Устройство для определения положения ползуна кривошипно шатунного механизма
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
)5 6 01 ИЕ ИЗОБРЕТС 8 ИДЕТЕЛ ЬСТ 8 У ОП ИЯ ВТОРСКО 2дительности измерений. Напряжение, пропорциональное угловому положению криво- шипа с выхода блока 1 преобразования угловых перемещений вала кривошипа в напряжение, поступает на фозовыпрямительные блоки 24. С выхода первого фазовыпрямительного блока 2 сигнал поступает на вход операционного усилителя 3, выход которого является первым выходом устройства. С выхода второго фазовыпрямительного блока 4 сигнал поступает на компаратор 5, выход которого является вторым выходом устройства, По совокупности сигналов с двух выходов однозначно определяется положение кривошипа при заданном положении ползуна, Блок 1 преобразования может быть выполнен в виде синусно-косинусного вращающегося трансформатора, либо в виде двух З сельсинов, развернутых относительно друг друга на 90, 3 ил,гичеА. Си- ектро- М кат- уте- НИЯ ьво- зо- воГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР 1(56) Перельмутер В. М. Сидоренко В,стемы управления тиристорными элприводами постоянного тока,Энергоатомиздат, 1988, с, 300.Тиристорные электроприводы проных станов, Сб. под, ред, В, М, Перельмра. - М.: Металлургия, 1978, с. 148.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕПОЛОЖЕНИЯ ПОЛЗУНА КРИВОШИПНШАТУННОГО МЕХАНИЗМА(57) Изобретение относится к измеритеной технике и может быть использовано длопределения положения шатуна в коишипно-шатунных механизмах. Целью ибретения является повышение произ10 15 20 30 40 45 50 55 Изобретение-относится к электротехнике и может быть использовано для определения положения ползуна кривошипно- шатунного механизма, например, для управления электроприводом кривошипношатунных ножниц для резки горячего металла.": .Известно устройство для измерения линейных перемещейий, использующие сельсиновые схемй измерения угловых перемещений в сочетании с винтовыми, реечными и другими видами механических передач, содержа щее сел ьс ин-задатчи к и соединенный с ним сельсин-трансформатор, который сочленен с валом механизма и является датчиком углового перемещения, Выход сельсина-трансформатора через фаэовыпрямительное устройство подается на вход операционного усилителя, работающего в режиме масштабного преобразования. Выход усилителя является выходом устройства, Величина-выходного напряжения усилителя пропорциональна перемещению рабочего механизма, а полярность этого напряжения определяет направление переме щения относительно начала отсчета, которое выбирается сельсином-задатчиком, Для обеспечения линейности характеристики названного устройства сельсин-трансформаторсоединяется с механизмом через кинематический редуктор, передаточное число которого выбирается таким образом, что при голйом перемещении механизма в ту йии другую сторону, ротор сельсина поворачивается на угол +60, 3Недостатком известного устройства является наличие сложных кинематических связей и ограниченная рабочая зона сельсина, что существенно снижает точность измерения,Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для измерения линейных перемещений, содержащее два сельсина-задатчика и два сельсинатрансформатора (грубого и точного отсчета). Сельсины-трансформаторы грубого и точного отсчета сочленяются с механизмом и соединены между собой, как и сельсины-задатчики, дополнительным редуктором. Выходы сельсинов-трансформаторов через фазовыпрямительные устройства подаются на операционные усилители У 1 и У 2, выходы которых являются выхбдами устройства. Компаратор управляет ключами К 1 и К 2, которые переключают выходы усилителей в зависимости от величины перемещения механизма, На вход у"илителя У 1 подается постоянное смещение для устранения ложного нуля, который появляется при четном передаточном числе редуктора между сельсинами точного и грубого отсчета.Недостатками известного устройства являются сложность кинематических связей, ограниченные рабочие зоны как для сельсина грубого, так и для сельсина точного отсчета, что снижает точность измерения перемещения, Кроме того, известное устройство при определении линейных перемещений ползуна кривошипно-шатунногомеханизма не обеспечивает получение информации о взаимном расположении ползуна и кривошйпа, Так как положение кривошипа не однозначнопри одинаковом положении ползуна.