SU961550A3 - Способ автоматического контрол за работой валкового виброуплотнител (его варианты) и устройство дл его осуществлени (его варианты) - Google Patents

Description

Кроме того, измер ют составл ющую вибрационного движени  второго валка , на основе измеренных составл ющих вибрационного движени  вычисл ют дл  каждого валка амплитуды колебаний первой,второй и третьей гармоник и относительную степень уплотнени  путем суммировани  с весовыми коэффици ентам 1 амплитуд на выделенных частотах , а в качестве параметра, характе ризукадего качество уплотнени , используют отноиение разности вычисленных относительных степеней к их (сумме. Устройство дл  автоматического контрол  за работой валкового виброуплотнител , включающее датчик вибра ции одного валка, соединенный с первым предварительным усилителем, и блок регистрации, снабжено фильтрами первой и второй, гармоник и двум  измёрител ми амплитуды, причем выход первого предварительнЬго усилител  соединен с входами фильтров первой и второй гармоник, выходы которых соединены через соответствующие пернлй и второй измерители амплитуды с блоком регистрации, внполненным в виде первого блока делени , Кроме того, устройство автоматического контрол  за работой валковог виброуплотнител  включающее датчик вибрации одного валка, соединенный с первым предварительным усилителем и блок регистрации, снабжено фильтра ми первой, второй и трет1эей гармоник и трем  измерител ми амплитуды, а бл регистрации выполнен в виде первого блока суммировани  и первого блока делени , причем выход первого предварительного усилител  соединен с входами фильтров первой, второй и третьей гармоник, выход фильтра первой гармоники соединен через первый измеритель амплитуды с первым входом первого блока делени , выход фильтра второй гармоники соединен через втор измеритель амплитуды с первым входом первого блока суммировани , выход фильтра третьей гармоники соединен ч рез третий измеритель амплитуды с вторым входом первого блока суммировани , выход которого подключен к вт рому входу первого блока делени . Устройство автоматического контрол  валкового виброуплотнител ,вклю чающее два датчика вибрации одного валка, соединенных с первым предварительным усилителем, и блок регистрации , снабжено двум  датчиками вибрации второго валка, соединенными с вторым предварительным усилителем, и дл  каждого валка фильтрами первой, второй и третьей гармоник и трем  Измерител ми амплитуды, а блок регистрации выполнен в виде четырех блоков суммировани  и трех блоков делени , причем выходы первого предварительного усилител  подключены :..-. через соответствующие фильтр второй гармоники и первый измеритель амплитуды к первому входу первого блока суммировани , через соответствующие фильтр третьей гармоники и второй измеритель амплитуды - к второму входу первого блока cy lмиpoвaни  и через соответствующие фильтр первой гармоники и третий измеритель амплитуды к первому входу первого блока делени , к в,торому входу которого подключен выход первого блока суммировани , -выходы второго предварительного усилител  подключены через соответствующие фильтр второй гармоники и первый измеритель амплитуды к первому входу второго блока суммировани , через соответствующие фильтр третьей гармоники и второй измеритель амплитуды - к второму входу второго блока суммировани  и через соответствующие фильтр первой гармоники и третий измеритель амплитуды к первому входу второго блока деле-/ ни , к второму входу которого подключен выход второго блока суммировани  , выходы первого блока делени  подключены к первым входам третьего и четвертого блоков суммировани , выходы второго блока делени  соединены с вторыми входами третьего и четвертого блоков суммировани , а выходы третьего и четвертого блоков суммировани  подключены к пepвo 1y и второму входам третьего блока делени . На фиг,1 дана блок-схема,иллюстрирующа  первый вариант реализации согласно изобретению с одним валком; на фиг. 2 - блок-схема, иллюстрирующа  второй вариант реализации согласно изобретению с одним валкому на фиг. 3 - блок-схема, иллюстрирующа  устройство, предназначенное специально дл  применени  в виброкатках, имеющих два валка. Узел 1 (фиг. 1) схематически изображает ту. часть виброуплотнител , котора  контактирует с материалом (например , содержащим грунт, гравий, возникающий в результате взрывных работ, или асфальт основани , подежащего уплотнению). Вибрационное движение, создаваемое вибратором, прикладываетс  к узлу 1. Вибратор 2 может содержать вращающуюс  массу, центр т жести которой не совпадает с осью вращени . Дл  оростоты предположим,что это движени имеет основную частоту, хот  это движение может содержать несколько составл ющих с разными основными ч:астотами. Результирующее вибрационное движение узла 1 определ етс  не только движением вибратора, но также свойствами грунта. Следовательно, при изменении свойств грунта в результате егоуплотнени  вибрационное движение узла 1 будет мен тьс . Датчик 3 воспринимает вибрационное двилсение во .