СЧЕТЧИК МОТОЧАСОВ

Полезная модель относится к приборостроительной промышленности и может быть использована в системах контроля времени работы объектов различного назначения, в частности, при определении наработки двигателей внутреннего сгорания.
Известно устройство для контроля времени работы машин, содержащее генератор частоты, счетчик импульсов, регистр и блок сравнения кодов (авторское свидетельство СССР №949672, кл. G 07 С 3/02, опубл. 07.08.82).
Известно устройство для контроля времени работы объекта, включающее генератор импульсов, схему совпадения и индикатор (авторское свидетельство СССР №1596362, кл. G 07 С 3/00, опубл. 30.09.90).
Известные устройства используют опосредованный способ определения контроля и при применении на двигателях внутреннего сгорания обладает большой погрешностью измерений.
Известно устройство для контроля времени работы объекта, содержащее генератор импульсов, схему совпадения, индикатор, задатчик времени, делитель, счетчик, формирователь импульсов, регистр так, что задатчик времени соединен с входом делителя, выход которого соединен с первым входом схемы совпадения, а выход генератора импульсов соединен со входом счетчика, выход которого соединен со вторым входом схемы совпадения, выход которого соединен со входом формирователя импульсов, выход которого соединен с входом сброса счетчика и с входом регистра, и выход каждого разряда регистра соединен со своей оптической ячейкой индикатора и оптические ячейки расположены по замкнутой линии, а выход последнего разряда регистра соединен со входом блокировки генератора импульсов, причем запуск генератора импульсов и установка нуля регистра осуществляется от объекта с началом его работы (патент РФ №2182362, кл. G 07 С 3/02, опубл. 2002.05.10).
Известное устройство позволяет получать информацию о времени работы объекта в относительных единицах времени. Текущее время работы объекта воспринимается по отношению к времени начала и конца работы. Однако известное
устройство не позволяет суммировать наработку двигателей при их частой остановке, определять наработку за отчетный период, например, квартал, полугодие, год. Таким образом, возможности устройства по определению моточасов двигателя ограничены.
Наиболее близким к полезной модели по технической сущности является счетчик времени наработки, включающий электромеханический и электронный блоки. Электромеханический блок состоит из индикаторного устройства, механического понижающего редуктора и шагового редуктора. Индикаторное устройство собрано из шести цифровых барабанчиков, расположенных на общей оси, и пяти промежуточных трибок, установленных на оси, параллельной оси барабанчиков, и предназначенных для регистрации количества отработанных часов контролируемого объекта. В качестве редуктора в счетчике использованы зубчатая и червячная передачи с общим передаточным числом 225. Редуктор служит для передачи движения от шагового двигателя на цифровые барабанчики индикатора так, чтобы скорость первого барабанчика равнялась одному обороту в час. Шаговый двигатель служит для преобразования стабилизированных во времени электрических импульсов во вращательное движение цифровых барабанчиков. Электронный блок счетчика выполнен в виде печатной платы под навесные элементы и включает в себя элементы стабилизатора напряжения, микросхему, кварцевый резонатор и элементы цифровой подстройки частоты кварцевого резонатора (Счетчик времени наработки СВН-2-01, СВН-2-02. Паспорт ЧЮ 2.815.122 ПС. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, 1987 г. - прототип).
Принцип работы счетчика основан на формировании при включении питания стабилизированных во времени электрических импульсов и преобразовании этих импульсов во вращательное движение ротора двигателя и цифровых барабанчиков индикаторного устройства. При подаче напряжения на вход счетчика на выходе электронного блока получаются разнополярные импульсы напряжения не менее 4 В длительностью 31 мс с частотой следования 1 имп/с, которые подаются на обмотку статора шагового двигателя. Ротор начинает поворачиваться в такт каждому импульсу
на угол 22,5, т.е. прерывисто вращаться со средней скоростью 225 об/час. Через механический редуктор движение передается на первый барабанчик индикаторного устройства, а от него на последующие.
Первый барабанчик делает один оборот за час, практически плавно изменяя показания от 0 до 9. Через час работы счетчика на втором барабанчике индикаторного устройства появится очередная цифра, обозначающая количество целых часов. На третьем барабанчике цифры обозначают десятки часов и т.д., до полного набора 99999,9 час., после чего отсчет начинается с нуля.
Недостатком известного счетчика времени наработки является невозможность отличить время включения бортовой сети от времени работы двигателя. При включении бортовой сети, т.е. при поворачивании ключа в замке зажигания и подаче питания от аккумулятора на приборы автомобиля автоматически подается питание на счетчик времени наработки. Начинается отсчет времени. Однако в это время двигатель автомобиля не работает и время моточасов оказывается искаженным, завышенным. Исходя из этого появляется возможность при неработающем двигателе насчитывать несуществующий срок его работы с вытекающими отсюда расходами на горючее, продолжительностью работы обслуживающего персонала и пр. Таким образом счетчик времени наработки не является автоматически счетчиком моточасов двигателя автомобиля. Он частично выполняет эту функцию при работающем двигателе.
В предложенной полезной модели решается задача обеспечения суммированного определения моточасов двигателя.
