Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса и задачи исследования II
1.1. Особенности процесса сортировки на транспортерах большой протяженности и требования к устройству адресования
1.2. Обзор и анализ существующих устройств адресования 16
1.3. Постановка задачи исследования 35
2. Теоретическое исследование процесса записи-воспроизведения адреса на тяговой цепи транспортера 38
2.1. Исследование магнитных свойств тяговых цепей 38
2.2. Исследование магнитных полей головок записи различной конструкции 43
2.3. Сравнительный анализ конструкций головок записи 74
2.4. Разработка конструкции головки записи для нанесения адреса на тяговую цепь 80
2.5. Расчет внешнего поля магнитной метки 83
2.6. Воспроизведение магнитной метки 97
Выводы 102
3. Экспериментальное исследование процесса записи-воспроизведения адреса на тяговой цепи транспортера 104
3.1. Экспериментальное исследование магнитных полей головок записи 104
3.2. Экспериментальное исследование поля одиночной магнитной метки
3.3. Исследование плотности записи магнитных меток 139
Выводы 145
4. Разработка и исследование магнитных устройств адресования лесоматериалов на транспортерах большой протяженности 146
4.1. Кодирование адресной информации и разработка блок-схемы устройства адресования
4.2. Повышение помехозащищенности устройств адресования 162
4.3. Экспериментальная проверка работоспособности устройств в лабораторных и промышленных условиях 171
4.4. Перспективы дальнейшего применения принципа магнитной записи адреса 185
Выводы 187
Основные результаты и выводы 189
Литература 191
Приложения
- Обзор и анализ существующих устройств адресования
- Исследование магнитных полей головок записи различной конструкции
- Экспериментальное исследование поля одиночной магнитной метки
- Повышение помехозащищенности устройств адресования
Введение к работе
Одним из основных условий для выполнения грандиозных задач, выдвинутых ХХУІ съездом КПСС, является дальнейшее ускорение научно-технического прогресса, В XI пятилетке развитие науки и техники должно быть в ещё большей мере подчинено решению экономических и социальных задач советского общества, ускорению перевода экономики на путь интенсивного развития, повышению эффективности общественного производства. В связи с этим в основных направлениях экономического и социального развития на I981-1985 годы и на период до І990 года определены работы по созданию и внедрению в производство высокоэффективных систем, машин и технологических процессов, обеспечивающих комплексную механизацию и автоматизацию производства и позволяющих исключить полностью применение ручного, малопроизводительного и тяжелого труда [67] .
Особенно актуальны эти задачи для лесной промышленности, где значительная часть работников занята ручным, малопроизводительным и тяжелым трудом [бб] . В этих условиях только комплексная автоматизация производственных процессов позволит существенно повысить производительность труда и качество работ, снизить себестоимость продукции, резко сократить численность работников, занятых ручным трудом, предельно облегчить условия труда.
Наиболее трудоемким технологическим процессом на предприятиях лесной промышленности является сортировка круглых лесоматериалов, которая осуществляется в основном на продольных транспортерах (ПТ) [41] различной протяженности, в том числе и большой (200-400 м). Трудовые затраты в расчете на 1000 м3 рассортированных лесоматериалов достигают 16# от общих трудозатрат лесозаготовительного предприятия [б5]
Однако уровень механизации и тем более автоматизации этого процесса в целом по отрасли крайне низок, о чем свидетельствует
5 тот факт, что из всего числа сортировочных транспортеров, работающих на нижних складах лесозаготовительных предприятий, автоматизировано только 10$ [55] . Вследствие этого численность рабочих, занятых на сортировке, достигает 20-25$ от общего числа производственных рабочих.
В связи с этим в настоящее время актуальна проблема автоматизации процесса сортировки на транспортерах большой протяженности, на которых этот процесс осуществляется либо вручную, либо в лучшем случае механизированным способом, что требует большого числа рабочих. Так, например, на сортировочном транспортере длиной 400 м, имеющем 30 лесонакопителей, механизированной сортировкой занято 15 рабочих, каждый из которых обслуживает по два исполнительных механизма (сбрасывателя).
