Устройство для определения прерывной кинематической погрешности зубчатых колес

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИА ЛИСТ ИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 89883 19) 1)4 6 01 В 7/ ИСАНИ ЗОБРЕ ЕН ВТОРСКОМУ СВ ЕЛЬСТВ осится к измеримашиностроении, акомплексного конес в однопрофильИзобретение ольной техникеенно к средств чатых лении троля зу ном зацеИзвес тва для определеатической погрейс на приборе для офильного контротны устро явной кин прер ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯПРЕРЫВНОЙ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ ПОГРЕШНОСТИЗУБЧАТЫХ КОЛЕС на приборе для комплексного однопрофильного контроля,содержащее преобразователи угловыхповоротов контролируемого колеса иизмерительного элемента, установленные на соответствующих шпинделях прибора, приводы контролируемого колесаи измерительного элемента, последовательно соединенные первый умножитель, связанный с преобразователемугла поворота измерительного элемента и настроенный на приведенное число его зубьев, и первый делитель,настроенный на число зубьев контролируемого колеса, последовательно соединенные второй умножитель,связанныйс преобразователем угла поворота конности зубчатых коле комплексного однопр тролируемого колеса и настроенный начисло его зубьев, и второй делитель,настроенный на произведение числа периодов выходного сигнала преобразователя угла поворота контролируемогоколеса за один поворот и числа егозубьев, увеличенного или уменьшенного на единицу, отметчик оборотов измерительного элемента с подключеннымк нему нормирующим преобразователем,фазометр и самописец, подключенный квыходу фазометра, о т л и ч а ю щ ее .с я тем, что, с целью упрощения,оно снабжено муфтой, соединяющей привод измерительного элемента с соответствующим шпинделем, тормозом муфты, несколькими подключенными к нормирующему преобразователю импульсными командными блоками, один из которых связан с преобразователем углаповорота контролируемого колеса, адругие - с преобразователем угла поворота измерительного элемента, идвухпозиционным электронным переключателем, управляемым командными блоками и подключенным к муфте и тормозу,ля с использованием электронных средств измерения,Наиболее близким к изобретению технической сущности и достигаемом результату является устройство для определения прерывной кинематическо погрешности зубчатых колес на прибо ре для комплексного однопрофильного контроля, содержащее преобразователи3 898833угловых поворотов контролируемого колеса и измерительного элемента, установленные на соответствующих шпинделях прибора приводы контролируеУ5мого колеса и измерительного элемента, последовательно соединенные первый умножитель, связанный с преобразователем угла поворота измерительного элемента и настроенный на приведенное число его зубьев, и первыйделитель, настроенный на число зубьев контролируемого колеса, последовательно соединенные второй умножитель,связанный с преобрвазователем углаповорота контролируемого колеса инастроенный на число его зубьев, ивторой делитель, настроенный на произведение числа периодов выходногосигнала преобразователя угла поворота контролируемого колеса за одиноборот и числа его зубьев, увеличенного или уменьшенного на единицу,отметчик оборотов измерительного элемента с подключенным к нему нормирующим преобразователем, фазометр, самописец, подключенный к выходу фазометра, блок согласования вращенияприводов шпинделей, в качестве которьгх используются, например, шаговые 30двигатели.Наличие специального блока согласования вращения приводов усложняетданное устройство, поскольку такойблок представляет собой сложную систему числового программного управления (ЧПУ).Целью изобретения является упрощение устройства.Это достигается тем, что устройство снабжено муфтой, соединяющей привод измерительного элемента с соответствующим шпинделем, тормозом муфты, несколькими подключенными к нормируюдему преобразователю импульсны- у 45ми командными блоками, один из которых связан с преобразователем углаповорота контролируемого колеса, адругие - с преобразователем угла поворота измерительного элемента, идвухпозиционным электронным переключателем, управляемым командными блоками и подключенным к муфте и тормозу.