Задача решается тем, что счетчик моточасов, включающий счетчик времени наработки, согласно полезной модели, дополнительно содержит электронный блок, включающий четыре резистора, микросхему, оптрон, транзистор, два диода и реле, при этом первый и четвертый резисторы, микросхема, оптрон, транзистор и счетчик времени наработки подключены к общей шине устройства «-», первый резистор соединен со вторым и третьим резисторами, первым диодом, реле и через второй диод с шиной «+» устройства, средний вывод первого резистора соединен со входом микросхемы, выход
микросхемы подключен ко второму резистору и входу оптрона, выходы оптрона подключены к третьему и четвертому резисторам и входу транзистора, выход транзистора подключен к первому диоду и реле, а контакты реле размещены в цепи питания счетчика времени наработки.
На фиг. представлена схема счетчика моточасов.
Счетчик моточасов состоит из электронного блока, включающего первый 1, второй 2, третий 3 и четвертый 4 резисторы, микросхему 5, оптрон 6, транзистор 7, первый диод 8, второй диод 9 и реле 10, а также счетчик времени наработки 11.
Первый 1 и четвертый 4 резисторы, микросхема 5, оптрон 6, транзистор 7 и счетчик времени наработки 11 подключены к общей шине устройства «-». Первый резистор 1 соединен со вторым 2 и третьим 3 резисторами, первым диодом 8, реле 10 и через второй диод 9 с шиной «+» устройства. Средний вывод первого резистора 1 соединен со входом микросхемы 5. Выход микросхемы 5 подключен ко второму резистору 2 и входу оптрона 6. Выходы оптрона 6 подключены к третьему 3 и четвертому 4 резисторам и входу транзистора 7. Выход транзистора 7 подключен к первому диоду 8 и реле 10. Контакты 11 реле 10 размещены в цепи питания счетчика времени наработки 12.
Резистором 1 устанавливается уровень входного напряжения для срабатывания микросхемы 5. Резистор 1 со средним выводом является делителем входного напряжения. Микросхема 5 сравнивает входное напряжение на своем входе и выдает выходной сигнал в виде нулевого или высокого уровня напряжения на оптрон 6. Резистор 2 необходим для ограничения тока, проходящего через оптрон 6. Оптрон 6 служит для гальванической развязки микросхемы 5 и транзистора 7. Резистор 3 необходим для ограничения тока, проходящего через открытый оптрон 6 на вход транзистора 7. Резистор 4, также подключенный ко входу транзистора 7, задает рабочий режим транзистора 7. Транзистор 7 служит управляющим элементом (ключом) для реле 10. Когда транзистор 7 открыт, реле 10 включается и своим контактом 11 включает в работу счетчик времени наработки 12. Если транзистор 7 закрыт, реле 10 не включается
и, соответственно, счетчик времени наработки 12 не работает. Первый диод 8 необходим для гашения электродвижущей силы самоиндукции, возникающий в обмотке реле 10 в момент его отключения. Второй диод 9 служит для защиты всего устройства от неправильного включения питающего напряжения. Через контакты 11 реле 10 подается питание на счетчик времени наработки 12.
Счетчик моточасов работает следующим образом.
Основой схемы является микросхема 5 типа 1171СП10, в состав которой входят источник образцового напряжения, компаратор, сравнивающий напряжение питания с образцовым, и выходной транзистор с открытым коллектором. Она выполнена в трехвыводном «транзисторном» корпусе КТ-26.
При подаче питания от аккумулятора автомобиля подается входное напряжение на микросхему 5 на среднем выводе резистора 1 появляется напряжение относительно минуса меньшее, чем внутреннее образцовое напряжение микросхемы 5. Соответственно, выход микросхемы 5 открыт и ток, протекающий через резистор 2 и микросхему 5, замыкается на минус микросхемы 5. Ток через оптрон 6 не течет и выход оптрона 6 закрыт. Транзистор 7 заперт отрицательным напряжением через резистор 4. Соответственно реле 10 не включено и его контакты 11 в цепи питания счетчика времени наработки 12 разомкнуты. Счетчик моточасов не работает.
При запуске двигателя автомобиля запускается и его генератор. Бортовое напряжение автомобиля увеличивается и при достижении напряжения на среднем выводе резистора 1 равному или выше внутреннего образцового напряжения микросхемы 5 происходит изменение выходного состояния последнего. Т.е. транзистор 7 закрывается и весь ток, проходящий через резистор 2 идет не через выход микросхемы 5, а через вход оптрона 6. Выход оптрона 6 открывается и ток, проходящий через резистор 3 и оптрон 6 открывает транзистор 7. Открытие транзистора 7 вызывает срабатывание реле 10. Реле 10 через свои контакты 11 замыкает цепь питания счетчика времени наработки 12. Счетчик моточасов начинает отсчет и накопление времени работы двигателя автомобиля.
Если двигатель будет остановлен, то его бортовое напряжение понизится до напряжения аккумулятора и микросхема 5, сравнив напряжение с резистора 1, обесточит реле 10, которое разомкнет свои контакты 11 в цепи питания счетчика времени наработки 12.
Для конкретного применения на грузовом автомобиле используют следующие марки применяемых элементов:
1. резистор 1 - СП-5-3.
2. резисторы 2, 3, 4 - МЛТ-0,25.
3. микросхема 5 - К1171СП10.
4. оптрон 6 - РС817.
5. транзистор 7 - КТ503А.
6. первый диод 8 - КД521.
7. второй диод 9 - КД209.
8. реле 10 - РЭС-80/.014,5.
9. счетчик времени наработки 12 - СВН-2-02
Таким образом обеспечивают суммированное определение моточасов двигателя. Применение предложенного устройства позволит повысить точность определения моточасов двигателя.