Автоматизация сортировки предполагает использование устройств адресования (УА), которые обеспечивают слежение за перемещаемыми лесоматериалами и включение соответствующего сбрасывателя при подходе их на заданную позицию (к накопителю), т.е. обеспечивают автоматическое распределение грузов по накопителям в соответствии с заданными марками (адресами).
Однако, низкая точность большинства известных УА не позволяет использовать их на сортировочных транспортерах большой протяженности. Основными факторами, снижающими точность УА, являются неравномерный износ и упругие деформации тягового органа ПТ (конструктивные особенности) [зо?^] , влияние которых значительно возрастает на ПТ большой протяженности. 1'ак, например, погрешность слежения, обусловленная этими конструктивными особенностями, достигает более одного метра при длине транспортера 200 м \ьь] , что значительно превышает требуемую точность (+5см).
В этой связи встает задача повышения точности УА на ПТ большой протяженности, для решения которой весьма перспективным яв- ' ляется использование магнитных УА, т.е. устройств, построенных
на принципе магнитной записи адреса непосредственно на тяговую цепь ПІ. Такое решение задачи позволит исключить указанную погрешность, поскольку записанный адрес будет перемещаться одновременно с грузом (сопровождать его) и, следовательно, повысить точность УА.
В последнее время магнитные УА находят все большее распространение как в нашей стране, так и за рубежом [19,60,72,85,93, 100 ] , что объясняется рядом достоинств: бесконтактность записи и считывания адреса, точность, быстродействие, компактность и др. Физической основой магнитной записи адресной информации является способность ферромагнитных материалов намагничиваться под воздействием внешнего магнитного поля и сохранять это состояние значительное время»
В отдельных случаях в качестве магнитных носителей адреса используются непосредственно объекты адресования, грузонесущие элементы транспортирующих механизмов (подвески, траверсы), либо их тяговые органы (стальной канат, стальное полотно) [62,69, 100] . При транспортировании грузов в металлической таре или металлических поддонах адресование производится методом записи магнитных меток непосредственно на стенках тары или днище поддона [72,85,93] .
Однако, вследствие резкого отличия конструкции тяговой цепи и известных магнитных носителей, ни одно из существующих магнитных устройств не может быть использовано для магнитной записи адреса на тяговую цепь и, следовательно, для автоматизации процесса сортировки круглых лесоматериалов на ПТ большой протяженности.
В соответствии с вышеизложенным тема диссертационной работы является актуальной, что предопределило проведение специальных научно-исследовательских работ.
Целью работы является исследование и разработка магнитных устройств адресования для систем управления сортиров» кой круглых лесоматериалов, основанных на принципе магнитной записи адреса на тяговую цепь и обеспечивающих требуемую точность на транспортерах большой протяженности.
Методы исследования. При выполнении работы использованы аналитические и экспериментальные методы исследований. В процессе теоретических исследований применялись классические методы расчета потенциальных полей, дифференциального и интегрального исчислений.
Экспериментальная проверка теоретических положений и новых технических решений проводилась на разработанном автором лабораторном стенде. При обработке экспериментальных данных использовался аппарат математической статистики.
Научную новизну работы составляют:
Обоснование конструкции магнитной головки записи для нанесения адреса на тяговую цепь транспортера на основе анализа магнитных полей головок записи различной конструкции.
Аналитические выражения для расчета внешнего поля магнитной метки и определения формы выходного сигнала при считывании адреса с тяговой цепи.
Методика расчета и проектирования магнитных устройств адресования, учитывающая конструкцию тяговой цепи.
Разработанные на уровне изобретений магнитные устройства адресования, обеспечивающие высокую точность на транспортерах большой протяженности.
Практическая ценность работы заключается в получении инженерной методики расчета и рекомендаций по проектированию магнитных устройств адресования, использующих в качестве носителя адреса тяговую цепь. По результатам диссертаци-
онной работы разработаны и созданы оригинальные магнитные уст» ройства адресования, имеющие высокую точность, что позволяет использовать их в системах управления сортировкой лесоматериалов на транспортерах большой протяженности.