На чертеже изображена блок-схемаописываемого устройства,На шпинделях 1 и 2 прибора длякомплексного однопрофильного контроля зубчатых колес установлены преоб 4разователи 3 и 4 угловых поворотов, соответственно, контролируемого колеса 5 с числом Е, зубьев и измерительного элемента 6 с приведенным числом Е зубьев. Умножитель 7, связанный с преобразователем 4 и настроенный на приведенное число 2зубьев измерительного элемента 6, последовательно соединен с делителем 8, настроенным на число 2зубьев колеса 5. Умножитель 9, связанный с преобразователем 3 и настроенный на число 2 зубьев колеса 5, последовательно соединен с делителем 10, настроенным на произведение М 1 (2, + 1) числа Н 1 периодов выходного сигнала преобразователя 3 за один оборот и числа зубьев колеса 5, увеличенного или уменьшенного на единицу, Знак плюс. соответствует случаю, когда осуществляется зацепление измерительного элемента с последующими зубьями контро" лируемого колеса по отношению к первому, а минус - с предыдущими. Делители 8 и 10 и преобразователь 3 подключены к блоку 11 коммутации, выходы которого подключены к фазометру 12, подключенному, в свою очередь, к самописцу 13. К блоку 11 и делителю 10 подключен блок 14 сброса на нуль.Шпиндели 1 и 2 получают согласованное вращательное прерывистое движение от приводов 15 и 16 соответственно. Привод 16 измерительного элемента соединен со шпинделем 2 муфтой (например, электромагнитной) 17 с тормозом 18. Устройство снабжено рядом импульсных командных блоков 19 - 22,выполненных, например, в виде реверсивных счетчиков. Все импульсные командные блоки связаны с отметчйком 23 оборотов измерительного элемента через нормирующий преобразователь 24, а также с двухпозиционным электронным переключателем 25, которыми он управляется, Переключатель 25 подключен к муфте 17 и тормозу 18. Преобразователь 24 настроен на выдачу импульсов при определенном известном угловом положении измерительного элемента 6 в период его зацепления с контролиру. емым колесом, например, при проходе рабочим профилем измерительного элемента 6 полюса зацепления. Блок 21 связан с преобразователем 3, а блоки898833 6ватель 4, импульсный командный блок22 осуществляет выдачу команды напереключатель 25, ставящий муфту 175на тормоз 18. С помощью этого осуществляется силовое замыкание измерительного элемента 6 с зубьями контролируемого колеса 5 в процессе измерения.10 Команды, вырабатываемые блоками19 - 22, одновременно осуществляютих остановку до прихода следующегоимпульса от нормирующего преобразователя 24. Далее процессы управления15 согласованным прерывистым движениемизмерительного элемента 6 повторяются, Таким образом обеспечивается последовательное зацепление измерительного элемента со всеми зубьями кон 20 тролируемого колеса 5,Электрический сигнал измерительной информации о величине перемещения измерительного элемента 6 с выхода преобразователя 4 поступаеттакже на вход умножителя 7, где преобразуется в электрический сигнал счастотой в Е раз большей, чем наего входе. С выхода умножителя 7 сиг".нал поступает на вход двигателя 8,где преобразуется в электрическийсигнал с частотой в Е, раз меньшей,чем на его входе. С выхода делителя8 сигнал поступает в блок 11 коммутации, причем в результате частот 35 ных преобразований умножителем 7 иделителем 8 частота электрическогосигнала на выходе делителя 8 оказывается равной номинальной частоте40электрического сигнала на выходе преобразователя 3 (при равенстве числапериодов электрических, сигналов преобразователей 3 и 4 за один оборотшпинделей 1 и 2 соответственно) в условиях зацепления измерительного эле"45мента 6 с контролируемым колесом 5. 50 5519, 20 и 22 связаны с преобразователем 4.