Устройство для определения угловой скорости привода одноковшовного экскаватора

Ь У, 1Э ., Р ;,; . ;-., », 4%

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

< 6О)36!

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. санд-ву ¹ 412355 (22) Заявлено 10.10.75 (21) 2191413, 22-03 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.04.78. Бюллетень ¹ 13 (45) Дата опубликования описания 11.05.78 (51) Ч.1(л.-" Е 02 Г 9/20

Государственный комитет

Совета Министров СССР м делам изобретений и открытий оч) Х 1К 621 879 34 (088.8) (72) Авторы изобретения

A. И. Вавилов, В. H. Полузадов, 1О, М. Иржак и А. В. Шлыков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ

ПРИВОДА ОДНОКОВШОВОГО ЭКСКАВАТОРА

Изобретение относится к автоматическому управлению лроизводственнымп механизмами, например привадами одноковшового экскаватора, и может быть использовано для измерения угловых окоростей и ускорений различных 5 механизмов.

Предлагаемое устройство является усовершенствованием известного устройства для определения угловой скорости адноковшового экскаватора по авторскому свидетельству 10, х о 4-)2355 (1).

Известное устройство для определения угловой скорости привода однаковшового экск"ватора включает, датчик скорости, дифференциальные цепи, формирователь, генератор им- 15 пульсов, основной и дополнительный счетчики имлульсов по окорости, причем:к генератору им пульсов и формирователю подсоединен коммутатор, к которому подключен основной и дополнительный счетчики, выходы .последних 20 совместно с выходами .коммутатора соединены с преобразователем «код — напряжение». а к выходам датчика скорости подсоединены им пульсно-потенциальные схемы, соединенные с триггером, связанным в свою очередь с соот- 25 ветствующими входами основного и допо7HIIтельного счетчиков.

Недостаток известного устройства — невозможность получения информации о величине и знаке ускорения, что значительно за- 30 трудняет построение систем автоматического управле;-:ня прпводамп одноковшового экскаватора.

Цель изобретения — повышение точности за счет лолучения непрерывной информации о величине и знаке угловой скорости и ускоре. нпя

У казанная цель достигается тем, что иззестное устройстзо для определения угловой скорости привода адноковшового экскаватора по авторскому свидетельству № 412355 дополнительно снабжено преобразователем «ход— напряжение», полусумматором, схемой ИЛИ и двумя пересчетными схемами,,к входам которых подключены выходы счетчиков скорорости и коммутатора, подсоединенного выходами ; входам схемы ИЛИ, .к другим входам последней подключены раздельные и общий выходы пересчетных схем и вход полусумматора, другой вхад .которого соединен с трнггерсм, а выходы полусумматора и схемы ИЛИ подклю-.ены,к соответствующим входам преобразователя «код — напряжение», причем пересчетная схема выполнена в виде счетчика, схемы И, формирователя и триггера, входы которого подсоединены к выходу формирователя, стробнрующему входу счет-1ика и через с.;.ему И к выходам счетчика.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

601361

Датчик скорости 1, состоящий нз маски 2, ламп 8 и 4 и «двух фотодиодов 5 и б, служич для получения импульсов акорости, представляющих собой две последовательности прямо > Гольных 11 1пу>льсов, Одвин утых межд > сОООЙ 5 на четверть периода, частота, которых пропорциональна скорости вращения маски.

Для определения знака угловой скорости служат две перекрестно включенные импульсно-потенциальные схемы 7, состоящие пз дпо- lo дов 8 — 11 и конденсаторов 12 и 18, вхо,ами подключенные к формирователям датчика ОКорости, а выходами —,к триггеру знака скорости 14, состояние, которого определяет знак угловой скорости. 15

Входы формирователя 15 через дифференциальные цепи 1б подключены к соответствующим формирователям да гчпK» импульсов скорости 1. Коммутатор 17 выпоztteH на триггере, счетны м входам подключенным:к генера- 20 тору импульсов 18, частота, которого выбирается из условия .полного заполнения счетчиков