Реализация в промышленности. Два опытных образца разработанных устройств адресования прошли производственные испытания и внедрены на лесопромышленном комбинате г.Томска. Экономический эффект от внедрения устройств составляв ет 20 тыс. руб. в год. Ожидаемый экономический эффект при оснащении данными устройствами всех сортировочных транспортеров комбината составляет более 162 тыс.рублей в год.
Результаты диссертационной работы использованы Центральным научно-исследовательским и проектно-конструкторским институтом механизации и энергетики лесной промышленности (ЦНИИМЭ г.Москва) при разработке путевого датчика с магнитной записью на тяговую цепь для серийного сортировочного транспортера типа ЛТ-86.
Апробация работы. Основные результаты исследований доложены и обсуждены:
на научно-методической конференции факультета автоматики и электромеханики ТІШ, г.Томск, 1976 г.;
на региональной научно-практической конференции "Молодые ученые и специалисты в развитии производительных сил Томской области", г.Томск, 1980 г.;
на научно-технической конференции "Автоматизация технологических процессов и промышленных установок", г.Пермь, 1980 г.;
на Всесоюзной конференции "Измерения и контроль при автоматизации производственных процессов", г.Барнаул, 1982 г.;
на региональной научно-технической конференции "Электромашинные и машинно-вентильные источники импульсной мощности", г.Томск, 1981 г.;
на научно-технических семинарах сектора средств автоматизации ЦНИИМЭ, г.Москва, 1981, 1982, 1984 гг.;
на научно-практической конференции "Молодые ученые и специалисты - народному хозяйству", г.Томск, 1983 г.;
на Всесоюзной конференции "Робототехника и автоматизация производственных процессов", г.Барнаул, 1983 г.;
на региональной научно-практической конференции "Системы управления подвижными объектами и автоматизация производственных процессов", г.Томск, 1984 г.
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано шесть статей, отчет по научно-исследовательской работе, получено два авторских свидетельства СССР.
Содержание работы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения и приложения.
Во введении обоснована актуальность темы исследования, сформулирована цель работы, отмечены научная новизна и практическая ценность результатов проведенных исследований, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.
В первой главе определены особенности процесса сортировки _ лесоматериалов на транспортерах большой протяженности, сформулированы требования к УА, проведены анализ и классификация существующих УА, поставлены основные задачи исследования.
Вторая глава посвящена исследованию магнитных свойств тяговых цепей, анализу магнитных полей головок записи различной конструкции, разработке конструкции головки записи для нанесения адреса на тяговую цепь, расчету внешнего поля магнитной метки и определению формы выходного сигнала при считывании адреса.
В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований магнитных полей головок записи, внешнего поля одиночной магнитной метки, плотности записи меток на тяговую цепь.
В четвертой главе разработана инженерная методика расчета магнитных УА, определены принципы их построения, предложены новые технические решения по реализации магнитных УА, использующих в качестве носителя адреса пластинчатую и разборную цепь транспортера. Показана перспективность использования разработанных устройств в других отраслях промышленности.
Основные положения, представленные к защите:
В магнитных устройствах адресования в качестве носителя адресной информации можно использовать тяговую цепь транспортера.
Для нанесения адреса на тяговую цепь необходимо использовать головку записи Ш-образной конструкции.
Полученные аналитические выражения позволяют рассчитать внешнее поле магнитной метки с учетом неоднородной намагниченности носителя по толщине и определить форму выходного сигнала при считывании адреса*
Предложенная инженерная методика расчета и проектирования магнитных устройств адресования позволяет осуществлять их разработку и практическую реализацию.
Созданный лабораторный стенд дает возможность проводить экспериментальные исследования и определять параметры разрабатываемых устройств.
Основные положения, представленные к защите, отражают личный вклад автора в разработку поставленной проблемы.
Автор выражает благодарность к.т.н., доценту Томского политехнического института Терехину В.Б. за консультации по работе и обсуждение полученных теоретических и экспериментальных результатов.
Обзор и анализ существующих устройств адресования
В функции устройств адресования (УА) входит слежение за перемещением грузов от момента их поступления на сортировочный транспортер до прихода на заданную адресную позицию и выдача команд управления исполнительным механизмам, производяїцим укладку грузов в накопители. Слежение осуществляется путем получения непрерывной или дискретной информации о перемещении грузов на продольном транспортере.