Цель изобретения - повышение производительности механизма эа счет однозначного определения полуплоскости нахождения кривошипа относительно оси ползуна при заданном положении ползуна,В устройстве, содержащем блок преобразования угловых перемещений вала кривошипа в напряжение, два фазовыпрямительных блока, подключенных входами к выходам блока преобразования угловых перемещений вала кривошипа в напряжение, операционный усилитель, подключенный первым входом к выхОду первого фазовыпрямительного блока и имеющий второй вход, предназначенный для подключения напряжения смещения, компаратор, блок преобразования угловых перемещений вала кривошипа в напряжение выполнен в виде синусно-косинусного преобразователя,компаратор подключен входом к выходу второго фаэовыпрямительного блока, выход операционного усилителя является первым,а компаратора - вторым выходом устройстваНа фиг, 1 изображена схема предлагаемого устройства для определения положения ползуна кривошипно-шатунного механизма; на фиг, 2 - схема кривошипно- шатунного механизма; на фиг, 3 - схема предлагаемого устройства для случая, когда блок преобразования угловых перемещений вала кривошипа в напряжение выполнен в виде синус-косинусного преобразователя на базе двух сельсинов-трансформаторов.В устройстве блок 1 преобразования линейного перемещения в угловое выполнен в виде синусно-косинусного преобразователя на базе двух сельсинов трансформаторов. Косинусный выход блока 1 преобразования угловых перемещений ва-. ла кривошипа в напряжение соединен с входом первого фазовыпрямительного устройства 2, выход которого соединен с первым входом операционного усилителя 3,5 Если г, то созе =1 и вторым слагаемым можно пренебречь. Тогда перемещение пол эуна Ь=г(1-соз а) + 1(1-соз Д работающего в режиме масштабного преобразования, Второй вход операционногоусилителя 3 предназначен для подачи постоянного смещения О, Выход операци- .онного усилителя 3 является первым 5выходом устройства.Синусный выход блока 1 преобразования угловых перемещений вала кривошипав напряжение соединен с входом второгофазовыпрямительного устройства 4. выход 10которого соединен с входом компаратора 5.Выход компаратора 5 является дополнительным выходом устройства, Выходное на-,пряжение компараторэ 5 Овых 2 дискретноможет принимать значения низкого йли высокого логического уровня, т.е, логический"О" или логическую "1" в зависимости оттого, в какой полуплоскости от оси ползуна. 6 фиг. 2) находится кривошип 7, соединенный с полэуном 6 шатуном 8. Блок 1 преобразования угловых перемещений вала:кривошипа в напряжение соединен с валом9 кривошипа 7 непосредственно или черезредуктор (не показано) с передаточным числом равным единице. Выходное напряжение на основном выходе Оных 1 пропорционально отклонению полэуна 6 относительноначала отсчета,На фиг.:2 приняты следующие обозначения: г - радиус кривошипа 7:- длинашатуна 8; а - угол поворота кривошипа 7;Р- угол поворота шатуна 8; отклонение шатуна 8 от начала отсчета: НТМ и ВМТ.Блок преобразования. угловых перемещений вала кривошипа в напряжение (фиг,3) выполнен в виде синусно-косинусногопреобразователя на базе двух сельсиновтрэнсформаторов 10 и 11. Второй сельсинтрансформатор 11 развернут относительнопервого сельсина-трансформатора 10 на 40угол +90. Выход первого сельсина-транс-форматора 10 пропорционален косинусу угла поворота вала 9, а выход второгосельсина-трансформатора 11 пропорциона. лен синусу угла поворота вала 9, Первый 12и второй 13 сельсины-задатчики предназначены для первбначальной установки соответственно первого и второго сельсинов-трансформаторов 10 и 11,50Перемещение полэуна б кривошипношатунного механизма относительно началаотсчета НМТ) определяется соотношениемЬ=г(1-соз а), 1) Напряжение выхода первого фаэовыпрямительного устройства 2, подключенного своим входом к косинусному выходублока для преобразования линейных перемещений в угловое определяется выражением Офву=Осоз а,где О - максимальное значение выходного напряжения.