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標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)力源中砝碼的分檔及控制 說(shuō)明：
1.砝碼分檔思想
根據(jù)國(guó)防科工委對(duì)“標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)力源系統(tǒng)”任務(wù)書要求,該裝置力值范圍:50kN～1200kN,力值分檔:50kN～100kN內(nèi)每隔10kN取一點(diǎn),100kN～500kN內(nèi)每隔50kN取一點(diǎn),500kN～1200kN內(nèi)每隔100kN取一點(diǎn)。顯然,從滿足力值要求及裝置的最小化出發(fā),對(duì)標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量的分檔的優(yōu)化目標(biāo)是:
①各砝碼的組合必須能滿足任務(wù)書中所提各點(diǎn)的力值;
②砝碼個(gè)數(shù)盡量少,以減少傳動(dòng)機(jī)構(gòu);
③最大砝碼質(zhì)量盡量小,以減小測(cè)力機(jī)空間。根據(jù)以上要求,本文首次提出了利用二進(jìn)制數(shù)的思想對(duì)標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行分檔設(shè)計(jì),不僅滿足了以上所述各點(diǎn)力值要求,而且將其在50kN～1200kN內(nèi)每隔10kN取一個(gè)點(diǎn),即最小分辨力為10kN。具體方法如下:將砝碼質(zhì)量比設(shè)計(jì)為:1∶2∶4∶8∶16∶32…,這樣只要7塊砝碼就可組合出1～127之間的任一個(gè)整數(shù)。
考慮測(cè)力機(jī)空間安裝及加工方便,將64m質(zhì)量的砝碼拆分為32和32m(m為最小塊砝碼質(zhì)量),這樣設(shè)計(jì)的8個(gè)砝碼質(zhì)量分為m、2m、4m、8m、16m、32m、32m、32m。如液壓傳遞放大比為200,則產(chǎn)生10kN的標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量約為511kg。需要說(shuō)明的是,作者未對(duì)上述解作過(guò)嚴(yán)格的數(shù)學(xué)證明,但通過(guò)枚舉法得到的幾組解與上述二進(jìn)制數(shù)法設(shè)計(jì)得到的解相比,上述解是好的。通過(guò)調(diào)研國(guó)內(nèi)許多計(jì)量部門已建的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力機(jī)的砝碼分檔設(shè)計(jì),如能改為本二進(jìn)制數(shù)法設(shè)計(jì),將會(huì)得到更趨合理的解。
2.控制方法
利用單片機(jī)擴(kuò)展的1根I/O口線控制用于駁動(dòng)一塊支承砝碼檔塊轉(zhuǎn)動(dòng)的三只伺服微電機(jī)的正反轉(zhuǎn),砝碼檔塊的到位停運(yùn)由微動(dòng)限位開關(guān)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。具體電路可參考文獻(xiàn)[1]。這樣共需8根I/O口線,剛好占用一個(gè)控制命令字節(jié),如圖2所示。在軟件編程時(shí),使控制字節(jié)的第1位對(duì)應(yīng)1m砝碼,第2位對(duì)應(yīng)2m,依次類推。這樣使得輸入力值數(shù)即為實(shí)際的控制命令字節(jié),無(wú)需查表,大大方便了編程。需要指出的,在本裝置中由于砝碼掛桿也有重量,在設(shè)計(jì)時(shí)取其質(zhì)量為5m,這樣在選擇砝碼控制時(shí),只要將力值數(shù)減去5即為命令數(shù)。如果力值數(shù)超過(guò)(64+5)×10kN時(shí),由于將64m分為兩個(gè)32m,此時(shí)需將命令字節(jié)的第8位置位即可,大大地方便了編程。由于巧妙地利用了二進(jìn)制數(shù)思想設(shè)計(jì)砝碼分檔,不僅滿足了任務(wù)書對(duì)力值檔指標(biāo)要求,而且使得100kN以上的力值分檔分辨力也降到10kN,同時(shí)使編程控制大為簡(jiǎn)化。這可為其它標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力機(jī)砝碼分檔和自動(dòng)加載控制的設(shè)計(jì)和改造提供有益的幫助。
上述是標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)力源中砝碼的分檔及控制的詳細(xì)介紹！
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