Существует достаточное количество методов слежения за перемещением грузов. Все они могут быть разделены на две основные группы: косвенные и непосредственные. Сущность косвенных методов заключается в том, что слежение за перемещаемыми грузами осуществляется путем получения информации о перемещении тягового органа продольного транспортера, т.е. косвенно. Непосредственные методы основаны на получении информации о перемещении грузов непосредственно от самих грузов или конструктивных элементов тягового органа, перемещающихся вместе с грузами, относительно которых грузы неподвижны. Данное условие выполняется на продольных транспортерах, применяемых в лесной промышленности, хотя возможны случаи смещения бревен относительно тягового органа транспортера, например, при их задевании об ограждения или сбрасывающие устройства. Современные сортировочные транспортеры типа ЦТ-І, ЛТ-86 с гравитационными сбрасывающими устройствами [20,49] , широко применяемые в лесной промышленности, свободны от этого недостатка и обеспечивают неподвижность грузов при транспортировании.
Рассмотрим существующие методы слежения, относящиеся к обеим группам и оценим точность устройств адресования, использующих эти методы.
Непрерывный метод слежения основан на использовании механической связи УА с валом ведомого туера транспортера. Угол поворота ведомого туера продольного транспортера пропорционален перемещению тягового органа и соответственно груза на транспортере.
Принцип механической связи с валом ведомого туера продольного транспортера нашел применение в различных устройствах адресования круглых лесоматериалов, получивших название синхронно-следящие непрерывного действия или масштабно-копирующие [і4,15,ЗО,ЗІ, IOl] .
Одним из первых устройств этого типа является серийное электромеханическое УА конструкции ВКНИИ БОЛТ (г.Казань), названное барабан заказов [iOl] .
Барабан заказов представляет собой набор дисков, насаженных на вал, который при помощи редуктора связан с валом ведомого туера транспортера. По окружности дисков расположены упругие резиновые реборды. Каждый диск соответствует определенному адресу груза - накопителю. Поэтому число дисков в барабане соответствует числу адресных позиций.
Барабан заказов работает следующим образом. Оператор визуально определяет марку движущегося бревна и назначает ему адрес путем включения специального механизма (электромагнита), который забивает стальной шарик между ребордами. Начиная с этого момента, движение шарика в определенном масштабе будет копировать перемещение бревна на сортировочном транспортере.
Над каждой парой реборд установлены подвижные контакты (микропереключатели), которые замыкаются под воздействием шарика и подают сигнал на включение сбрасывателей, осуществляющих укладку бревна в лесонакопитель. Расстояние по окружности реборды от места ввода шарика до места установки микропереключателей соответствует в масштабе копирования расстоянию от позиции определения адреса до заданной точки на адресной позиции. При дальнейшем вращении барабана шарик извлекается из реборд специальным устройством.
К недостаткам барабана заказов следует отнести: - зависимость точности от износа и упругих деформаций тягового органа; - малый масштаб копирования пути перемещаемых грузов, снижающий точность; - громоздкость, недостаточная надежность и договечность, обусловленные механической конструкцией устройства; - невозможность размещения в удобном для обслуживания и эксплуатации месте из-за наличия механической связи с валом ведомого туера транспортера.
Устройства адресования, в которых информация о перемещении грузов продвигается дискретно по сигналам датчика линейного перемещения транспортера, образуют тип синхронно-следящих устройств дискретного действия. Каждый импульс датчика, который жестко связан с валом ведомого туера транспортера, соответствует перемещению груза на элементарный отрезок пути Д , называемый шагом слежения. По принципу работы синхронно-следящие устройства дискретного типа могут быть разделены на две группы: регистровые [ІЗ,І02Ц и вычислительные [ 9,10,47,48J.
Исследование магнитных полей головок записи различной конструкции
Важной технической характеристикой магнитного устройства адресования является емкость, измеряемая максимальным количеством адресов, которое может храниться в устройстве.
При магнитной записи адресов на тяговую цепь, представляющую собой однодорожечнын носитель, емкость устройства зависит от числа импульсов (магнитных меток) , записанных на единице длины носителя, т.е. от плотности записи. Очевидно, что при записи большего числа меток на единице длины носителя Сповышении плотности записи) увеличивается емкость устройства адресования.
