Устройство для моделирования виброзащиты оператора

( и 864304 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союэ СоветскихСоциалистическихРеспублик 1) Дополнительное к авт. свид-ву 2)Задлево 24. 12, 79 285741 2/18)М, Кд С 06 6 7/48 рисоединением э н ГэвуАврсзмны тат 23) Приоритет Опубликовано СССР вв делам эобр вткрит(088.8) юллет Дата опублик ид описания 7,09. 81 72) Автор изо брет учас и В,И. Скуч) Заявите асский политехнический институт им.АнтанасвСнечкусаСТРОЙСГВО ДЛЯ МОДЕЛ 1 РОВАНИЯ ВИБРО ОПЕРАТОРАделировании непосредут быть измерены или которые при ственно не м для их измер альные иссле являются все ловека-опера рым трудно и Цель иэоб функциональнь обеспечения 1 О ния з лциты вния необходимы спецн-. ования. Такими точками внутренние органы чеора и места, к котоикрепить датчики ет ения - расширение х возможностей за счетГозможности моделироваутренних органов опера ор роиство не позво интеэ виброэащит оиэвест стояниям в точках истемы п н Изобретение относится к автоматизации научных исследований и может быть применено для автоматизированного синтеза виброэащиты человека- оператора и оценки вибрации на его организм.Известно устройство для моделирования виброэащиты человека-оператора, Оно позволяет провести синтез параметров всей системы виброзащиты человека-оператора или ручных инстру" ментов посиле реакции руки от перемещения рукоятки, а также по ускорениям отдельных точек с измеряемыми состояниями в них 1 .Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее два возбудителя колебаний, датчики перемещения, два блока моделирования вибраций и блок оптимизации 21.Однако это уст Для достижения цели в устроиство для моделирования виброзащиты оператора, содержащее два возбудителя колебаний, первый из которых механически связан с рукояткой, на которойрасположен первый датчик перемещения, а второй- с сиденьем, на котором расположен второй датчик перемещения, третий датчик перемещения, расположенный на плече человека-оператора, два блока моделирования вибраций, каждый из которых содержит генератор64304 20 электрических колебаний, усилитель,узел дифференцирования, два умножителя и сумматор, причем выход генератора электрических колебаний соединен с первым входом усилителя, второйвход которого подключен к выходу соответствующего датчика перемещенияа выход соединен со входом узла дифференцирования, связанный с первымвходом первого умножителя, выход которого соединен с первым входом сумматора, выход узла дифференцированиясоединен с первым входом второгоумножителя, выход которого соединен,са вторым входом сумматора, выход которого соединен со входом соответствующе-го возбудителя, колебаний,и блок оптимизации, содержащий двухлучевой индикатор, первый вход которого подключен к выходу третьего датчика перемещений, и четыре задатчика напряжений, выходы которых соединены соответственно со вторыми входами умножителей блоков.моделирования вибрации,дополнительно введены четыре блокапамяти, четыре блока умножения, четыре сумматора, блок деления комплексных чисел, блок вычисления модуля,блок сравнения, источник постоянногонапряжения ь два блока вычислениясоставляющих динамической жесткости,первый и второй входы каждого из которых подключены соответственно квыходам сумматора и генератора электрических колебаний соответствующегоблока моделирования вибрации, первыевыходы первого и второго блоков вычислений составляющих динамическойжесткости соединены соответственнос объединенными первыми входами первого и третьего, и второго, и четвертого блоков умножения комплексныхчисел, вторые входы которых аналогично подключены ко вторым выходам блоков вычисления составляющих динамической жесткости, первый и второйвыходы блоков памяти соединены соответственно с третьими и четвертымивходами соответствующих блоков умножения комплексных чисел, выходыпервого из которых соответственносоединены с первыми входами первогои второго сумматоров, выходы второгоблока умножения комплексных чиселсоответственно соединены со вторымивходами первого и второго сумматоров,выходы третьего блока умножения комллексных чисел соответственно соединены с первыми вхо 5 10 25 30 35 40 45 50 4дами третьего и четвертого сумматоров, а выходы четвертого блокаумножения комплексных чисел соответственно соединены со вторыми входамитретьего и четвертого сумматоров,выходы всех сумматоров соответственно соединены со входами блока деления комплексных чисел, выходы которого соответственно соединены со входами блока вычисления модуля, выходкоторого соединен с первым входомблока сравнения, второй вход которого подключен к выходу источника опорного напряжения, а выход блока сравнения соединен со вторым входом двухлучевого индикатора блока оптимизации.Блок умножения комплексных чиселсодержит четыре умножителя и двасумматора, причем объединенные первые входы первого и четвертого, второго и третьего умножителей являются,соответственно первым и вторым входами блока, объединенные вторыевходы первого и второго, третьегои четвертого умножителей являютсясоответственно третьим и четвертымвходами блока, выходы первого и третьего умножителей соединены соответственно со входами первого сумматора, выходы второго и четвертогоумножителей соединены соответственносо входами второго сумматора, а выходы сумматора являются выходамиблока,На чертеже изображена схема устройства.Устройство содержит возбудители1,2 колебаний, рукоятку 3, закрепленную на подвижной части возбудителя 1,сидение 4, закрепленное на подвижной части возбудителя 2, датчики 5-7перемещения на плече человека-оператора, блоки моделирования вибрации8,9, каждый с генератором электрических колебаний 10, усилителем11, узлом дифференцирования 12, блоками умножения 13 и 14 и сумматором,15, блок 16 оптимизации с электроннымдвухлучевым индикатором 17, и задатчиками напряжений 18-21, блоки 22 и 23вычисления составляющих динамической жесткости,.