SU754245A1

SU754245A1 - Устройство для контроля неравномерности вращения вала двигателя внутреннего сгорания 1

Info

Publication number: SU754245A1
Application number: SU782658363A
Authority: SU
Inventors: Romil A Ivashev; Gennadij F Morozov
Original assignee: Romil A Ivashev; Gennadij F Morozov
Priority date: 1978-08-17
Filing date: 1978-08-17
Publication date: 1980-08-07

Description

Изобретение относится к области испытаний и, в частности к электронным приборам для испытаний и технической диагностики двигателей внутреннего сгорания. 5

Известно устройство для контроля неравномерности вращения, содержащее датчик частоты вращения, реле времени, триггер и компаратор. Принцип действия устройства заключается в Ю сравнении периода следования импульсов входной частоты с опорным интервалом времени, формируемым и задаваемым с помощью изменения параметров КС-цепи реле времени £1] .. 15

Однако устройство характеризуется сложностью контроля неравномерности вращения, необходимостью перестройки реле времени при переходе с одной частоты вращения на другую, посколь- 20 ку контроль ведется по абсолютному значению опорного интервала времени, невозможностью одновременного контроля верхнего и нижнего значений частоты, невозможностью оперативного 25 изменения уставки контроля.

Известны также устройства, содержащие датчик частоты вращения, соединенный через два последовательно включенных формирователя импульсов 30

2

с одним из входов счетчика импульсов, выход которого связан с входами двух элементов сравнения, на другие входы которых поданы управляющие сигналы, и счетный триггер, один из входов которого подключен к выходу первого формирователя импульсов. Принцип действия устройства заключается в сравнении периода следования импульсов контролируемой частоты с опорными интервалами времени, формируемыми с помощью генератора опорной частоты и счетчика по сигналам управления, задаваемая в виде кодов порогов допустимлх значений (уставок) контролируемой частоты. Устройство при подаче на его вход сигнала с датчика частоты вращения позволяет контролировать неравномерность вращения вала двигателя одновременно по верхнему и нижнему допустимым значениям частоты вращения и оперативно изменять уставки контроля £2] .

Однако . недостатком этого устройства также является относительная сложность контроля неравномерности вращения вала, так как при каждом переходе от одной частоты вращения вала к другой (при изменении скорост3

754245

4

ного режима работы двигателя) необходимо рассчитывать и вводить в устройство новые значения уставок контроля.

Цель изобретения - повышение эффективности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит умножитель частоты, элемент сборки, элемент запрета, дополнительный счетчик и дешифратор, причем умножитель частоты включен между выходом первого формирователя импульсов и другим входом счетчика импульсов, элемент сборки включен между выходами элементов сравнения и одним из входов элемента запрета, а выход последнего подключен к одному из входов дополнительного счетчика, другой вход которого соединен с выходом второго формирователя импульсов, при этом выход дополнительного счетчика подключен ко входу дешифратора, один выход которого связан с другим входом элемента запрета, а второй выход с другим входом счетного триггера.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 частоты вращения коленчатого вала двигателя, формирователи 2 и 3 импульсов, умножитель 4 частоты импульсов, счетчик 5 импульсов, элементы 6 и 7 сравнения, элементы сборки 8 и запрета 9, дополнительный счетчик 10 импульсов, дешифратор 11, счетный триггер 12 с индикатором 13 на выходе. Индексами 14 и 15 обозначены входы задания уставок контроля неравномерности частоты вращения вала.

В качестве датчика 1 частоты вращения коленчатого вала двигателя может быть использован, например индуктивный датчик, устанавливаемый либо против зубьев маховика, что позволяет контролировать неравномерность вращения вала в пределах каждого его оборота, либо против отметки верхней мертвой точки на маховике, что позволяет контролировать неравномерность вращения вала в пределах цикла работы двигателя.