19,при максимальной угловой окорости датчика скорости 1, а 1ком|мутируемым входом — к выходу формирователя 15. Счетные и обнуля- 25 ющие входы идентичных счетчиков скорости

19 подключены к соответствующи м выходам коммутатора 17. Для получения угловой скорости в аналоговой форуме счетчики 19 в1яполняются реверсивньп и, шины сложения и вычитания .падкл1ача1отся к соответствующим выходам триггера 14, а выходы счетчиков 19 — к соответствующим входам преобразователя

«K03, — напряжение» (ПКН) 20, переключаемым коммутатором 17. 35

Устройство включает две пересчетные схемы 21, каждая из которых состоит из счетчика 22, схемы И 28, триггера 24 и формироваTe ts 25. Счетчик 22, информационный вход которого подключен к выходу соответствующего 40 счетчика скорости 19, а счетный — IK соответствующему выходу,ко>ммутатора 17, служит для выделения разности скоростей в двух следуюших друг за другом 1периодах,квантования, величина которой пропорциональна уско- 45 рению.

Схема И 28, входами подключенная к выходам счетчика 22, а выходам к входу триггера 24, служит для >установки триггера 24 в 50 единичное, положение в момент переполнения счетчика 22. Формирователь 25, входом подсо единенный к соответствующему выходу 1коммутатора 17, а выходо1м — к вхада м триггер»

24 и счетчика 22, служит для установки триггера 24 в нулевое положение и разрешает запись в счетчик 22 информации с соответствующего счетчика акорости 19 в момент переключения ко>ммутатора. Единичное, положение триггера 24 соответствует, увеличению, а нуле- 5о вое — уменьшению модуля скорости.

Для,получения непрерывной величины ускоренная служит схема ИЛИ 2б, управляемая коммутатором 1>7, входы которой подключены 1к выхода>м соответствующих счетчи- 55 ков 22. В случае переполнения счетчиков 22 гроисходит инвертирование выхода схемы

ИЛИ 2б, >для чего общий выхо>д триггеров 24 подсоединен .к соответствующему. входу схемы

ИЛИ 25.

Выход полусумматора 27 апределяет знак ускорения, зависящий от знака скорости и положения три геров 24, для чего е;о входы г>одключены соответственно к выходу триггера знака скорости 14 и к общему выходу три-.геров 24. С целью получения непрерывного значения углово"o ускорения в аналоговой форме соответствующие входы преобразователя «код — напряжение» по ускорению 28 подключены,к выходам схемы ИЛИ 2б и полусум>матора 27.

Устройство работает следующим образом.

При вращении маски 2 импульсы скорости с формирователей, датчика скорости 1 поступают на соответствующие входы импульснопотенциальной схемы 7 и дифференциальные цепи 1б. Положение триггера знака скорости

14 определяется направле1гием вращения маски 2.

Импульсы с,дифференциальных цепей 1б, соответствующие передним и задним фронтам импульсов скорости, поступа1от на соответству1ощие входы формирователя 15, который ,производит Нх суммирование, возможное благодаря временному сдвигу 1;мпульсоз скорости. Импульсы с выхода формирователя 15 поочередно через коммутатор 17 заполняют счетч1гки 19, сброс которых синхронизируется коммутатором 17 перед соответствующим заполнением. Причем, если в олин период квантования (полупериод частоты коммутатора

17) заполняется один счетчик 19, то другой счетчик 19 в этот же период запоминает число импульсов, записанное в него в предыдущий период квантования, в следующий период квантования — наоборот. ,Непрерывное значение угловой скорости снимается поочередно с обоих счетчиков 19 в

>пе>риоды,,когда онп запоминают за>писанное число и>мпульсоз, а знак определяется триггером знака скорости 14. Для получения непрерывной информации об угловой скорости в аналоговой форме к счетчикам 19 в период за>пс1минания записанного числа падключается преобразователь «код — напряжение» 20, соответс пвующие входы кото рого контроли р1уются коммутатором 17. В момент пере1ключения .коммутатора 17 со счетчика 19, который в данный период квантования запоминает записанное значение скорости, информация,параллелыным кодом переписы1вается в соответствующий счетчик 22> на счетный вход которого с соответствующего выхада коммутатора !

