состоит из последовательносоединенных ограничительных ре зи стоРов 11, 1, 1, 1, соединенных 6 Ос входами триггеров Шмидта 2 22 ,2, элементов И-НЕ 3,3 З,3, балластных резисторов 4и кулометров51,5. Кроме того, выход элемен тсв И-НЕ 3 3 , 3 , ,3 каждойячейки соединен через элементы, И бб бб, с ячейками 7 7,7 памяти, К управляющему входу каждого элемента памяти 7 подключен выход счетных триггеров 8 8,83 1. 8 л р а выход всех элементов 7подсоединен к установочному входусчетных триггеров 8 и через соответствующие делители 9 , 9, 9,9 пчастоты к входам сумматора 10. Выходсумматора 1 Ь через элемент И 11 связан с счетчиком 12 и с входом интегратора 13. Также н устройстве применен генератор 14 тактовых импульсов,соединенный с входами элементов И б,элемента И 11 и через коммутатор 15и переключатель 16 с другим входоминтегратора 13, выход которого соединен с установочным выходом коммутатора 15,Устройстйо работает следующим образом.Сигнал с контролируемой машины Ц , соответствующий текущему значению нагрузки (тска, напряжения,вибрации и т.д.) подается на входтриггеров Шмидта 2 2 , 2 ,2,порог срабатывания которых установлен ограничительными резисторами1,; 11,1 . Пусть, в начальныймомент величина сигнала 1), равнаили несколько больше порогового напряжения триггера Шмидта 1 соответствующего, например, холостомуходу машины. В этом случае, сигналс триггера Шмидта 1, пройдя входэлемента И-НЕ 3 фиксируется далеес выхода последнего на кулометре 5 .Одновременно, сигнал с выходаэлемента И-НЕ 3, запирает все другиеканалы измерения и попадает на элемент И б где заполняется тактовыми импульсами с выхода генератора 14,Далее, импульсный сигнал накапливается в ячейке 7, памяти.При последующей смене режима эксплуатации маиплны, происходит переключение каналов измерения и пороговыхк. На элементах 7 7 7памяти записывается информация овремени действия сигнала в том илиином уровне на входе устройства (овремени работы машины н отдельныхрежимах эксплуатации) .После выключения машины из рабочего цикла, например в конце смены,пропадает сигнал на входе устройстваи на входе счетных триггеров 81, 8,8,8 при этом последние перебрасываются в противоположное состояниеи начинают считывать информацию сэлементов 7 , 7 , 7 ,7 памяти.Задним фронтом стробирующего импульса с выхода ячеек 7 памяти все триггеры 8 ннова устанавливаются н первоначальное состояние, а информацияс ячеек памяти поступает на вход соответствующих весовых делителей 92 О 2С выхода сумматора 10 сигнал поступает на элемент И 11, где сновазаполняется импульсным сигналом сгенератора 14 и потом фиксируется насчетчике 12, Показания счетчика 12определяют величину отработанногомашиной ресурса за один цикл ее работы (с момента начала работы до остановки) .На практике необходимо знать величину показателя "; за длительныйпериод эксплуатации машины, например,за весь межремонтный цикл ее работы(до капитального ремонта). Для получения такой информации замыкают контакт переключателя 16. В коммутато Оре 15 происходит подсоединение генератора 14 импульсов к входу дискретного интегратора 13 и блокировка переключателя 16. Импульсы с генератора 14 осуществляют считывание информации, накопленной на интеграторе13 за весь период работы машины.По окончании считывания, на выходеинтегратора 13 появляется скачок.напряжения, который снижает блокировку переключателя 16 и отключает генератор от входа интегратора 13,Таким образом, на кулометрах 5устройства фиксируется продолжительность и величина действовавших нагру"зок при работе контролируемой машины, на счетчике 12 после каждогоцикла работы машинЫ высвечиваетсяпоказатель отработанного ресурса, авеличина этого показателя за любойдлительный период эксплуатации машины может быть считана с интегратора13 в требуемое время, замыканиемконтакта переключателя 16.С помощью предлагаемого устройства осуществлялся контроль отработки 65 Формула изобретенияУстройство для определения ресурса машин по авт. св. 9514314, о т л и ч а ю щ е е с я тем,. что, с целью повышения точности устройства, в него введены генератор тактовых импульсов, элемент И, сумматор, счетчик, коммутатор и интегратор, а в каждую пороговую ячейку введены последовательно соединенные элемент И и элемент памяти, счетный триггер и делитель частоты, генератор тактовых импульсов подключен к одному из входов элемента И всех пороговых ячеек,. другой вход которых соединен с балластным резистором своей пороговой ячейки, выход элемента памяти каждой пороговой ячейки подключен к одному из входов счетного триггера своей пороговой ячейки и к входуделителя частоты, выход каждого из которых через сумматор соединен с одним из входов элемента И устройства, выход которого подключен к счетчику и к выходу интегратора, генератор тактовых импульсов соединен с другим входом элемента И устройства и входом коммутатора, выход которого подключен к входам интегратора, а вход устройства подключен к другому входу счетного триггера каждой пороговой ячейки, выход которых соеди - -нен с управляющим входом элемента памяти. 9, 9 ,9 частоты, которыми обеспечивается обработка сигнала в зависимости от вклада каждого уровня разбиения (режима работы машины) в отработку ее ресурса. Например, величина сигнала с выхода 1-го делителя 9 частоты соответствует ,е 1 Й,б 1 где И; - величина действовавшей нагрузки в 1-м уровне; 1 - время работы машины в данном режиме;- коэффициент отработки ресурса (вклад 1-го уровня в ухудшение, например, технического состояния основных узлов машины).Далее, сигналы со всех делителей 9 частоты поступают на вход сумматора 10, на котором определяется ресурсный показатель для данной машины за весь прошедший период работы, прии Сэтоме-Е.Т) М. А тде т - ЛлетельС эность цикла работы машины; и - количество режимов работы машины. ресурса горных машин. Машины эксплуатировались в трех и четырех основных режимах (холостом ходу, номинальном режиме, перегрузке и двойной перегрузке) . Изобретениеимеет следующие преимущества, Существенно повышается точность определения ресурсных показателей по наработке машин, так как исключается ошибка, вызванная ручной обработкой результатов. Погрешность устройства 2-3 (против погрешности основного изобретения 8-10). Кроме того, полная автоматизация в измерении ресурсных показателей позволяет применять устройство без постоянного присутствия специального персонала, включать устройство в качестве датчика первичной информации в системы АСУ ТП и т.д., то есть существенно расширяет его функциональные возможности. Также в несколько раз повышена оперативность получения необходимой информации.Экономический эффект от применения устройства для учета ресурсных показателей горной техники на произ". водственном объединении Белорус- калий составит свыше 100 тыс.рублей в год, за счет сокращения трудоемкости ремонта, своевременном планировании техобслуживания оборудования, запасных частей, а также прогнозирования безотказной работы техники,, 720444 ф ставител хред М.П анова Корректо о Редактор Герцен тяг каз 10221/35 1130 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектна Тираж 641 ИПИ Государственного комит о делам изобретений и откр Москва, Ж, Раушская наб Подписнота СССРтийд. 4/5