В качестве умножителя частоты 4 может быть использован один из известных умножителей частоты следования периодических импульсов.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Частота вращения ί вала двигателя преобразуется датчиком 1 в последовательность электрических импульсов, характеризующихся периодом следования ί = 1/Т. При строго равномерном вращении вала Т^ _{+ 1}= = Т, где Т,

текущие значения периода следования Т, равные смежным друг другу 1 и ί+1, временным интервалам между импульсами датчика 1. При неравномерном вращении вала Т₄ = Т) (1 ϊ 8 ) , где 8 величина относительной неравномерности вращения, равная

Неравномерность вращения вала двигателя находится в допустимых пределах, если выполняется неравенство Т ,· (1 - §£ ) ^{4 τ}ί'+ι ⁴ Ц (¹ + ~

допустимое значение величины δ .

Импульсы с выхода датчика 1 поступают на вход формирователя 2. Последний формирует узкие прямоугольные импульсы с тем же периодом следования Τ = 1/ί. Очередной импульс с выхода формирователя 2 поступает на счетный вход триггера 12 и устанавливает его в состояние, соответствующее сигналу на выходе а дешифратора 11. По заднему фронту импульса формирователя 2 срабатывает формирователь 3 и устанав ливает в исходное состояние счетчики 5 и 10. При этом на выходах о и Ь дешифратора 11 образуются нулевые сигналы, причем нулевой сигнал с выхода Ь дешифратора 11 разблокирует схему запрета 9, а нулевой сигнал с выхода а поступает на вход управления триггера 12.

Одновременно импульсы с выхода формирователя 2 поступают на вход умножителя 4 частоты, который вырабатывает последовательность импульсов с частотой Гу = к· ί = к/Т, где к - коэффициент умножения умножителя 4, так что за период Т_{< + 1}, т.е. к моменту появления очередного импульса формирователя 2, на выходе умножителя 4 образуется некоторое число импульсов, равное

Тогда за период Т_<-^₁ при Т₁₊₁= Ц , что соответствует строго равномерному вращению вала, умножитель 4 вырабатывает число N импульсов, равное его коэффициенту умножения, т.е.

N = к.

При Т₄‘ ₊ £= 1; (1 -δ ), что соответствует ускорению вращения вала, умножитель 4 вырабатывает за период число N импульсов меньшее его коэффициента. умножения N = к(1 -8 ),

При Т; _{+ 1}=» Τ; (1-ίδ ), что соответствует замедлению вращения вала, умножитель 4 вырабатывает за период Т₍₊₁ число N импульсов большее его коэффициента умножения N = к (1*8).

На входы 14 и 15 элементов 6' и 7 сравнения подаются уставки контроля неравномерности вращения вала в виде кодов чисел Ν_Η и Ν_Β соответственно, значения которых определяются допустимым значением 8^ относительной неравномерности.вращениявала

N у = к (1 -δκ), ν₈ - к(ι +δ| ).

5

754245

Коды чисел N _к и М_& с помощью элементов 6 и 7 сравнения непрерывно сравниваются с кодом числа И_с, набираемого счетчиком 5 в процессе счета импульсов умножителя 4. Элемент 6 сравнения срабатывает в мо- __ 5 мент равенства.кода (Ч_с коду числа Пн 7

'а элемент 7 сравнения — в момент равенства кода коду числа .в момент срабатывания одного из элементов сравнения формируется импульс,который |д проходит на выход элемента 8 сборки й затем через элемент 9 запрета поступает на счетный вход счетчика 10, изменяя его состояние на единицу счета. К моменту появления очередного импульса формирователя 2 счетчики 5 и 10 опять сбрасываются в исходное нулевое состояние. При этом число, фиксируемое счетчиком 5 к моменту его сброса, равно м_Сп,_ах== к(1ίδ ), а число, фиксируемое счетчиком 10, определяется числом срабатываний элементов 6 и 7 сравнения.

