Устройство оптимизации режима работы колебательной системы ультразвукового станка

О П И С А Н И Е п 155212ИЗОБРЕТЕНИЯ Со ое Соеетских Социалистических(51) М. Кл.э В 06 В 1/00 22) Заявлено 14.04.75 (21) 2125364/10с присоединением заявки23) ПриоритетОпубликовано 30.03,77. Бюллетень12Дата опубликования описания 13,04.7 1 осулорстоеГ Совете Мики ими комитет строе СССР эобретеиий 53) УДК. 534 232 8(088,8) теи Авторыизобретения Семенов и А. М. Гучки(71) Заявител Ленинградск дена Ленина политехнический институтим. М, И, Калинина(54) УСТРОЙСТВО ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМА РАБОТЫ ОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ УЛЬТРАЗВУКОВОГО СТАНКАИзобретение относится к ультразвуковой технике.Известны устройства оптимизации работы колебательной системы станка, в которых производится измерение сдвига фаз между током и напряжением в обмотке магнитострикционного преобразователя, а результат измерения используется для регулировки частоты задающего генератора 1.Недостатком таких устройств является то, что в реальном станке частота механического резонанса не совпадает с частотой электрического резонанса в контуре обмотки магнитостриктора.Ближайшим по сущности технического решения является устройство оптимизации режима работы колебательной системы ультразвукового станка, содержащее управляемый ультразвуковой генератор, магнитострикционный преобразователь и датчик колебаний 21. В таких устройствах о резонансном режиме судят по амплитуде выходного сигнала датчика колебаний, которая сама зависит не только от близости режима работы станка к резонансному, но и подводимой мощности, места расположения на станке датчика, температурного режима и ряда других факторов, влияющих на точность измерения.Чтобы повысить производительность станка при изменяющихся условиях работы в предлагаемое устройство введены фазовый детектор, соединенный с выходом датчика колебаний, и датчик тока, подключенный входом к обмотке магнитострикционного преобразователя, а вы ходом к фазовому детектору.На чертеже приведена блок-схема устройства. Схема содержит ультразвуковой генератор 1, магнитострпкционный преобразователь 2, колебательную систему 3, датчик тока 4, дат- О чик колебаний 5 и фазовый детектор 6.Управляемый ультразвуковой генератор 1обмоткой магнитострикционногопреобразователя 2. Выходным элементом системы является магнитострикционный преоб разователь 2 с присоединенной к псму колсбательной системой 3. Датчик тока 4 и датчик колебаний 5 подключены к входам фазового детектора б. Выход фазового детектора соединен с входом управляемого ультразвукового О ген ер а тор а. Работа предлагаемого устройства основанана том, что колебательная система станка вместе с рабочим инструментом представляет со бой массу, связанную со станиной станка прппомощи упругого элемента. Если на такую механическую систему воздействовать силой, пз меняющейся по гармоническому закону, то в ней возникнут колебания той же частоты, но 30 имеющие сдвиг по фазе. Так как свободныеРедактор С, Заика Корректор Н. Аук Заказ 691/1 Изд. ЛЪ 307 Тираж 709 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 колебания массы в этой системе описываютсяуравнением видатх+ сх+х = О,где т - масса; х - перемещение; с - постоянный коэффициент, то при частоте вынуждающей силы, равной резонансной частоте механической системы, сдвиг по фазе будет составлять 90,Так как ток магнитостриктора пропорционален величине возмущающей силы, то фазовый детектор 6, измеряющий сдвиг фазы между сигналами датчиков 4 и 5, создает на выходе сигнал, равный сдвигу фаз между вынуждающей силой и колебаниями механической системы.Фазовый детектор 6 построен таким образом, что его выходной сигнал равен нулю при сдвиге фаз в 90. В этом случае выходная величина пропорциональна отклонению частоты генератора от резонансной частоты механической системы. Учитывая, что датчик тока может быть включен в цепь питания обмотки магнитострикционного преобразователя (в разрыв питающего провода), а датчиками колебаний снабжено подавляющее количество современных станков, то подключение предлагаемого устройства может быть выполнено без 5 внесения изменений в конструкцию станка. Формула изобретенияУстройство оптимизации режима работы колебательной системы ультразвукового станка,10 содержащее управляемый ультразвуковой генератор, магнитострикционный преобразователь и датчик колебаний, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения производительности станка при изменяющихся условиях рабо 15 ты, в нем введены фазовый детектор, соединенный с выходом датчика колебаний, и датчик тока, подключенный входом к обмоткемагнитострикционного преобразователя, а выходом к фазовому детектору,20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авт. св. Мо 215633, кл. В 06 В 1/08, 1966.2. Авт, св. Мв 315476, кл, В 06 В, 1/00, 1969