устройство для контроля уровней вибронагрузок

Формула изобретения

Устройство для контроля уровней вибронагрузок, содержащее корпус с установленным в нем упругим элементом, излучатель света и фотоприемник, закрепленные на корпусе по разные стороны упругого элемента, и последовательно подключенные к фотоприемнику счетно-логическое устройство и индикатор вибронагрузок, отличающееся тем, что упругий элемент выполнен в виде прямоугольной пластины с продольной щелью, расположенной напротив излучателя света.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к устройствам виброизмерительной техники и может быть использовано для контроля уровней вибронагрузок на рабочем месте операторов транспортных средств (тракторов, дорожно-строительных и сельскохозяйственных машин).

Известно устройство для контроля уровней вибронагрузок /1/, содержащее индуктивный упругий элемент, электронный блок, к входу которого подключен индуктивный упругий элемент, и индикатор вибронагрузок, подключенный к выходу электронного блока.

Регистрируемые мгновенные уровни вибронагрузок постоянно изменяются при движении транспортного средства и не позволяют получить осредненные по времени оценки числа выбросов вибронагрузок за нормируемый уровень.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для контроля уровней вибронагрузок /2/, содержащее корпус с установленным в нем упругим элементом, излучатель света и фотоприемник, закрепленные на корпусе по разные стороны упругого элемента, и последовательно подключенные к фотоприемнику счетно-логическое устройство и индикатор вибронагрузок.

При относительной деформации упругого элемента исключается информация о составляющих вибронагрузок, обусловленных силами инерции в абсолютном движении. Кроме того, при изменении генерируемого фототока пропорционально деформации упругого элемента затрудняется подсчет числа превышений пороговых значений вибронагрузок, устанавливаемых в качестве нормативных для операторов транспортных средств, в единицу времени.

Заявляемое изобретение решает задачу получения оперативной информации о вибронагрузках, действующих на операторов транспортных средств, путем подсчета числа выбросов вибронагрузок за нормируемый уровень в единицу времени.

Для этого в устройстве для контроля уровней вибронагрузок, содержащем корпус с установленным в нем упругим элементом, излучатель света и фотоприемник, закрепленные на корпусе по разные стороны упругого элемента, и последовательно подключенные к фотоприемнику счетно-логическое устройство и индикатор вибронагрузок, упругий элемент выполнен в виде прямоугольной пластины с продольной щелью, расположенной напротив излучателя света.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 изображен общий вид устройства для измерения вибронагрузок с возможным вариантом исполнения корпуса и установленной в нем прямоугольной пластиной; на фиг. 2 - поперечный разрез корпуса в плоскости расположения излучателя света и фотоприемника.

Устройство для контроля уровней вибронагрузок содержит корпус 1, выполненный в виде коробчатого пенала, прямоугольную пластину 2, один конец которой жестко закреплен на торцевой стенке пенала, излучатель света 3 и фотоприемник 4, которые закреплены соответственно на боковых стенках пенала, и последовательно подключенные к фотоприемнику 4 счетно-логическое устройство 5 и индикатор вибронагрузок 6.

Прямоугольная пластина 2 имеет продольную щель 7, расположенную напротив излучателя света 3 (по световой оси излучатель света 3 - фотоприемник 4).

В качестве индикатора вибронагрузок 6 используется светодиод.

Устройство для контроля уровней вибронагрузок работает следующим образом.

Воспринимаемые прямоугольной пластиной 2 вибронагрузки пропорциональны ускорению y(t) подвижного основания и, соответственно, закрепленного на нем корпуса 1. Если они меньше определенного порогового (в данном случае критического) значения, то прямоугольная пластина 2 сохраняет плоскую форму устойчивости и совершает малые изгибные колебания в плоскости наименьшей жесткости. При этом продольная щель 7 перемещается вдоль световой оси, и оптический сигнал от излучателя света 3 попадает на фотоприемник 4 - вырабатывается фототок и на вход счетно-логического устройства 5 подается сигнал U = U₀.

Если вибронагрузки превышают пороговые значения, то прямоугольная пластина 2 теряет плоскую форму устойчивости и продольная щель 7 смещается относительно световой оси. В результате этого оптический сигнал от излучателя света 3 перекрывается и не попадает на фотоприемник 4. Фототок отключен и на входе счетно-логического устройства 5 сигнал U = O.

Счетно-логическое устройство 5 последовательно фиксирует определенные и равные промежутки времени T и одновременно, в пределах этих промежутков, подсчитывает число отключений фототока.

Если на каком-либо промежутке времени T число отключений фототока превышает нормированное значение (соотнесенное с нормированным уровнем вибронагрузок), то счетно-логическое устройство 5 включает индикатор вибронагрузок 6 и он остается включенным в течение последующего промежутка времени T.

Если же соответствующее число отключений фототока меньше нормированного значения, то счетно-логическое устройство 5 выключает индикатор вибронагрузок 6.

Выполнение упругого элемента в виде прямоугольной пластины 2 с продольной щелью 7, расположенной напротив излучателя света 3, позволяет использовать эффект потери устойчивости для формирования последовательности сигналов, подаваемых на вход счетно-логического устройства 5, число которых соответствует числу выбросов вибронагрузок за нормированный уровень. Подсчет этих выбросов (при наличии счетно-логического устройства 5 и индикатора вибронагрузок 6) позволяет осуществлять оперативный контроль уровней вибронагрузок, например на рабочем месте операторов транспортных средств включенный индикатор вибронагрузок 6 свидетельствует о том, что число выбросов вибронагрузок в единицу времени превышает нормативное значение.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР N 1345062, G 01 H 1/00, Бюл. N 38, 1987.

2. Авторское свидетельство СССР N 1320683, G 01 H 1/04, Бюл. N 24, 1987 (прототип).