SU1012140A1 - Устройство дл измерени параметров движени платформы ударной установки - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ ПЛАТФОРМЫ УДАРНОЙ УСТАНОВКИ, содержащее растровый обтюратор закрепленный на ;платформе ударного стенда, блок установки в исходное состо ние, ждущий мультивибратор, перв11ай триггер и последовательно соединенные фотодатчик , фо широватель, первый ключ, первый счетчик импульсов и первый индикатор, при этом вход установки единицы первого триггера подключен к выходу формировател , а выход блока установки в исходное состо ние соединен со входг1ми установки нул  первого триггера и первого счетчика, отличающеес  тем, что, с целью повыЕоени  точноети измерени  скорости отскока платформы ударной установки, тормозной элемент выполнен электропро- водным и изолирован от ударной установки с помощью электроизолирующей прокладки и введены два ключа , три триггера, два элемента ИЛИ, второй счетчик и второй индикатор, причем электропроводный элемент подключен ко вкоду установки единицы второго триггера, вход установки нул  которого соединен со вторым входом второй схемы ИЛИ, со входом установки единицы третьего триггера, со входом установки нул  второго счетчика и с выходом блока установки в исходное состо ние, а выход с управл ющим входом второго ключа, информационный вход которого подклюi (Л чен к выходу формировател  и к информационному входу третьего ключа, а выход - ко входу установки единицы четвертого триггера и ко второму входу первой схемы ИЛИ, первый вход которой соединен с выходом первого триггера, а выход через ждущий мультивибратор - со входом установки нул  третьего триггера ис первым входом второй схемы ИЛИ, выход которой подключен ко входу установки нул  четвертого триггера, выход которого соединен с управл кнцим вхо ом третьего ключа, выход которого через второй счетчик подключен ; ко входу второго индикатора,, при ; этом выход третьего триггера соединен с управл ющим входом первого ключа.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть исполь овано в ударных испытательных стендах , в которых ударное ускорение формируетс  в результате упругого или упругопластического соударени  двух жестких тел. Соударение в них происходит через промежуточный элемент, называемый тормозным элементом,

Известное устройство, предназначенное дл  измерени  скорости встречи и отскока платформы ударного стенда, основано на фиксировании времени прохождени  известной, мерной базой, закрепленной на днижущейс  платформе стенда, неподвижного чувствительного элемента. Чувствительный элемент по возможнос закрепл етс  так, чтобы,можно было зафиксироватьВрем  прохождени  мерной базы непосредственно перед началом формировани  удара и сразу по окончании удара 1.

К недостаткам этого устройства следует отнести наличие неустранимых в данном устройстве дополнительных погрешностей, св занных с тем, что фиксирование прохождени  мерной базой фотоприемника не в момент окончани  ударного импульса , т.е. не в момент отделени  платформы от тормозного элемента, а спуст  некоторое врем , нужное дл  того, чтоёы платформа прошла рассто ние от тормозного элемента до чувствительного элемента, а так как платформа после удара, как правило, тормозитс  в улавливающем устройстве,то к чувствительному элементу платформа приходит потер в часть своей скорости, т.е. в измерениё скорости отскока вноситс  определенна  погрешность. Более того, величина этого рассто ни  не посто нна, так как и нее, как переменна , входит величина, на которую деформировалс  тормозной элемент в процессе соударени . Величина этой деформации зависит от множества факторов - скорости соударени , массы платформы, свойств материала, из которого изготовлен тормозной элемент, и т.д., теоретически эту величину можно рассчитать, но йрактически это невыполнимо, так как потребовало бы перед каждым экспериментом значительного количества .разнообразных измерений и математических расчетов. Кроме того, погрешность геометрических размеров тормозного элемента также сказываетс  на величине деформации и следовательно требуетс  производство тормозных элементов по весьма высокому классу точности, а так как тормозной элемент  вл етс  сменной .деталью однократного использрвани , то это существенно повышает затраты при испытательных и градуировочных работах. Кроме того, в этом устройстве дл  получени  конечной информации требуетс  ручна  обработка осцилограммы оператором и арифметические вычислени , что .также снижает точность и ухудшает производительность труда.

Известно также устройство дл  измерени  скорости платформы ударной установки, которое содержит растровый обтюратор, закрепленный на свободно падающей платформе ударной установки, фотодатчик, закрепленный неподвижно, к выходу фотодатчика подключена цепь, содержаща . последовательно соединенные формирователь, ключ, счетчик, цифровой индикатор, а также цепь из последовательно соединенных триггера и ждущего мультивибратора, причем триггер одним из входов подключен к выходу формировател , а выход ждущего мультивибратора подключен к управл ющему входу ключа. Устройство имеет блок, вырабаты ;. вающий сигнал дл  установки устройсва в исходное состо ние, вьоход этого блока подключен ко вторс 1у входу триггера и входу установки в нуль счетчика 2.

