Способ определения передаточной функции динамической характеристики полужидкостного трения узлов по направляющим скольжения металлорежущих станков и устройство для его осуществления

(21) 3737953/25-28 (22) 08,05.84 (46) 07,11.85. Бюл (7 1) Ульяновский и Ф 41итехнически институт (72) Ю.Н. С и 0.0. Элер (53) 620.1 (56) Авторс Ф 1132203,анкин, Д.М. Бель ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 8.162(088.8)кое свидетельство СССРкл. С 01 И 19/02, 1983.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРЕДАТОЧНОЙ ФУНКЦИИ ДИНАМИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛУЖЩКОСТНОГО ТРЕНИЯ УЗЛОВПО НАПРАВЛЯЮЩИМ СКОЛЬЖЕНИЯ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ И УСТРОЙСТВОДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ,(57) 1. Способ определения передаточной функции динамической характеристики полужидкостного тренияузлов по направляющим скольженияметаллорежущих станков, заключающийся в том, что перемещают узелпо направляющим .скольжения, возбуждаФют вынужденные колебания узла, определяют угловой коэффициент наклона статической скоростной характеристики трения, постоянную времени всплывания узла и коэффициентвязкого сопротивления, по которымопределяют передаточную функцию,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точностн, частотувынужденных колебаний выбирают равной величине, обратной постояннойвремени всплывания узла, на указанной частоте опреДеляют действительное и мнимое значения отношенияпеременной составляющей силы трения узла к скорости его перемещения., с учетом которых определяют угловой коэффициент наклона статической скоростной характеристики трения и коэффициент вязкого сопротивления.2. Устройство для определения передаточной функции динамической характеристики полужидкостного трения узлов по направляющим скольжения металлорежущих станков, содержащее электромагнитный вибратор, подвижный якорь которого соединяется в процессе определения передаточной функции с узлом генератор электрического сигнала, соединенный с обмоткой возбуждения вибратора, датчик переменной составляющей силы трения, закрепляемый на узле и контактирующий с поверхностью трения направляющей скольжения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено датчиком скорости, эакрепляемым на узле, формирователем действительногои мнимого значений отношения переменной составляющей силы тренияузла к скорости его перемещения,инвертером и двумя сумматорами,измерительный вход указанного формирователя подключен к выходу датчикапеременной составляющей силы трения,опорный вход - к датчику скорости, выходы формирователя, соответствующиедействительному и мнимому значениям,соединены с одноименными входамиобоих сумматоров, а инвертор включен в цепи действительного значения между указанным формирователеми одним из сумматоров.Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к определению передаточной функции динамической характеристики полужидкого трения узлов (столов, ползунов, суппортов, стоек и др.) по направляющим скольжения металлорежущих станков. Целью изобретения является повы 1 О шение точности определения передаточной Функции динамической характеристики полужидкостного трения узлов по направляющим скольжения металло- режущих станков, что достигается за счет исключения погрешностей при определении углового коэффициента наклона статической характеристики трения и коэффициента вязкого сопротивления, а также автоматизации процесса.На чертеже представлено устройство для осуществления предлагаемого способаа,.Устройство содержит электромагнитный вибратор 1, подвижный якорь 2 которого соединяется с узлом 3, генератор 4 электрического сигнала, соединенный с обмоткой возбуждения (не показано) вибратор 1, датчик 5 переменной составляющий силытрения, ЗО контактирующий с поверхностью 6 трения, направляющей 7 скольжения, регистрирующие приборы (не показаны). Устройство снабжено датчиком 8 скорости, формирователем 9 действитель ного и мнимого значения отношения переменной составляющей силы. трения узла 3 к скорости его перемещения,инвертором 10 напряжения и двумя сумматорами 11 и 12. В качестве 40 датчика 5 используют, например, мало- инерционный индукционный датчик, а в качестве датчика 8 скорости - индукционный датчик виброскорости сейсмического типа с встроенными 45 дифференцирующим блоком (не показан). Формирователь 9 включает импульсный генератор и два запоминающих блока (не показаны). Он выдает напряжение, равное по модулю отношению напряже-50 ний на выходах датчика 5 переменной составляющей силы трения и датчика 8 скорости с фазой, равной сдвигу фаз между этими напряжениями, и раскладывает напряжение на действи тельное и мнимое значения. В качестве инвертора 10 используют операционный усилитель с одним входом и выходом и коэффициентом передачи, равным единице. Сумматоры 11 и 12 вы - полнены на операционных усилителях с двумя входами с коэффициентом передачи, равным единице, и одним выходом, охваченным отрицательной .обратной связью.Способ определения передаточной функции осуществляется с помощьюустройства следующим образом.Перемещают узел 3 по направляющим 7 скольжения. Возбуждают выпущенные колебания узла 3 с помощьюэлектромагнитного вибратора 1, запитываемого от генератора 4 сигналов.Определяют угловой коэффициент 6 наклона статической скоростнойхарактеристики трения, постояннуювремени 1 всплывания узла 3 и коэффициентвязкого сопротивления по которым определяют передаточнуюфункциюАР) 1 рПри этом частоту о вынужденныхколебаний выбирают равной величине,обратной постоянной Ь временивсплывания узла 3, на указаннойчастоте определяют действительноеЯЕч и мнимое Ъпч значения отношенияпеременной составляющей силы тренияузла 3 к скорости его перемещения, сучетом которых определяют угловойкоэффициент Ь наклона статическойхарактеристики трения и коэффициентвязкого сопротивления соответственно как разность и сумму значений Зыби и РеФ,Напряжение Ос , подаваемое с датчика 8 на опорный вход формирователя 9, пропорционально скорости перемещения узла 3, а напряжение О снимаемое с выхода датчика 5 и подаваемое на измерительный вход формирователя 9, пропорционально переменной составляющей силы трения. Формирователь 9 дает на выходе отношение УО , пропорциональное передаточной функции динамической характеристики полужидкостного трения узла 3 на частоте О1/ и раскла-дывает его на действительное О и мнимое Означения. Сумматор211 складывает составляющие О и Офи выдает на выходе напряжезния 0, пропорциональное величине6 Напряжение Оф подается навход инвертора 10, затем сигнал ставитель В.Данилохред О.Неце едактор Л.Гратилл рре е ираж 896Государственноглам изобретенийМосква, Ж,Подп митета СССое и открытии аушская на ПП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Фили аказ 6971/45 ВНИИПИ по 11303190239 4поступает на вход сумматора 12,на выходе которого напряжение Опропорционально Ь.