В F- .щесее записи информации на тяговую цепь отдельные ее участки, проходя через магнитное поле записывающем головки, намагничиваются. Протяженность намагниченного участка цепи определяет то число меток, которое можно записать на единице длины носителя. Максимально допустимое число записанных на единице длины носителя меток, при котором не происходит искажение адресной информации в процессе воспроизведения, характеризует разрешающую способность тракта запись-воспроизведение магнитного устройства адресования.
При магнитной записи на ленту разрешающая способность тракта запись-воспроизведение определяется, в основном, характеристиками пары головка воспроизведения-носитель, т.е. разрешающей способностью канала воспроизведения [юз] , а не записи , так как на практике протяженность диаграммы направленности головки воспроизведения значительно больше переходного расстояния между размагниченным и намагниченным участками носителя.
При магнитной записи импульсов на неспециальные носители разрешающая способность зависит главным образом от характеристик пары головка залиси-носитель, т.е. от протяженности магнитных отпечатков, которая составляет в этом случае десятки сантиметров [22, 93 ]. Поэтому возникает необходимость исследования топографии магнитных полей головок записи различной конструкции.
В современной технике магнитной записи на специальные носители наибольшее применение нашли кольцевые головки записи с прямоугольными: и заостренными полюсными наконечниками [:29,95], позволяющими повысить локальность поля вдоль носителя. Однако, основным недостатком кольцевой головки, ограничивающим ее применение для записи адреса на тяговую цепь, является резкое уменьшение напряженности поля при увеличении расстояния ме:зду головкой и носителем, т.е. при бесконтактной записи, характерной для магнитного УА.
Аналитическое исследование конфигурации поля головки записи представляет собой сложную задачу, так как поле реальной головки трехмерно. Исследованию его особенностей посвящено значительное чи ело раб от [32,42,52,53,59,82,Юб]. Однако, при введении ряда допущений, основными из которых является конструктивная идеализация головки записи и носителя, возможно рассмотрение двухмерной потенциальной задачи и ее решение методом конформных отображений [б4, 76,105]. Сущность этого метода заключается в том, что он позволяет выразить неизвестное сложное поле в некоторой плоскости W через известное поле плоскости Z с помощью функции W=j( Z) и тем самым существенно упростить расчет.
Для расчета сложных трехмерных магнитных полей с учетом нелинейной зависимости магнитной проницаемости ферромагнитной среды от напряженности поля УЧ(Й) широко используется метод интегральных уравнений (вторичных источников) с привлечением ЭЦВМ [89-9lJ . В основе его математического алгоритма лежит интегральное уравнение Фредголъма второго рода [ 88].
Данный метод достаточно сложен с математической точки зрения и рекомендуется использовать с тех случаях, когда необходимо получить высокую точность расчета магнитного поля.
Что касается записи на тяговые цепи, то применение точных и, как правило, сложных методов расчета магнитных полей следует считать нецелесообразным, так как на величину остаточной намагниченности магнитной метки в сильной мере влияет магнитная неоднородность носителя, обусловленная конструкцией цепи, что вызывает значительное искажение внешнего поля метки.
Поскольку магнитная проницаемость материала тяговых цепей (Ст,45 - Ст.50) изменяется в незначительных пределах ( ри = 500 г 200) при изменении индукции от 0 до 6 s » то материал носителя приближенно можно считать изотропной и линейной средой с постоянной магнитной проницаемостью jdH= const . В этом случае распределение магнитостатического поля в носителе с учетом постоянных магнитных проницаемостей головок записи и носителя можно исследовать с помощью преобразований Фурье, Так в [ 54 ] рассмотрен метод расчета, заключающийся в разложении остаточной намагниченности сердечника головки записи в пространственный спектр и в решении граничной задачи для одной гармонической составляющей с последующим интегрированием по всем составляющим спектра. Однако, аналитические выражения для отдельных компонент напряженности поля в этом случае получаются довольно сложными и громоздкими.
