Вимірювальна система динамічних та тягово-енергетичних показників функціонування мобільних машин

Реферат: Вимірювальна система динамічних та тягово-енергетичних показників функціонування мобільних машин містить систему збору та обробки даних, яка має комп'ютер та аналогоцифровий перетворювач та складається з обчислювального модуля та накопичувача інформації. Система оснащена датчиками прискорень елементів мобільних машин, гіроскопами, електронним динамометром, датчиками обертів двигуна, валів трансмісії, коліс, витрати палива, навігаційним пристроєм, індикатором, пультом керування, модулем бездротового зв'язку та перетворювача напруги, з'єднаними з входами обчислювального модулю, який має додаткові аналогові та дискретні входи. UA 92889 U (12) UA 92889 U UA 92889 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до технічних засобів діагностування та експлуатаційного контролю і може бути використана в сільському господарстві та машинобудівельній промисловості. Мобільні машини належать до керованих динамічних систем, на ефективність роботи яких впливають різноманітні фактори, що мають, як правило, випадковий характер. Особливості руху цих систем та відповідність їх своєму функціональному призначенню - це фактори від яких залежать ступінь досконалості мобільних машин. Подальше розширення технологічних можливостей і сфери застосування мобільних машин вимагають поглибленого вивчення процесу функціонування. Динаміка цього процесу, у зв'язку із зазначеними тенденціями, посилюється внаслідок збільшення різноманіття елементів мобільних машин і способів їх з'єднання, розширення діапазонів зовнішніх і керуючих впливів, зростання енергонасиченості тракторів, використання потужності двигуна не тільки для пересування машини або агрегату, але також для приводу робочих органів сільськогосподарських машин або коліс транспортнотехнологічних модулів (елементів агрегату), що мають обладнання для виконання польових і транспортних операцій [1]. Відомі системи збору та обробки даних є універсальними, або використовуються в автоматизованих системах керування технологічними процесами [2]. Інша вимірювальна система дозволяє визначати динамічні показники роботи машини за даними прискорення [3]. Недоліком таких систем є те, що з їх допомогою можливо тільки контролювати проміжні значення параметрів мобільних машин. Технічний результат розробки вимірювальної системи динамічних та тягово-енергетичних показників функціонування мобільних машин є підвищення точності, якості та кількості параметрів, що контролюються. За найбільшою схожістю ознак за прототип вибрано вимірювальну систему динаміки мобільних машин [3]. В основу корисної моделі поставлена задача дослідження параметрів руху та енергетичних показників в динаміці при виконанні роботи або технологічних процесів в сільському господарстві. Поставлена задача вирішується тим, що вимірювальна система динамічних та тяговоенергетичних показників функціонування мобільних машин, що містить систему збору та обробки даних, яка має комп'ютер та аналого-цифровий перетворювач, згідно з корисною моделлю система складається з обчислювального модуля та накопичувача інформації, оснащена датчиками прискорень елементів мобільних машин, гіроскопами, електронним динамометром, датчиками обертів двигуна, валів трансмісії, коліс, витрати палива, навігаційним пристроєм, індикатором, пультом керування, модулем бездротового зв'язку та перетворювача напруги, з'єднаними з входами обчислювального модулю, який має додаткові аналогові та дискретні входи. Суть корисної моделі пояснюється кресленням: Блок-схема вимірювальної системи динамічних та тягово-енергетичних показників функціонування мобільних машин. Запропонована вимірювальна система динамічних та тягово-енергетичних показників функціонування мобільних машин включає N датчиків прискорень (ДПn) 1 (причому n=1…N), М гіроскопів (Гm) 2 (причому m=1…М), електронний динамометр (ЕД) 3, Р датчиків обертів двигуна, коліс, валів трансмісії (ДОР) 4 (причому р = 1…Р), двох датчиків витрати палива (Q 1, Q2) 5, К аналогових входів (АВК) 6 (причому k=1…К), L датчиків куту повороту (ДКП1) 7 (причому l=1…L), Г дискретних входів (ДВt) 8 (причому t=1…Т), навігаційний пристрій (НП) 9; індикатор (І) 10; пульт керування (ПК) 11; модуль бездротового зв'язку (БЗ) 12; перетворювач напруги (ПН) 13; комп'ютер (К) 14, що включає обчислювальний модуль (ОМ) та накопичувач інформації (НІ). Датчики прискорень 1 та гіроскопи 2 на кожному елементі мобільної машини в довільно вибраних точках, але при умові, що вони розміщуються паралельно до горизонтальноповздовжньої та вертикально-повздовжньої площин. Електронний динамометр 3 встановлюється між мобільною машиною та причепом або технологічними модулем. Датчики обертів 4 розташовують таким чином, щоб визначити швидкості обертання коліс, колінчастого валу двигуна та валу відбору потужності. Один датчик витрати палива 5 приєднується в розрив паливопроводу від баку до двигуна, інший датчик 5 в зливний паливопровід. Кут повороту рульового колеса, кут злому піврам трактора та кут повороту керуючих коліс вимірюються за допомогою датчиків кута повороту 7. Навігаційний пристрій 9 визначає поточне положення машини в просторі та дійсну швидкість руху. Антена навігаційного пристрою 9 розташовується з верху мобільної машини. Інформаційний дисплей 10 відображає текучі параметри функціонування машини та стан системи контролю. Він розташовується в кабіні. За допомогою пульта керування 11 здійснюється керування системою контролю за динамічними та тягово 1 UA 92889 U 5 10 15 20 25 енергетичними показниками функціонування мобільних машин, який також розташований в кабіні трактора. Модуль бездротового зв'язку 12 виконує синхронізацію з іншими системами контролю, якщо їх використовується декілька, або для дистанційного керування системою. Перетворювач напруги 13 забезпечує живленням систему контролю. Обробка інформації з датчиків, перетворення її в цифрові дані та їх обробка виконуються за допомогою комп'ютера 14, що включає обчислювальний модуль (ОМ) та накопичувач інформації (НІ). Необхідні алгоритми обробки даних з датчиків, кількість датчиків та їх призначення заносяться в комп'ютер 14 за допомогою пульта керування 11. Аналогові 6 та дискретні входи 8 використовуються для підключення додаткових датчиків. Таким чином, запропонована вимірювальна система динамічних та тягово-енергетичних показників функціонування мобільних машин дозволяє дослідити в динаміці роботу одно або багато елементних мобільних машин. Підвищити точність та кількість параметрів, що вимірюються одночасно. Запропоноване рішення придатне для промислового використання. В інших джерелах інформації вимірювальну систему динамічних та тягово-енергетичних показників функціонування мобільних машин з такими ознаками автори не виявили, тому просимо надати даному рішенню правовий захист. Джерела інформації: 1. Рославцев, А.В. Средства исследования движения МТА [Текст] / А.В. Рославцев, В.М. Авдеев, В.М. Третьяк, С.Л. Абдула и др // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 1999. № 3. - С. 26-29. 2. Парк, Дж. Сбор данных в системах контроля и управления [Текст] / Дж. Парк, С. Маккей. М: "Группа ИДТ", 2006. - 505 с. 3. Метод парциальных ускорений и его приложения в динамике мобильных машин [Текст] / [Н.П. Артемов, А.Т. Лебедев, М.А. Подригало, А.С.Полянский, Д.М. Клец, А.И. Коробко, В.В. Задорожняя], под ред. М.А. Подригало - Харьков: "Міськдрук", 2012. - 220 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Вимірювальна система динамічних та тягово-енергетичних показників функціонування мобільних машин, що містить систему збору та обробки даних, яка має комп'ютер та аналогоцифровий перетворювач, яка відрізняється тим, що складається з обчислювального модуля та накопичувача інформації, оснащена датчиками прискорень елементів мобільних машин, гіроскопами, електронним динамометром, датчиками обертів двигуна, валів трансмісії, коліс, витрати палива, навігаційним пристроєм, індикатором, пультом керування, модулем бездротового зв'язку та перетворювача напруги, з'єднаними з входами обчислювального модулю, який має додаткові аналогові та дискретні входи. 2 UA 92889 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3