Подав это напряжение на первый вход операционного усилителя 3, а на второй вход подав с противоположным знаком напряжение смещения Ос=О. на выходе усилителя 3 будем иметь напряжение(2) Оных 1= КЩ 1-соза) Офву=Овз 1 п а Поскольку функция синуса нечетная, она будет менять свой знак на противоположный всякий раз, когда кривошип 7 будет переходить излевой полуплоскости в правую и наоборот, а полэун б будет проходить соответственно верхнюю или нижнюю "мертвые" точки, Смена знака напряжения ОфвУфиксируется компаратором 5, на выходе которого формируется напряжение Она низкого или высокого логического уровня. Таким образом, если кривошип 7 находится слева от оси ползуна 6, дополнительный выход устройства имеет, например, низкий логический уровень Овых 2- 0", а если справа - высокий Овых 2="1",Основной и дополнительный выходы устройства дают исчерпывающую информацию о положении ползуна 6 и о соответствующем ему фактическом положении кривошипа 7 и шатуна 8 относительно оси полэуна 6,где К - масштабный коэффициент, зависящий от радиуса кривошипа,Поскольку уравнение (2) полностью со-. ответствует уравнению (1) при любь 1 х углах поворота а вала 9 можно сделать вывод, что напряжение основного выхода устройства Оных 1 линейно связано с перемещением ползуна Ь и отсутствуют какие-либо ограничения на величину угла поворота а вала 9 кривошипа 7. Второе фазовыпрямительное устройство 4 подключено к синусному выходу блока 1 преобразования угловых переме- щений вала кривошипа в напряжение и напряжение на его выходе определяется вы- ражением1753257 7Основной и дополйительный выходы устройства могут быть подключены к устрой.ствам индикации, например, двум вольтметрам (не показано), для визуального наблюдения, использоваться в системах ав томатического регулирования положения кривошийно-шатунного механизма и т.д. Предлагаемое устройство дает возможность определить положение ползуна и 10 обеспечить точную установку ползуна в заданном положении и обеспечить правильный выбор направления поворота кривошипа при перемещении ползуна в новое заданное положение по заданной тра ектории, нормальное функционирование устройства при любом режиме работы кривошипно-шатунного механизма как при качательном, так и при круговом. Сокращается время отработки заданных пе ремещений, так как однозначно определяется полуплоскость нахождения кривошипа относительно оси ползуна при заданном положении полэуна, что приводит к повышейию производительности механизма и 25 расширяет воэможности автоматиазции управления кривошипно-шатунным механизмом. -.,ф о р мул а изобретен и я Устройство для определения положения ползуна кривошипно-шатунного механизма, содержащее блок преобразования угловых перемещений вала кривошипа в напряжение, два фазовыпрямительных блока, подключенных входами к выходам блока преобразования угловых перемещений вала кривошипа в напряжение; операционный усилитель. подключенный первым входом к выходу первого фазовыпрямительного блока и имеющий второй вход, предназначенный для подключения напряжения смещения, компаратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения произвордительности механизма путем однозначного определения полуплоскости нахождения кривошипа относительно оси полэуна при заданном положении ползуна, блок преобразования угловых . перемещений вала кривошипа в напряжение выполнен в виде синусно-косинусного преобразователя, компаратор подключен входом к выходу второго фазовыпрямительного блока, выход операционного усилителя является первым, а компаратора - вторым выходами устройства,1253257 Составитель Ю,Скворцовдактор О.Головач Техред М,Моргентал Корректор Е.Папп Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород гарина, 10 Заказ 2758 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5
СмотретьЗаявка
4760500, 21.11.1989
МАГНИТОГОРСКИЙ ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. Г. И. НОСОВА
СКВОРЦОВ ЮРИЙ АНАТОЛЬЕВИЧ, КАЛУГИН СЕРГЕЙ АНАТОЛЬЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: G01B 7/30
Метки: кривошипно, механизма, ползуна, положения, шатунного
Опубликовано: 07.08.1992
Код ссылки
<a href="https://patents.su/5-1753257-ustrojjstvo-dlya-opredeleniya-polozheniya-polzuna-krivoshipno-shatunnogo-mekhanizma.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для определения положения ползуна кривошипно шатунного механизма</a>
Предыдущий патент: Емкостное устройство для измерения угловых перемещений
Следующий патент: Интерферометр для контроля вогнутых асферических поверхностей
Случайный патент: Способ лечения приступного периода инфекционно-зависимой бронхиальной астмы