Устройство работает следующим образом,Контролируемое колесо 5 с помощьюпривода 15 приводится в непрерывноевращение при его зацеплении с измерительным элементом 6. При приходе измерительного элемента 6 в определенное угловое положение, например, полюс зацепления, нормирующий преобразователь 24, преобразуя квазисинусоидальный сигнал от отметчика 23 оборотов измерительного элемента, формирует импульс, запускающий импульсные командные блоки 19 - 22,При выходе измерительного элемента6 из зацепления с контролируемым колесом 5, т,е, при достижении измерительным элементом 6 определенногоугла поворота с момента запуска блоков 19, 20 и 22, импульсный командный блок 20, к входу которого подключен преобразователь 4, осуществляетвыдачу команды на двухпозиционныйэлектронный переключатель 25. Переключатель 25 с помощью муфты 17 подключает шпиндель 2 к непрерывно работающему приводу 16, Измерительныйэлемент 6 приводится в ускоренноевращение. При повороте измерительного элемента 6 на определенный угол смомента запуска блока 19, к входукоторого подключен преобразователь4, импульсный командный блок 19 осуществляет выдачу команды на переключатель 25, который ставит муфту 17на тормоз 18, в результате чего изме-.рительный элемент 6 останавливается,При повороте контролируемого колеса 5 на определенный (соответству"ющий подходу следующего измеряемогозуба - последующего или предыдущего)угол поворота с момента запуска блока 21, к входу которого подключенпреобразователь 3, импульсный командный блок 21 осуществляет выдачу команды на переключатель 25, которыйчерез муфту 17 подключает шпиндель2 к приводу 16, и измерительный эле- .мент 6 вводится в зацепление с кон.тролируемым колесом 5,При повороте измерительного элемента 6 на определенный угол (до захода во впадину контролируемого,колеса) с момента запуска блока 22, квходу которого подключен преобразоЭлектрический сигнал измерительной информации о величине перемещения контролируемого колеса 5 с выхода преобразователя 3 поступает на вход блока 11 коммутации, а также на вход умножителя 9, где преобразуется в электрический сигнал с частотой в Е раз большей, чем на его входе. С выхода умножителя 9 сигнал поступает на вход делителя 10, который включается в работу только при приходе команды от блока 14 сброса на нуль.Блок 14 осуществляет включение блока 11 коммутации, который подключен к одному из его входов, после ручного ввода команды (например, с помощью кнопочного переключателя) на5, начало цикла измерения; при этом осуществляется запуск делителя 1 О, и на его выходе появляется первый импульс, при приходе которого блок 11 коммута ции подключает выходы преобразователя 3 и делителя 8 к входам фазометра 12. Фазометр 12 измеряет сдвиг фаз между электрическими сигналами от делителя 8 и преобразователя 3. 15 К выходу фазометра подключен самописец 13, регистрирующий результаты измерения. Последующими командами на подключение выходов делителя 8 и преобразователя 3 блоком 1 комму тации к фазометру 12 служат импульсы, приходящие на вход блока 11 коммутации от делителя 10, который преобразует электрический сигнал на выходе умножителя 9, в сигнал с частотой в 25 И, (Е+ 1) раз меньшей, чем частота на его входе. Таким образом, на входе делителя 10 появляется импульс при повороте контролируемого колеса 5 на оборот + угловой шаг (плюс со ответствует настройке блока 24 на зацепление измерительного элемента с последующими зубьями контролируемого колеса 5, а минус - с предыдущими), что обеспечивает проявление отклонений шагов контролируемого колеса 5 в результатах измерения. После последовательного измерения рассогласования приведенного угла поворота измерительного элемента 6 со всеми зубьями контролируемого колеса на диаграммной ленте самописца 13 получают запись, размах между участками однопрофильного зацепления которой характеризует величину искомой кинематической погрешности зубчатого колеса.Структурная схема описываемого устройства позволяет упростить его по сравнению с известными устройствами, поскольку в описываемом изобретении преобразователи угловых поворотов используются не только для измерения рассогласования угловых поворотов контролируемого колеса и измерительного элемента, но и для согласования сообщаемого им прерывистого вращательного движения, а это, в свою очередь, дает возможность исключить имеющийся в прототипе специальный сложный блок согласования вращения приводов, да и в качестве самих приводов нет необходимости использовать сложные шаговые двигатели,898833 Техред Л. Олийны актор исьм рректор Н,Борисова В ГКНТ Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 аз 4916 Тираж 683 ИИПИ Государственного комитет113035, Москва,П по изобрет