Устройство для измерения вибрации станков

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 08. 05, 81 (21) 3298583/18-28 151 М. Кп.з О 01 Н 1/04 с присоединением заявки МоГосударственный комитет СССР но делам изобретениИ и открытыйОпубликовано 231282 Бюллетень Йо 47 Дата опубликования описания 231282 В.А.Кондрусь, В.И.Скворцов и В.Н.Филатов/ ч1Рязанское специальное конструкторское бюро -станкостроения(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВИБРАЦИИ СТАНКОВ 1Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для оценки виброустойчивости токарных станков по максимальной ширине среза (глубине резания) снимаемой на станке без возникновения вибрации.По основному авт.св. Р 868359 известно устройство для измерения вибрации станков, содержащее последовательно соединенные вибродатчик, усилитель, полосовой, фильтр, детектор, фильтр нижних, частот и регистратор, выполненный в виде самописца с кнопкой ручной фиксации момента начала контакта резца с заготовкой1.- Недостаткомустройства является то, что оно не обеспечивает необходимой точности и производительности фиксации результатов испытания, так как полученный на ленте самописца промежуточный результат необходимо математически обработать, чтобы получить конечный результат, выражен- . ный в миллиметрах, ширины среза, предшествующий моменту начала вибрации станка.Целью изобретения является повышение точности и производительности.Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения вибра- ЗО ции станков, содержащем последовательно соединенные вибродатчик, усилитель, полосовой фильтр, детектор, Фильтр нижних частот и подключенный к выходу усилителя дополнительный канал, включающий последовательно соединенные второй детектор, второй Фильтр нижних частот и реле, регистратор выполнен в виде подключенных к первому фильтру нижних частот последовательно соединенных первого ключа, первой схемы И-НЕ, дешифратора и цифрового индикатора, подключенных к реле последовательно соединенных второго ключа и второй схемы И-НЕ, выход которой подключен к третьему входу первой схемы И-НЕ, последовательно соединенных генератора калиброванной частоты,. первого и второго дели". телей частоты и схемы сброса, включенной между вторыми входами делителей частоты и дешифратора, а выход второго делителя частоты соедийен с первым входом первой схемы И-НЕ,На чертеже представлена схема устройства для измерения вибрации станков.Устройство содержит последователь но соединенные вибродатчик 1, усилитель 2, полосовой фильтр 3, первыйдетектор 4, первый фильтр 5 нижнихчастот и подключенный к выходу усилителя дополнительный канал, включающий последовательно соединенные второй детектор б, второй фильтр 7 ниж, них частот, реле 8 и регистратор,выполненный в виде подключенных к1 фильтру 5 нижних частот последовательно соединеннйх первого ключа 9.первой схемы 10 И-НЕ, дешифратора 11и цифрового индикатора 12, подключен ных креле 8 последовательно соединенных второго ключа 13 и второйсхемы 14 И-НЕ, выход которой подключен к третьему входу схемы 10 И-НЕ,последовательно соединенных генератора 15 калиброванной частоты, первого и второго делителей 16 и 17частоты и схемы 18 сброса, включенноймежду вторыми входами делителей 16 и17 частоты и дешифратора 11, а выход 20делителя 17 частоты соединен с первымвходом схемы 10 И-НЕ. Вибродатчик 1закреплен на резцедержателе 19.