Однако данное устройство облада  достаточно высокой точностью измерени  скорости поступательного перемещени  не может быть приспособлено дл  измерени  .скорости отскока платформы ударного стенда, так как известно достаточно простых и надежных технических решений, реализаци  которых позволила Йы осуществить запуск измерител  скорости в нужный момент времени, т.е. в момент отделени  платформы ударного стенда от тормозного элемента.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  скорости отскока платформы ударной установки путем устранени  временного разрыва между моментом окончани  удара и моментом начала измерени  скорости отскока.Кроме того,сокращение трудозатрат , св занных с подготовкой экспериментов,а также упрощение в целом измерительного комплекса,обслуживающего ударную установку,путем совмещени  функций измерител  скорости отскока платформы в одном устройстве, .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  измерени  параметров движени  платформы ударной установки, содержс1щем растровый обтюратор, закрепленный на платформе ударного стенда, блок установки в исходное состо ние, ждущий мультивибратор, первый триггер и последовательно соединенные фотодатчик , формирователь, первый ключ/ первый счетчик импульсов и первый индикатор, при этом вход установки еди.ницы первого триггера подключен к выходу формировател , а выход блока установки в исходное состо ние соединен со входами установки нул  первого триггера )и первого счетчика , тормозной элемент выполнен электропроводным и изолирован от . узла ударной установки, в котором он закредл етс , с помощью электроизолирующей прокладки и введены два ключа, три триггера, два элемен ,та ИЛИ, второй счетчик и второй индикатор , причем электропроводный тормозной элемент электрически подключен ко входу установки единицы второго триггера, вход установки нул  которого соединен со вторым входом второй схемы ИЛИ, со входом установки единицы третьего триггера, со входом установки нул  второго счетчика и с выходом блока установки в исходное состо ние, а выход - с управл ющим входом второго ключа, информационный вход которого подключен к выходу формировател  и к информационному входу третьего ключа , а выход - КО входу установки единицы четвертого триггера и ко второму входу первой схемы ИЛИ, первый вход которой соединен с выходом первого триггера, а выход через звдущий мультивибратор - со входом установки нул  третьего триггера и с первым входом второй схемы ИЛИ, которой подключен ко входу установки нул  четвертого триггера, выход которого соединен с управл юЙ1им входом третьего ключа, выход которого через второй счетчик под ключен ко входу второго индикатора, при этом выход третьего триггера соединен с управл ющим входом первого ключа.

На фиг. представлена структурна  схема устройства; на фиг.2 эпюры сигналов.

Устройство содержит растровый обтюратор 1, закрепленный наплатформе 2, электроизолирующую прокладку 3 ме зду электропроводньм тормозньм элементом 4 и узлом ударного стенда 5, в котором он закреплен, фотодатчик 6, формирователь 7, первый ключ 8, первь1й счетчик 9, первый индикатор 10, второй 11, и третий 12 ключи, второй счетчик 13 и второй индикатор 14, первый 15 и второй 16 элементы ИЛИ, первый 17, второй 18, третий 19 и четвертой 20 - триггеры ждущий мультивибратор 21 и блок уста .новки в исходное состо ние 22. Иы формаци  о скорости встречи платфор. мы записываетс  в виде кода в первом счетчике 9 и отображаетс  первым индикатором 10, а о скорости

отскока платформы - во втором счетчике 13 и отображаетс  на втором индикаторе 14.

В процессе движени  платформы 2 растровый обтюратор 1 пересекает

световой поток сформированный фотодатчиком б и модулирует его, на выходе фотодатчика наблюдаетс  сигнал 23, на выходе формировател  7 имеетс  этот же сигнёШ 24,

нормированными фронтами и амплитудой .Перёд началом измерени  первый 9 и второй 13 счетчики наход тс  )в нулевом состо нии, триггеры первый 17, второй 18 и четвертый 20 в

нулевом состо нии, третий триггер 19 в единичйом состо нии, первый ключ 8 открыт сигналом с третьего триггера, второй 11 и третий 12 ключи заперты сигналами со второго

и четвертого триггеров соответственно . Фронт первого же импульса/ поступившего с ;выхода формировател  на вход установки-единицы первого триггера переведет его в единичное состо ние и далее этот триггер останетс  в единичном состо нии на все врем  измерени , импульсы с выхода формироват ел  на него не будут действовать (см. поз. 27 фиг,2). Фронт перехода От нулевого в

единичное состо ние через первый элемент ИЛИ 15 поступает на запуск ждущего мультивибратора 21, который начинает генерировать первый импульс (поз.28 фиг.2). По окончании

этого импульса его задний фронт

устанавливает третий триггер в нулевое состо ние (поз.29 ), апервый ключ, св занный с третьим триггером, закрываетс , поступление

импульсов на вход первого счетчика, продолжавшеес  с момента первого пересечени  светового пото«а в фотоприемнике и до ркончани  формировани  первого импульса ждущего муль