врем  уплотнени  грунта. Св зь между датчиком 3 и узлом 1 изображена параллельными разорванными лини ми. Датчик 3 сконструирован таким образом, чтобы воспринимать движение только в одном направлении, и установлен на уплотнителе таким образом, чтобы воспринимать вертикальную составл ющую виб рационного движени . Выходной сигналы , представл ющий эуу составл ющую (сигнал составл ющей движени ), отводитс  от датчика и показан на фиг. 1 в виде выхода датчика. Сигнал с датчика подаетс  на предварительный усилитель 4, который усиливает этот сигнал до необходимого уровн , и затем этот сигнал поступает на. два полосно-пропускающих фильтра 5 и 6. Усилитель 4 также служит дл  согласований сопротивлений. Первый фильтр 5 настроен таким образом, что в его полосу пропус-. кани  попадает перва  гармоника.Таким образом, первый фильтр отдел ет первую гармоническую составл ющую от других составл ющих движени , и эта выделенна  составл юща  имеет частоту , обычно соответствующую основной : частоте.Выходной сигнал первого фильт ра, упом нута  составл юща , подводитс  к измерителю амплитуды 7, как показано на фиг. 1, и выходной сигн-ал этого измерител  представл ет с бой амплитуду первой гармжнической составл ющей. Второй фильтр б настроен так, что в его полосу пропускани  попадает вт ра  гармоника. Таким образом, второй фильтр выдел ет вторую гармоническую составл ющую из сигнала составл гацей движени . Выходной сигнал второго фильтра б т.е. гармоническа  составл юща ,подводитс  к измерителю 8 амплитуды, ко торый вырабатывает выходной сигнал, соответствующий амплитуде второй гар монической составл ющей. Сигналы с выходов измерителей 7 и 8 амплитуды подвод тс  к блоку 9 делени , который вырабатывает выходной сигнал, представл ющий собой отношение амплитуд первой и второй гар монических составл ющих.Выходной сиг Нс1Л может либо выводитьс  на устройство индикации (не показано) дл  наблюдени  оператором уплотн ющего механизма, либо к прибору управлени  (, не показан) дл  управлени  одним ил более параметрами уплотн ющего механизма . В варианте реализации (фиг. 1) ис пользуетс  только один датчик. В некоторых случа х это может привести к трудност м, например при расположении датчика таким образом, что сигнал составл ющей движени  от него  вл етс  оптимальным. Очень часто положение датчика может оказатьс  несколько несимметричным или смещенным относительно центра по отнслиению к существенным элементам узла 1.. Иногда это можно частично скомпенсировать применением двух датчиков дл  воспри ти  вибрационного движени  узла 1, предпочтительно размещенных симметрично относительно этого узла или его существенных элементов . На фиг. 2 показан вариант реализации предлагаемого устройства, в кото .ром на узле 10 с вибратора 11 используютс  два датчика 12 и 13, а также две гармонические составл ющие с разными частотами. Сигнал составл ющей движени  выводитс  из каждого датчика и представл ет собой вертикальную составл ющую движени . Эти два сигнала составл ющих движени  суммируютс  и усиливаютс  в предварительном усилителе 14, выходной сигнал которого подводитс  к трем фильтрам 15-17, первые два из которых вместе с измерител ми 18 и 19 амплитуды сконструированы и работают,как два фильтра , описанных в .первом варианте реализации предлагаемого устройства (фиг. и Третий фильтр 17 (фиг. 2) настроен таким образом, что в его полосу пропускани  попадает треть  гармоника , сигналы с частотами, существенно выше третьей гармоники (т.е. включающие четвертую гармонику) и существенно ниже третьей гармоники (т.е. включающие вторую гармонику) подавл ютс . Таким образом, этот полосно-пропускающий фильтр выдел ет другую составл ющую сигнала составл ющей движени  , и этот, сигнал подводитс  к измерителю 20 амплитуды. Сигналы с выходов измерителей 19 и 20 амплитуды подключаютс  к входам блока 21 суммирований, который создает выходной сигнал, представл ю11 1й взвешенную сумму амплитуд двух гармонических Составл ющих, и подводит совместно с выходным сигналом измерител  амплитуды 18 к блоку 22 делений, который работает так же, как блок 9 делени  (фиг. 1), создава  выходной сигнал, представл ющий собой отношение взвешенной суммы амплитуд двух гармонических составл ющих к a mлитyдe первой гармоники. Описанные варианты реализации предлагаемого устройства используют сигналы составл ющей движени , представл ющие вертикальную составл юцую вижени  и воспринимаемую одним или

более датчиками. Однако в пределах данного изобретени  могут также использоватьс  датчики, вырабатывающие

сигнал составл ющей движени , представл  :мей горизонтальную составл ющую движени . Такие датчики полезны, 5 например, когда требуетс  больша  информаци , касающа с  степени уплотнени , чем может быть получена с помощью сигнала сбставл ющей движени , представл ющей вертикальную 10 составл ющую движени  одного или более датчиков.

