Устройство для бесконтактного измерения параметров вибрации

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИМРЕСПУБЛИН 09) (и) Н ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТН АВТОРСКОМУ СВИДЕП":ЛЬСТВУ К АН плитудальтразвуская сварьство СССР 4, (протоип(54) (57) УСТ ГО ИЗМЕРЕНИЯ рочного инст вой микросва образователь ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН(56) 1. Мазур А.И. и др.колебаний инструмента приновой сварке. - "Автрматика", 1975, Р 3, с. 23-25.2. Авторское свидетелМ 470706, кл. С. 01 Н 1/О ЯСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИИ сва.мента при ультразвуко-е, содержашее вибропремикрометрический винт для регулирования расстояния между вибропреобразователем и сварочным инструментом и узел крепления свароч ного инструмента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено двумя взаимно перпендикулярными направляюшими штангами, одна из которых жестко связана с узлом крепления сварочного инстру.мента и закрепленным на ней механиз- мом тарированной установки вибропреобразователя по отношению к сварочному инструменту, выполненным в виде шарнира, на котором закреплен вибропреобразователь, и.подпятника шарнира, связанного через вторую направляюцую штангу с индикатором перемеше.аР ния, установленным на.,первой направляюцей штанге, а также микрометрическим .винтом,Изобретение отйосится к измерительной технике и может быть использованопри измерении параметров механическихколебаний, в частности определенияамплитуды колебаний сварочного инструмента при ультразвуковой микросваркеИзвестно устройство для измерениявибраций инструмента, содержащее по,лупроводниковый тензодатчик, наклеенныи вблизи места крепления рабочего 10инструмента, сигнал которого фиксируется шлейфовым осциллографом Щ .,Недостатком устройства являетсянизкая точность и повторяемость ре- зультатов измерения с различных тен-" 15зодатчиков.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для бесконтактного измерения параметров вибрации сварочного инструмента при ультразвуковой микросварке, содержащее вибропресбразователь, микрометрическийвинт для регулирования расстояниямежду вибропреобраэователем и сварочным инструментом и узел кРеплениясварочного инструмента 2,Недостатком известного устройстваявляется низкая точность вследствиеневозможности установки я фиксациивибропреобразователя с определеннымиуглами наклона в горизонтальной ивертикальной плоскостях по отношению к сварочному инструменту.Цель изобретения- повышение точности измерений.35Поставленная цель достигается тем,что устройство для бесконтактного измерения параметров вибрации сварочного инструмента при ультразвуковоймикросварке, содержащеевибропреобра"40зователь, микрометрический винт длярегулирования расстояния между вибропреобраэователем и сварочным инструментом и узел крепления сварочногоинструмента, снабжено двумя взаимно 45перпендикулярными направляющими штангами, одна из которых жестко связанас узлом крепления сварочного инструмента и закрепленным на ней механизмом тарированной установки вибропреобразователя по отношению,к,сварочному инструменту, выполненным в видешарнира, на котором закреплен вибропреобразователь,.и подпятникашарнира, связанного через вторую направля-,ющую штангу с индккатором перемещения, установленным на первой направляющей штанге, а также микрометрическим винтом,На фиг.1 представлена конструкцияустройства, видспередиф на фиг.2 - 60то же, вид сверх, на фиг.3 - эависимость показаний индикатора А от угламежду осью чувствительного элемента и нормалью к плоскости сварочногоинструмента. Устройство для бесконтактного измерения параметров вибрации сварочного инструмента при ультразвуковой .микросварке содержит вибропреобразователь 1, в который входит чувствительный элемент 2 и согласующее устройство 3, закрепленный на шарнире 4,который может быть зафиксирован гайкой 5. Для уравновешивания вибропреобразователя 1 при ослабленной гайке 5 служит пружина 6. Шарнир 4 упирается в подпятник 7, в котором онможет вращаться в любом направлении.Подпятник 7 шарнира 4 закреплен нанаправляющей штанге 8 с возможностьюперемещения вдоль нее и фиксируетсявинтом 9. Направляющая штанга 8 посредством штанги 10 соединяется снаправляющей штангой 11, которая закреплена в узле 12 крепления сварочного инструмента. Перемещение подпятника 7 шарнира 4 вдоль направляющейштанги 11 регистрируется индикатором13 перемещенияи осуществляется припомощи пружины 14. Подпятник 7 шарнира 4 соединен также с микрометрическим винтом 15, позволяющим устанавливать зазор между чувствительнымэлементом 2 и сварочным инструментом 16.