7 в тот же период KIBBHTGIBBHIHH,ïîñòóïàþò импульсы скорости, ха рактериз ующие записанную информацию. В последующий период к в а нтов а>ни я данный счетчик 22 ф ииси рует эту разность, пропо1рциональн>ую ускорению, а в счетчик 22 другой пересчетной схемы 21 произ1водится параллельная запись информа5

ЗО

35 ции с другого счетчика 19 и последовательное поступление им1пульсс1в скорости с другого выхода коммутатора 17.

Таким образом, в данный период квантования значение величины ускорения снимается с,выхода одного счетчика 22, в следующ.:1й — с другого.

Схема И 28 фиксирует момент переполне-!

I»1I»$i счетчика 22, что соответствует возрастаí IIo модуля ско1рости, и устанавлквает тригге1р 24 в единичное положение, сброс кото рого, а та1кже разрешение на запись в счетчик 22 осуществляется формирователем 26 с частотой коммутатора 17 в момент переключения.

Запуск формирователя 26 другой пересчет ной схемы 21 производится коммутатором 17 со сдвигом на пол1перисда частоты коммутатора (на,период квантования).

Схема ИЛИ 26, входы которой y paaëÿются коммутатором 17, в один период квантс зания подключаются к одному счетчику 22, в другой — к другому. Инвертирование информации на выходе схемы ИЛИ 26 при переполнении счетчиков 22 производится сигналом переполнения с общего выхода триггеров 24, причем прямой код соответствует уменьшению модуля ускорения, а инверсный — узеличен1»ю.

Зна к ускорения снимается с полусумматора 27, на один вход которого поступает знак скорости с триггера знака скорости 14, а на другой — сигнал переполнения с общего выхода приггеров 24.

Для получения непрерьивной информации об угловом ускорении в аналоговой форме соответствующие входы преобразователя «код— напряжение» подключены к полусумматору 27 и через схему ИЛИ 26 к счетчикам 22.

l0

Использование предлагаемого устройства в сиcòåìàх àBòoìàòè÷åñêofо управления элект роприводами экскаватороз поз волит улучшить качество переходных процессов и по высить точность позиционного перемещения механпзмс.з.

Формула изооретения

1. Устройство для определения угловой скорости привода од»ноковшового экскаватора по авторскому свидетелbo BBy ¹ 412355, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью по1вышения точности за счет получения непрерывной информации о величине и знаке углового ускGðåíiiÿ, оно дополнительно снабжено преобразователем «ко-, — напряжение», полусумматором, схемой ИЛИ и двумя пересчетными схемами, к входам KQTopbix подключены Bbixoды счетчиков скорости и коммутатора, подсоедипенного выходаз»1» к входам схемы ИЛИ. к друг1гм входам последней подключены раздельные и об1ций выходы пвресчетных схем и вход полусух»в»атора, другой вход которого соединен с триггером, а выходы полусумматора и схемы ИЛИ подключены к соответству1сщим входам преобразователя «код — напряжение».

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я

TpBI, что пересчетная схема выполнена,в виде счетчика, схемы И, формирователя и триггера, входы которого подключены к выходу формирователя, стробирующему входу счетчика и через схему И вЂ” к выходам счетчика.

И "- т о ч 1» 11 к и н ф о р м а ц: I: I и 1. 11 н Я т ы Й H o Г .1 и.ма:-гие при эксперт:»зе:

1. Азторс се св:»деетель=тзо М 412355, кл. Е 02 F 9/20. 1972.

601361 гн ! ! ! ! !

Составитель P. Гладун

Техред И. Рыбкина

Корректор В. Гутман

Редактор H. Петрова

Подписное

Тип, Харьк, фил. пред. «Патент»

Заказ 119/209 Изд. М 126 Тираж 811

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, /К-35, Раушская наб., д, 4/5