Практическа  реализаци  виброкаткового механизма (фиг. 1), имеющего один валок уплотнител , показала хо- 5 рошие результаты. Однако, результаты полученные при использовании виброкаткового механизма с двум  валками, оказашись менее удачными, так как вибрационные перемещени  грунта, вы- п зываемые вибрацией одного из катков, накладываютс  на вибрационные перемещени  грунта, вызываемые вибрацией второго валка, кроме того, шасси виброкаткового механизма могут создавать je взаимодействи  между вибрационными движени ми валков. Вследствие этого, устройства (фиг. 2 и фиг. 1.)следует считать наиболее примен емыми в уплотнител х , которые не содержат две или более частично независимые части, соообщающие вибрацию основанию.

На фиг. 3 схематически показано устройство, которое практически целесообразно примен ть с уплотнител ми с двум  валками, хот  это устройство 35 может также использоватьс  дл  уплотнителей , содержащи с два узла 23 и 24, которым сообщено,, по крайней , мере, частичнонезависимое вибрационное движение одинаковых или разных 40 частот. Вибрационное движение узла 23 воспринимаетс  датчиками 25 и 26, конструкци  и работа которых аналогична конструкции и работе соответствующих датчиков (.фиг. 2). Выходные сигналы 45 датчиков 25 и i26 суммируютс  и усиливаютс  предварительно усилителем 27, выходной сигнал которого, обрабатываетс  фильтрами 28-30 и измерител ми 31-.33 амплитуды, блоком 34 суммирова- JQ ни  и блоком 35 делени  так же, как и в варианте реализации, на фиг. 2. В результате сигнал на выходе блока делени  35 представл ет собой отношение взвешенной суммы амплитуд rap- се монических составл ющих к амплитуде первой гармоники. Вибраци  узла 24 воспринимаетс  датчиками 36 и 37, имеющими ту же конструкцию и работающими так же, как датчики на фиг. 2.

Сигналы с выходов датчиков 36 и 37 суммируютс  и усиливаютс  в предварительном усилителе 38, выходной сигнал которого обрабатываетс  трем  фильтрами 39-41, трем  измерител ми 42-44 амплитуды, блоком 45 суммйро-

вани  и блоком 46 делени  , так же как обрабатываетс  сигнал с выхода усилител  27. Следовательно, сигнал на выходе блока 46 делени  представл ет собой отношение взвешенной суммы амплитуд гармонических составл ющих к амплитуде первой гармоники.

Выходные сигналы с блоков 35 и 46 подвод тс  к блокам 47 и 48 суммировани . Суммарный выходной сигнал S представл ет собой сумму сигналов, а разностный сигнал d на выходе блока 48 суммировани  - разность между сигналами . Выходные сигналы d и S подвод тс ; к блоку 49 делени , а выходной сигнал представл ет собой отношение между разностью сигналов и их суммой.

Если устройство, показанное на фиг. 3, примен етс , например, в двухвалковом уплотнителе дл  уплотнени  асфальта, выходнои сигнал будет показывать относительную скорость уплотнени  в течение рассматриваемого хода. Увеличение параметра г на прот жении одного хода механизма будет уменьшатьс  с увеличением числа ходов. Если увеличение уплотнени  достаточно мало относительно общего уплотнени , то становитс   сным, что достигнутое уплотнение равно почти максимальному, ко торое может быть достигнуто при неизменных услови х. При известном уве личении уплотнени  относительно числа ходов параметр V- в сочетании .с сигналами к 12 и/или к 22 будет представл ть собой меру абсолютной степени уплотнени , причем каждый из сигналов к 12 и к 22 отдельно показывает относительную степень уплотнени , создаваемого узлами 23 и 24 соответственно в течение рас:сматриваемого хода.

Очевидно, вариант реализации, изображений на фиг. 3, может быть видоизменен,

В одном из практических вариантов реализации устройства (фиг, 1) в качестве датчика 3 использовалс  акселерометр типа 4393 фирмы BriieC зг. Kjaer

Это техническое решение позволит повысить точность контрол .