Направляющая штанга 8 фиксируетсявинтами 17 и 18. Гайка 19 регулируетподжахие пружины 14,Устройство работает следующим образом.Перемещением подпятника 7 вдольнаправляющих штанг 8, 10 и 11 виброрреобразователь 1 подводится к поверхности сварочного инструмента 16 втой точке, где необходимо произвестиизмерения параметров механическихколебаний. Положение подпятника 4 нанаправляющих штангах 8 и 10 фиксируется винтами 9 и 17, положение жена направляющей штанге 11 не фиксируется, в результате чего чувствительный элемент 2 поджимается пружиной14 к выбранной точке сварочного инструмента 16. Для обеспечения возможности работы с чувствительными элементами двух различных размеров усилие поджатия регулируется гайкой 19.Установка положения чувствительного элемента 2 относительно сварочного инструмента 16 в горизонтальнойплоскости производится ослаблениемвинта 9 и перемещением подпятника7 по направляющей штанге 8. При этомгайка 5 должна находиться в ослабленном состоянии. Вследствие того, чточувствительныи элемент 2 постоянноподжимается пружиной 14, перемещениеподпятника 7 по направляющей штанге8 приводит к вращению шарнира 4 вподпятнике 7, в результате чего пос,ледний перемещается вдоль направляющей штанги 11, что фиксируется индикатором 13 перемещения, причем величина перемещения зависит от взаимного расположения чувствительного элемента 2 исварочного инструмента 16, которое характеризуется градуировочным графиком фиг,3).Вибропреобразователь 1 считается 5 настроенным в горизонтальной плоскости по достижении показаний Ь индикатора 13 в районе" Оо свбего экстре- мального значения - некоторой.величины Ац. В этом случае ось чувствитель ного элемента 2 нормальна в горизонтальной плоскости к плоскости свароч ного инструмента 16, После этого положение подпятника 7 на направляющей штанге З,фиксируется винтом 9. 5установка положения вибропреобра" зователя 1 в вертикальной плоскостй производится перемещением подпятника 7 вдоль направляющей штанги 10 при ослабленном винте 18. Настройка производится так же, как и в предыдущем случае, в районеъ 0 на некото, рое экстремальное значение показаний индикатора 13 перемещения, которое достигается при (у =0 , где Ю - Угол в.вертикальной плоскости между осью. чувствительного элемента 2 и нормальюъ плоскости сварочного инструмента 1. Для исследования параметров колебаний сварочного инструмента 16 в различных режимах сварки чувствительный элемент 2 часто требуется выставлять под определенным углом(у0 в вертикальной плоскости. Для этого показания А шкалы индикатора 13 переме щения в положении подпятника 7, соответствующем (у =О, устанавливаетсяна нулевое значение А=О. После этогоперемещением подпятника 7 по направляющей штанге 10 добиваются показания Ъ индикатора 13 перемещения, соответствующего значению .заданногоглаи определяемому из калибровоч"ного графика, построенного для данного чувствительного элемента 2, либо1по формуле Й =Ц 1-соэ 1-Зц И ьп М,где" расстояние от центра сферы шарнира 4 до чувствительного элемента2, 3 з - размер пятна контактирования в вертикальной плоскости чувствительного элемента 2 и сварочногоинструмента 16,После установления необходимогозначения угла положение подпятника7 вдоль направляющей штанги 11 фиксируется винтом 18, а положение шарнира 4 - гайкой 5. Конечной операциейявляется установление расстояниямежду сварочным инструментом 16 ичувствительным элементом 2. Для этого микрометрический винт 15 располагается рядом с направляющей штангой10, вводится в зацепление с подпятником 7 через направляющую штангу 10,отводится на необходимое расстояниеот сварочного инструмента 16 и фиксируется винтом 17.Использование предцагаемого устройства позволит повысить точность измерения механических колебаний сварочного инструмента за счет повышения точности установки вибропреобразователяотносительно сварочного инструмента.10 б 0952 Оиад Повх Карре 113035,т", гУжгород, Ул.Проектная, 4 ПП "П ил Редактор В.Ковтун каз 10027/42ВНИИП 1 авитель В. КоедИ.Костик,Тираж 873осударственногам изобретений Москва, Ж,Подписноеета СССРытийя наб., д.4/5