Устройство работает следующим образом.25При испытании на виброустойчнвостьсистемы СПИД токарного станка (например модели 16 КЗО) на оправке, закрепленной на шпинделе станка, эажимается образцовая заготовка с перпендикулярно срезанным торцем. В резце- З 0держателе 19 закрепляется проходнойрезец с углом 1 в плане (например450 ) и вибродатчик 1. Включениемстанка заготовка приводится во вращение с частотой и об/мина резцу, 35находящемуся в этот момент на некотором расстоянии от торца заготовки,придается движение продольной подачи (например, 0,1 ммоб), Возникающие в системе СПИД колебания преобра зуются в вибродатчике 1 в электрический сигнал, пропорциональный амплитуде колебаний этой системы. Этот сигнал в канале измерения (в основномканале) после усиления в усилителе 2 45проходит через полосовой Фильтр 3,предварительно настроенный на среднюю частоту собственных колебанийсистемы СПИД, выпрямляется в детекто-ре 4, сглаживается фильтром 5 нижнихчастот и поступает на ключ 9. Одновременно с этим сигнал с усилителя 2детектируется детектором б, и черезфильтр 7 и реле 8 поступает на ключ13. При подаче резца к заготовке сиг-.нал от вибродатчика слаб (результат. колебаний системы СПИД на холостомходу), и реле 8 остается нормальноразомкнутым,В момент касания резцом заготовки,резко возрастает амплитуда колебаний, соответственно увеличиваетсяи сигнал с выхода вибродатчика, Навходе ключа 9 сигнал отсутствует, ана выходе его присутствует логическая "1", которая поступает на. вто 65 рой вход схемы 10 И-НЕ. Усиленный и продетектнрованный сигнал с вибродатчика 1 появляется на входе второго ключа 13, а на выходе его появляется логический "0", который через схему 14 И-НЕ преобразуется в логическую П 1", поступающую на третий вход схемы 10 И-НЕ.В качестве источника сигналов эталонной частоты используется кварцевый генератор 15 на 100 кГц, выполненный по схеме мультивибратора, Сигналы с выхода кварцевого генератора 15 поступают на первый делитель 16 частот с коэффициентом деления 100 и далее на второй делитель 17 частоты с коэффициентом деления К, который устанавливается в зависймости от модели станка.Для каждой модели станка К, рассчитывается следующим образом,10Вычисляется значениеКвфлагде К=-" - ф й 9 Ч.60Например, для станка модели 16 КЗО и 160 об/мин, Ь/0,21 мм/об, суй=.10 160 0 21при Ч -45 К- --- -0 56 тогда60 ф ф.10К =- - Ф 18фЕ 0,56Сигналы с выхода второго делителя 17 частоты поступают на первый вход схемы 10 И-НЕ. При наличии на втором и третьем входах схемы 10 И-НЕ логической "1" импульсы кварцевого генератора 15 после деления в делителях 16 и 17 через схему 10 И-НЕ и дешифратор 11 поступают на цифровой четырехразрядный индикатор 12, на котором Отображается глубина резания в миллиметрах и сотых долях миллиметра. Врезание резца в заготовку (увеличение глубины резания) продолжают до появленияавтоколебаний системы СПИД, при которых на втором входе схемы 10 И-НЕ появляется логический фО" - происходит прекращение счета. Возврат устройства в исходное состояние осуществляется схемой 18 сброса.Использование регистратора, выполненного в виде генератора калиброванной частоты и цифрового индикатора с другими элементами схемы, позволяет повысить точность измерения и значительно сократить время испытания станков эа счет визуальной регистрации конечного результата, выраженного в миллиметрах.формула изобретенияУстройство для измерения вибрации станков по авт.св, Р 868359, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и производительности, регистратор выполнен в виде подз 9892/46 Тираж 507 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и отк 113035, Москва, 5-35,Раушскадписное та СС тийнаб., д илиад ПЦП фПатент", г.ужгород, ул.Проектна ключенных к первому фильтру нижнихчастот последовательно соединенныхпервого ключа, первой схемы И-НЕ, дешифратора и цифрового индикатора,подключенных к реле последовательносоединенных второго ключа и второйсхемы И-НЕ, выход которой подключен к 1третьему входу первой схемы И-НЕ,последовательно соединенных генератора калиброванной частоты, первого ивторого делителей частоты и схемы 10 сброса, включенной между вторыми входами делителей частоты,и дешифратора, а выход второго делителя частоты соединен с первым входом первой схемы И-НЕ,Источники информации,принятые во внимание при эк",пертизе1. Авторское свидетельство СССР В 868359, кл. Й 01 Н 1/04, 1979 прототип)