блоки памяти 24-27, идентичные блоки 28-31 умножения комплексных чисел, умножители 32-35 блока 28 умножения комплексных чисел, сумматоры 36,37, блоки умножения комплексных чисел, сумматоры 38-41, блок 42 деления комплексных чисел, блок 43 вычиспомощи рентгеноскопии, податливости между другими точками и точкой 46 вводятся в блоки памяти 24-27.Если при непрерывном синтезе с, Ь, исЬизменяются, и на5 выходе блока 43 появляется сигнал, превышающий сигнал с выхода блока 45, второй луч индикатора 17 отклоняется и сигнализирует, что эффективность гашения колебаний для точ ки 46 не увеличивается при увеличении эффективности колебаний в точке 7, сигналы с выхода блока 44 ограничивают изменения синтезируемых параметров Ь, с и Ь с 15 т.е. сигнал с выхода блока 44 служит предупреждающим о границе эффективности гашения колебаний в точке 46. При этом синтез прекращается и принимается новая страте-. гия поиска минимума при синтезе блоком 16 оптимизацииПредставление податливостей в комплексной форме позволяет утверждать, что при синтезе сложных структур амортиза торов, т.е. ручных машин, рулевых приспособлений, а также сидений при заданном диапазоне частот и различных колебаний оснований амортизаторов ру" ки и сидения, принцип работы устройст- ЗО ва остается тем же. Вместо блока 16 оптимизации могут быть применены автоматизированные стандартные блоки оптимизации, как ААО, АОи др.Предложенное устройство позволяет существенно улучшить процесс и качество синтеза виброзащиты, дает большую практическую пользу, включая экономию времени при проектировании таких систем. 35 Формула изобретения1. Устройство для моделирования виброзащиты оператора, содержащее два возбудителя колебаний, первый из которых механически связан с рукояткой, на которой расположен первый датчик перемещения, а второй - с сиденьем, на котором расположен второй датчик иеремещения, третий датчик перемещения, расположенный на плече оператора, два блока моделирования вибрации, каждый из которых содержит генератор электрических колебаний, усилитель, узел дифференцирования, два55 умножителя.и сумматор, причем выход . генератора электрических колебаний соединен с первым входом усилителя, второй вход которого подключен к выходу соответствующего датчика перемещения, а выход соединен со входомузла дифференцирования и с первымвходом первого умножителя, выход которого соединен с первым входом сумматора, выход узла дифференцированиясоединен с первым входом второго умножителя, выход которого соединен совторым входом сумматора, выход которого соединен со входом соответствующего возбудителя колебаний, и блокоптимизации, содержащий двухлучевойиндикатор, первый вход которого подключен к выходу третьего датчика перемещений, и четыре задатчика напряжений, выходы которых соединены соответственно со вторыми входами умножителей блоков моделирования вибрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности моделирования защитывнутренних органов оператора, в негодополнительно введены четыре блокапамяти, четыре блока умножения, четыре сумматора, блок деления комплексных чисел, блок вычисления модуля,блок сравнения, источник постоянногонапряжения и два блока вычислениясоставляющих динамической жесткости,первый и второй входы каждого из которых соответственна подключены к.выходам сумматора и генератора элект"рических колебаний соответствующегоблока моделирования вибрации, первые выходы первого и второго блоковвычисления составляющих динамическойжесткости соединены соответственнос объединенными первыми входами первого, третьего и второго, четвертогоблоков умножения комплексных чисел,объединенные вторые входы первого,третьего и второго, четвертого блоков умножения комплексных чиселподключены соответственно ко вторымвыходам блоков вычисления составляющих динамической жесткости, первый ивторой выходы каждого блока памятисоединены соответственно с третьимии четвертыми входами соответствующего блока умножения комплексных чисел,выходы первого из которых соответственно соединены с первыми входамипервого и второго сумматоров, выходы второго блока умножения комплексных чисел соответственно соединенысо вторыми входами, первого и второгосумматоров, выходы третьего блокаумножения комплексных чисел соответственно соединены с первыми входами третьего и четвертого сумматоров, а выходы четвертого блока умножения комплексных чисел соответственно соединены со вторыми входами третьего и четвертого сумматоров, выходы всех сумматоров соответственно соединены со входами блока деления комплексных чисел, выходы которого соответственно соединены со входами блока вычисления модуля, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу источника опорного напряжения, а выход. блока сравнения соединен со вторым входом двухлучевого индикатора блока оптимизации.2. Устройство по и.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок умножения комплексных чисел содержит че" тыре умнржителя и два сумматора, причем объединенные первые входы первого и четвертого, второго и третьего умножителей являются соотцетственнопервым н вторым входами блока, объединенные вторые входы первого и второго, третьего и четвертого умножи телей являются соответственно третьими четвертым входами блока, выходыпервого и третьего умножителейсоединены соответственно со входамищ первого сумматора, выходы второгои четвертого умножителей соединенысоответственно со входами второгосумматора, а выходы сумматоров являются выходами блока.1 Э. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР9 607239, кл. 6 06 6 7/48, 1975.ф 2 Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2466543/18-24,кл. 6 06 6 7/48, 1978 (прототип)./5 П Патент, г, Ужгород, ул, Проектн лиал 7795 73 ВНИИПИ Госу по делам 113035, МосТираж ствен обретЖого комитета С ний н открытийРаушская наб