Экспериментальное исследование поля одиночной магнитной метки
При магнитной записи импульсного сигнала на носителе остается магнитный отпечаток записывающего поля головки. В технической литературе такой магнитный отпечаток получил название магнитной метки.
Для экспериментальных исследований полей магнитных меток и плотности их записи на тяговую цепь был разработан и смонтирован специальный стенд, схема которого изображена на рис. 3.20. Стенд представляет собой модель тяговой пластинчатой цепи, основные конструктивные размеры (А, В, С) которой соответствуют размерам реальной тяговой цепи.
Модель состоит из двух стальных колец I диаметром D =0,54 и укрепленных с помощью 4-х текстолитовых пластин 2 на ступице 3, насаженной на вал"4 того же двигателя постоянного тока, который использовался в экспериментальной установке для исследований полей записывающих головок. Питание двигателя от тиристорного преобразователя позволило"изменить лишенную- скорость перемещения носителя V H в диапазоне 0,1-1 м/с, в котором может находиться реальная скорость движения тягового органа транспортера.
Исследование остаточного поля меток проводилось тем же индукционным преобразователем" 5, который использовался при исследовании полей записывающих головок, с тем, чтобы можно было сравнить записывающее поле и поле его отпечатка на магнитном носителе. Для увеличения отдачи индукционного преобразователя катушка содержала стальной сердечник. Предварительные- эксперименты показали, что введение сердечника не искажает форму производной напряженности поля метки и позволяет получить сигнал достаточной ампли туда для его регистрации на осциллографе.
Сигнал с индукционного преобразователя поступал на вход ос-циллографа. Для синхронизации частоты запуска горизонтальной развертки осциллографа со скоростью вращения тяговой цепи использо« вался постоянный магнит б, установленный на ступице 3 и геркон 7, запускающий развертку осциллографа при каждом обороте.
Таким образом, на экране осциллографа получалась устойчивая картина изменения производной напряженности остаточного поля магнитной метки в направлении оси X,
Первоначально исследовалось поле одиночной магнитной метки, записанной одностержневой головкой, подключенной к выходу устройства записи. Принципиальная схема устройства записи представ лена на рис, 3.21 и состоит из диодного моста VB1- -VBA , зарядной емкости CI, тиристора V D 5, переменного сопротивления К 2, шунтирующего диода VB б.
Запись магнитных меток осуществляется следующим образом. При замыкании выключателя Q. S конденсатор CI заряжался через ограничительный резистор R I» выпрямительный мост VD/- VD4 и замкнутый контакт кнопки SB до_ напряжения 300 В, При нажатии кнопки 5В включался тиристор VD5 » через который происходил разряд емкости на обмотку записывающей головки I. Магнитное поле головки создавало в носителе 2 остаточную намагниченность (магнитную метку), которая распределялась в носителе в соответствии с распределением поля записывающей головки. Для исключения колебательности разрядного тока конденсатора параллельно обмотке записывающей головки включался диод \/Б б.
Результаты исследования приведены на рис, 3,22, где построены на основании соответствующих осциллограмм графики распределения производной вертикальной составляющей дНу поля метки, записанной при зазоре Ljz 2d и следующих значениях намагничивающей силы IW : 1500 А, 2250 А, 4500 А, 6000 А (кривые 1-4). Рассматривая полученные зависимости заключаем, что, во-первых, амплитуда воспроизведенного сигнала при значении I W = 4500 А практически стабилизируется (соответственно стабилизируется и поле метки); во-вторых, форма воспроизведенного сигнала совпадает с характером кривых дНу , рассчитанных в главе 2 (рис. 2.31, кривые 1,2); в третьих, расстояние между максимальными значениями сигнала практически равно удвоенной толщине полюса стержневой головки, что также согласуется с проведенными теоретическими исследованиями»
На основании исследования распределения дНу поля одиночной метки построены сглаживающие кривые изменения максимальных значений воспроизведенного сигнала д Нут в зависимости от головки и различных зазоров записи (рис, 3.23). Для каждого значения зазора записи существует оптимальное значение намагничивающей силы, превышение которого ведет к незначительному росту напряженности поля метки. Это подтверждает вывод о том, что напряженность поля метки увеличивается до тех пор, пока не произойдет насыщение носителя [ 68 J .