Claims (5)

1. Способ автоматического контрол  за работой валкового виброуплотнител , включеиощий измерение составл ющей вибрационного движени  одного валка уплотнител  и вычисление параметра , характеризующего качествоуплотнени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности контрол , на основе измерений составл ющих вибрационного движени  вычисл ют амплитуды колебаний уплотнител  первой и второй гармоник, а качестно- уплотнени  определ ют из отношени  аглплитуды колебаний второй гармоники к амплитуде колебаний первой гармоники.

2.Способ автоматического контрол за работой валкового виброупло.тнител , включающий измерение составл ющей вибрационного движени  одного валка уплотнител  и вычисление параметра , характеризующего качество уплотнени , отличающийс тем , что, с целью повышени  точности контрол , на основе измеренных составл ющих вибрационного движени  вычисл ют амплитуды колебаний уплотнител  первой, второй и третьей гармоник, а качество уплотнени  определ ют из отношени  взвешенной суммы амплитуд колебаний второй и третьей гармоник к амплитуде колебаний первой гармоники.

3.Способ автоматического контро . л  за работой валкового виброуплотнител , включающий измерение составл ющей вибрационного движени  одного валка уплотнител  и вычисление параметра , характеризующего качество уплотнени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности контрол , дополнительно измер ют сос тавл ющую вибрационного движени  вто рого валка, на основе измеренных сос тавл ющих вибрационного движени  вычисл ют дл  каждого валка амплитуды колебаний первой, второй и третьей гармоник и относительную степень уплотнени  путем суммировани  с весовыми коэффициентами амплитуд на выделенных частотах, а в качестве параметра , характеризующего качество уплотнени , используют отношение разности вычисленных относительных степеней к их сумме.

4.Устройство дл  автоматическо ,го контрол  за работой валкового виброуплотнител , включающее датчик вибрещии одного валка, соединенный с первым предварительным усилителем, и &ЛОК регистрации, отличающе с   тем,что, с целью повышени  точности , контрол , оно снабжено фильтрами первой и второй гармоник, и дву м  измерител ми амплитуды, причем вы ход первого предварительного усилител  соединен с входами фильтров пер вой и второй гармоник, выходы которы соединены через соответствующие первый и второй измерители амплитуды с блоком регистрации, выполненным в виде первого блока делени .

5.Устройство дл  автоматического контрол  за работой валкового виброуплотнител , включающее датчик виб рации одного валка, соединенный с первым предварительным усилителем, и блок регистрации, отличающ е е с.  тем, что, с целью повышени  точности контрол , оно снабжено фильтрами первой, второй и третьей гармоник и трем  измерител ми амплитуды , а блок регистрации выполнен в виде первого блока сулмировани  и первого блока делени , причем выход первого предварительного усилител  ч соединен с входами фильтров первой второй и третьей гармоник, выход фильтра первой гармоники соединен через первый измеритель амплитуды с первым входом первого блока делени , выход фильтра второй гармоники соединен через второй измеритель амплитуды с первым входом первого блока суммировани , выход фильтра третьей гармоники соединен через третий измеритель амплитуды с вторым входом первого блока суммировани , выход которого подключен к второму входу первого блока делени . б. Устройство дл  автоматического контрол  за работой валкового виброуплотнител , включающее два датчика вибрации одного валка, соединенных с первым предварительным усилителем, и блок регистрации, отличающеес  тем/ что, с целью повышени  точности контрол , оно снабжено двум  датчиками вибрации второго валка, соединенными с вторым предварительным усилителем, и дл  каждого валка фильтрами первой, второй и третьей гармоник и трем  измерител ми амплитуды, а блок регистрации выполнен в виде четырех блоков суммировани  и трех блоков делени , причем выходы первого предварительного усилител  подключены через соответствующие фильтр второй гармоники и первый -измеритель амплитуды к первому входу первого блока суммировани , через соответствующие фильтр третьей гармоники и второй измеритель амплитуды - к второму входу первого блока суммировани  и через соответствующие фильтр первой частоты и третий измеритель амплитуды- к первому входу первого блока делени , к второму входу которого подключен выход первого блока суммировани , второго предварительного усилителг подключены через соответствующие фильтр второй гармоники и первый измеритель амплитуды к первому входу второго бпока суммировани , через соответствующие фильтр третьей гармоники И второй измеритель амплитуды - к второму входу второго блока суммировани  и через соответствующие фильтр первой гармоники и третий измеритель амплитуды - к первому входу второго блока делени , к второму входу которого подключен выход второго блока суммировани , выходы первого блока делени  подключены к первым входам третьего и четвертого блоков суммировани , выходы второго блока делени  соединены с вторыми входами третьего и четвертого блоков суммировани , а выходы третьего и четвертого блоков суммировани  подключены к первому и второму входам третьего блока делени .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент США О 3599543, кл. G 01 N 33/38, 1971.

10

-Н+

а:

Фиг.З