тивибратора прекращаетс , т.е. на вход счетчика проходит .пачка импульсов (поз.30 фиг.2). Вели при этом длительность импульса , вь1рабатываемого ждущим мультивибpaTOpOM , выбрана из услови :

tr.NlT

где Т. - длительность импульса генерируемого мультивибраторомf

N .- число отсчетов приход щихс  на интервал изменени  скорости 1 м/с (обычно 1,10,100 ...); h - шаг растрового обтюратораг то количество импульсов в пачке (а ., также и число, записавшеес  в счетчике и отобразившеес  на индикаторе ) будет кратно скорости перемещени  растрового обтюратора и, конечно же, скорости платформа. Поскольку четвертый триггер 20 находитс  в нулевом сосхо йии , то ждутий мультивибратор, присоединенный выходом к efo входу установки нулл через второй элемент ИЛИ 16, не оказьгаает на него никакого вли т ни . Место установки фотоприемника б и растрового обтюратора 1 необходимо выбрать так, чтобы процесс измерен   скорости движени  платформы закончилс  до момента начала тор можени  элементом, а длину растрового обтюратора необходимо выбрать такой, чтобы она находилась в свето всм потоке в течение всего времени, пока формируетс  ударный импульс. В момент начала формировани  ударно импульса (поз.25 фиг.2) платформа приходит в соприкосновение с тор .мозным элементом 4 и черюз металлические элементы конструкции заземл ет его, На входе установки едини цы второго триггера 18 формируетс  импулвс (поз.26 фиг.2), задний фронт которого переводит его в единичное состо ние .(поз.31,фиг.2). Сигналом с этого триггера открывает с  второй ключ 11 и первый же импул с выхода формировател , возник111Ий| в результате обратного даижени  платформы после формировани  ударно го импульса, пройд  через этот ключ и первый элемент ИЛИ 15, Зсшус кает ждущий мультивибратор 21, а также переводит четвертый триггер 20 в единичное состо ние (поз.32, . фиг.2) при a-foM открываетс  св занный с четвертым триггером третий ключ 12 и на вход второго поступают импульсы с выхода формировател , возникшие в результате послеударного движени  платформы ударной установкиW Эти импульсы будут поступать пока не сформируетс  второй импульс в ждущем мультивибраторе 21. Задним фронтом второго импульса мультивибратора через второй элемент ИЛИ 16 четвертый триггер 20 переводитс  в нулевое состо ние и закрывает третий ключ 12. На вход второго счетчика 13 проходит пачка импульсов (поз.33, фиг.2), количество импульсов в которой (а также число, записавшеес  во втором счетчике и отобразившеес  на втором индикаторе) будет равно или кратно скорости перемещени  платформы после формировани  ударного импульса. Поскольку третий триггер 19 при этом находитс  в нулевом состо нии, то второй импульс с выхода ждущего мультивибратора не окажет на него/ а следовательно , и на результат измерени  скорости встречи платформы с тормозйым элементом записанным в первом счетчике 9 никакого вли ни . Измерение скорости отскока пла тформы начинаетс  непосредственно в момент окончани  ударного импульса и тем самым устран етс  временной разрыв между моментом окончани  ударного импульса и моментом начала измерени  скорости отскока платформа ударной установки, а следовательно и устран етс  св занна  с этим погрешность измерени  скорости отскока. Кроме, того, по вл етс  возможность снизить требовани  к° допускам изготовлени  тормозного элемента и к механическим свойствам материала тормозного элемента, так как величина деформации не будет сказыватьс  на точность измерени  скорости отскока.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ ПЛАТФОРМЫ УДАРНОЙ УСТАНОВКИ, содержащее растровый обтюратор; закрепленный на платформе ударного стенда, блок установки в исходное состояние, ждущий мультивибратор, первый триггер и последовательно соединенные фотодатчик, формирователь, первый ключ, первый счетчик импульсов и первый индикатор, при этом вход установки единицы первого триггера подключей к выходу формирователя, а выход блока установки в исходное состоя*^ ние соединен со входами установки нуля первого триггера и первого счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения точное-’ ти измерения скорости отскока платформы ударной установки, тормозной элемент выполнен электропро водным и изолирован от ударной установки с помощью электроизолирующей прокладки и введены два ключа , три триггера, два элемента ИЛИ, второй счетчик и второй индикатор, причем электропроводный элемент подключен ко входу установки единицы второго триггера, вход установки нуля которого соединен со вторым входом второй схемы ИЛИ, со входом установки единицы третьего триггера, со входом установки нуля второго счетчика и с выходом блока установки в исходное состояние, а выход с управляющим входом второго ключа, информационный вход которого подключен к выходу формирователя и к информационному входу третьего ключа, а выход - ко входу установки единицы четвертого триггера и ко второму · входу первой схемы ИЛИ, первый вход которой соединен с выходом первого триггера, а выход через ждущий мультивибратор -* со входом установки нуля третьего триггера и‘с первым входом второй схемы ИЛИ, выход которой подключен ко входу установки нуля четвертого триггера, выход которого соединен с управляющим входом третьего ключа, выход которого через второй счетчик подключен; ко входу второго индикатора, , при этом выход третьего триггера соединен с управляющим входом первого ключа.