Если контролируемая неравномерность вращения вала превышает допустимый предел ( 8 > 8^ ) на участке ускорения 25 вращения, то^Ν,._χс N_н и, следовательно, до появления очерёдного импульса на выходе формирователя 2 ни один из элементов 6 и 7 сравнения не сработает и счетчик 10 остается в исходном 30 нулевом состоянии. Тогда сигнал на выходе а дешифратора 11 также имеет нулевое значение и после появления очередного импульса формирователя 2 триггер 12 окажется в нулевом состоя- 35 нии. Сигнал, фиксируемый индикатором 13, соответствует результату контроля "Не норма".

Если контролируемая неравномерность вращения вала находится в до- 4θ пустимых пределах (δ ζ 8^), то

Ν₄ ί М_ста)(‘Н_ь и, следовательно, до появления очередного импульса формирователя 2 срабатывает только элемент б сравнения, импульс которого переклю-45 чает счетчик 10 в единичное состояние. Тогда сигнал на выходе о> дешифратора 11 также принимает единичное состояние и после появления очередного импульса формирователя 2 триггер 12 также установится в единичное состояние.Сиг--⁵’налфиксируемый индикатором. 13,соответствует результату контроля"Норма".

Если контролируемая неравномерность вращения вала превышает допустимый предел (δ>8^) на участке замедления вращения вала,то ^_СГПах^>мЪ ^и’ следовательно, до появления очередного импульса на выходе формирователя 2 появятся импульсы на выходах обоих элементов б и 7 сравнения. При срабатывании элемента сравнения б счетчик 10 установится в единичное состояние, а при последующем срабатывании элемента 7 сравнения - в состояние, соответствующее двум ”

6

единицам счета. При этом на выходе а дешифратора 11 образуется нулевой сигнал, а на выходе Ъ - единичный сигнал, блокирующий элемент 9 запрета. В результате последующие срабатывания элементов сравнения, которые могут возникнуть при большом значении неравномерности вращения (δ » 1) не изменят более состояние счетчика 10. Тогда после появления очередного импульса формирователя 2 триггер 12. установится в нулевое состояние, аналогичное нулевому сигналу на выходе а дешифратора 11, и индикатор 13 зафиксирует результат контроля "Не норма”.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает контроль неравномерности вращения вала двигателя на различных скоростных режимах его работы при заданном значении допустимой неравномерности вращения без изменения значений уставок контроля на входах 14 и 15,

Предлагаемое устройство помимо · контроля позволяет измерить значение неравномерности вращения вала двигателя. Для этого достаточно изменить поочередно значения уставок на входах 14 и 15, добиваясь смены состояния индикатора 13. Считанные в эти моменты значения уставок Ν_Η и Ν_Β позволяют определить действительное значение неравномерности вращения вала двигателя

£ Νρ- Ν_Η

° ~ 2к

Использование новых элементов (умножителя частоты, элемента сборки, элемента запрета, дополнительного счетчика и дешифратора) выгодно отличает предлагаемое устройство от известных, так как позволяет производить контроль неравномерности вращения вала двигателя внутреннего сгорания в широком диапазоне его скоростных режимов без применения уставок контроля, что упрощает сам процесс .контроля.

Claims

Формула изобретения

Устройство для контроля неравномерности вращения вала двигателя внутреннего сгорания, содержащее датчик частоты вращения, соединенный через два последовательно включенных формирователя импульсов с одним из входов счетчика импульсов, выход которого связан с входами двух элементов сравнения, на другие входы которых поданы управляющие сигналы, и счетный триггер, один из входов которого подключен к выходу первого формирователя импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности, устройство дополнительно содержит умножитель

7

754245

8

частоты, элемент сборки, элемент запрета, дополнительный счетчик и дешифратор, причем, умножитель частоты включен между выходом первого формирователя импульсов и другим входом счетчика импульсов, элемент сборки включен между выходами элементов сравнения и одним из входов элемента запрета, а выход последнего подключен к одному из входов дополнительного счетчика, другой вход которого соединен с выходом второго формирователя импульсов, при этом

выход дополнительного счетчика подключен ко входу дешифратора,один выход которого связан с другим входом элемента запрета, а второй выход - с другим входом счетного триггера.