Повышение помехозащищенности устройств адресования
Помехи, действующие на выходе воспроизводящих головок, существенно снижают надежность работы устройства. Составляющие этой помехи обусловлены двумя причинами: во-первых, наличием внешних переменных магнитных полей; во-вторых, наличием магнитной неоднородности носителя записи - тяговой цепи.
Для снижения первой составляющей эффективным является применение частотных фильтров, так как её частота ( f =50 Гц) значительно больше частоты рабочих сигналов. Для уменьшения второй составляющей этот метод не пригоден, поскольку её частота соизмерима с частотой рабочих сигналов. Поэтому компенсация помехи, обусловленной магнитной неоднородностью носителя, является важной задачей, тем более, что её величина существенна.
Поскольку в качестве магнитного носителя адреса используются тяговая пластинчатая и разборная цепи, то в соответствии с этим ниже приводится разработка двух новых технических решений, позволяющих существенно повысить помехозащищенность устройств адресования .
Величина помехи при этом составляет 10-15% от амплитуды рабочего сигнала. Поэтому с целью повышения помехозащищенности и надежности работы устройства предложено для считывания адреса использовать две головки, включенные дифференциально (встречно) и установленные на одной прямой, перпендикулярной продольной оси носителя.
При этом расстояние между головками равно ширине носителя. В результате этого обеспечивается одновременное прохождение валиков цепи мимо воспроизводящих головок и, следовательно, компенсация сигналов помехи, поскольку они действуют в противофазе.
При условии идентичности параметров воспроизводящих головок результирующая э.д.с. помехи равна нулю, т.е. происходит полная компенсация помехи. отношение сигнал/помеха при воспроизведении меток с пластинчатой цепи, признано изобретением [7] и реализовано в устройстве, блок-схема которого показана на рис. 4.8,
Устройство содержит магнитный носитель адреса I (цепь), несущий магнитные метки 3, головки записи 4, которые расположены под углом оСо к оси 15 носителя, блок записи б, блок адресации 7, воспроизводящие головки 8 и 9, включенные дифференциально, пороговые элементы 10, селекторы импульсов по длительности II, логический элемент "И" 12, релейный элемент 13 и исполнительный механизм 14,
Предложенное выше техническое решение не пригодно для повышения помехозащищенности УА, использующего в качестве магнитного носителя адреса тяговую разборную цепь транспортера, поскольку её конструкция существенно отличается от конструкции пластинчатой цепи.
Поэтому с целью повышения помехозащищенности устройства предложено использовать две воспроизводящие головки, включенные дифференциально, причем расстояние между головками в направлении продольной оси цепи равно удвоенному шагу цепи 2 ч = 0,16 м. При таком расположении воспроизводящих головок обеспечивается более эффективная компенсация помехи, так как период её изменения (частота) по экспериментальным данным составляет Тп 0,2 сек ( Jn « 5 Гц), что соответствует удвоенному шагу цепи 2.вч = = 0,16 м при скорости её движения Уц =0,8 м/с. для исключения компенсации рабочих сигналов и получения максимального сигнала на выходе дифференциально включенных головок необходимо, чтобы расстояние между разнополярными максимумами воспроизведенного сигнала 2Хт (рис. 3.27) было также равно удвоенному шагу цепи, т.е. 2Хт= 2 Ец . Не соблюдение этого условия приведет к частичной компенсации считываемых сигналов и, следовательно, к уменьшению амплитуды результирующего сигнала на выходе дифференциально включенных головок.
Описанное техническое решение признано изобретением [ 8 } и реализовано в устройстве с магнитной записью адресов на тяговую разборную цепь транспортера, блок-схема которого представлена на рис, 4.10.
Устройство содержит магнитный носитель адреса (разборную цепь) I, несущую магнитные метки (адрес) 2, головки записи 3,4, блок записи 5, блок адресации б, дифференциально включенные воспроизводящие головки 7,8 и 9,10, пороговые элементы 11,12, селекторы импульсов по длительности 13,14, логический элемент "И" 15, релейный элемент 16, исполнительный механизм 17.
