Способ контроля процесса виброобработки деталей и устройство для его осуществления

40455055 Изобретение относится к области виброобработки деталей машин для сня.тия или снижения остаточных напряжений и может найти применение в различных отраслях машиностроения.Цель изобретения - повышение производительности и экономия электроэнергии за счет повышения точностиопределения момента окончани виброобработки детали.На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства для осуществления предложенного способа; на Фиг,2структурная схема устройства.Устройство для осуществления способа контроля процесса виброобработки деталей содержит вибровозбудитель 1, который устанавливается наобрабатываемую деталь, На, этой жедетали установлен датчик 2 контроля, питаемый от сети переменноготока. Выход от датчика контроляпоступает иа выпрямительный мост 3и с последнего - на усилитель 4;Одновременно к усилителю 4 подключено эталонное сопротивление 5, выпрямительный мост 6 и эталонноесопротивление 7. Концы эталонныхсопротивлений подключены параллель-но выпрямительным мостам 3 и 6 и объединены вместе.На выходе усилителя 4 установленизмерительный прибор 8. Последова-.тельно с датчиками 2 контроля иэталонным датчиком 9 включены регуляторы 10 и 11 (реостаты). В началеобработки детали регулировкой регулятора 10 добиваются согласованияхарактеристик относительного магнитного сопротивления обрабатываемой детали сдатчик 2) и эталонного датчика 9. Для обеспечения плавности регулирования предусмот,- рен регулятор 11. Согласование датчика контроля и эталонного укажет прибор 8 нулевое показание).При виброобработке детали магнитные характеристики изменяются. Вчастности т мегде Р - магнитный поток, проходящий через датчик;Р - магкитодвижущая сила(РТи);К - магнитное сопротивлениелцепи, по которой проходитмагнитный поток,По закону равновесия ЗДС с изменением 1 измен 1 тся и ток, а магнитный поток 9 остается постояннымПо изменению тока можно судить о иэменении сопротивления магнитной цепи,т,е. о изменениях, связанных с виброобработкой.Магнитное сопротивление цепи 1пропорционально изменению тока 3В общем, как видно из данной формулы, сонротивлекие магнитной цепи иток намагничиванкя между собой пропорциональны, Для того, чтобы эта 15пропорциональность не нарушалась,система датчиков должна быть ненасыщенной, а магнитопровод датчиковвыполнен шихтованкым. Изменениесопротивления магнитной цепи обнаруживают по прибору 8, Таким об"разом, контролируя по мере уменьшения сопротивления магнитной цепиразность между токами датчиков 2 и9, которая будет расти к при достижении наибольшей и стабильной величины, обработку заканчивают.Окончание виброобработки соответствует наименьшей величине относительного магнитного сопротивленияобрабатываемой ферромагнитной детали. Датчики 2 и 9 выполнены одинаково и состоят из магнитопровода,на котором закреплена катушка.Магнитопровод датчика 2 замкнут через обрабатываемую деталь, а датчика 9 - через эталон, предпочтительно, из материала обрабатываемых деталей. Из фиг.2 видно, что вибровозбудитель 1, производя обработку детали, имеет датчик 2 контроля, следящий за состоянием детали, Датчик 2 передает результат измерения на выпря мительный мост 3. В свою очередь эталонный датчик 9 передает свой сигнал на выпрямительиый мост 6. Выпрямленные сигналы обоих датчиков сравниваются и поступают на усилитель 4, с которого усиленный сигнал поступает на измерительный прибор 8, Параллельно измерительному прибору может быть подсоединен и регистратор, осуществляющий автоматическую фиксацию хода процесса виброобработкн детали.При начале виброобработки определяется относительная величина маг;нитного сопротивления обрабатываемой детали по измерительному прибору. За тем настраивают эталон на эту вели285031 чину. В результате уравновешивания двух величин измерительный прибор покажет нуль. Далее начинается ниброобработка, и сопротивление магнитной цепи детали будет изменяться, что вызовет нарушение равновесия н электрической цепи между мостами 3 и 6. Это нарушение равновесия выразится н показании измерительного прибора 8, включенного через усилитель 4 для того, чтобы показания были ощутимее.Когда изменения показаний прибора прекратятся, виброобработка закончена, и приступают к обработке следующей идентичной детали. При этом предлагается датчики не согласовывать, а показание прибора (рассогласованность) принять за нулевой отсчет, Такой метод контроля повышает производительность, не требует дополнительного времени на регулировку. Регулировка и настройка необходима только для другой детали, отличающейся от предыдущей.Способ контроля процесса виброобработки и устройство для его осуществления позволяют получить слет дующий эффект;более точно определить момент окончания виброобработки, повысить производительность .установки за счет исключения времени непроизводительной работы;иметь возможность наблюдать за ходом виброобработки;Риметь значительную экономию электроэнергии и снижение трудоемкости за счет своевременного прекращения процесса виброобработки;более надежную и простую схемувоэможность полной автоматизации процесса виброобработки.П р и м е р. В соответствии с изобретение была собрана установка и производили контроль окончания виброобработки детали массой 850 кг с жестко прикрепленными образцами размеров 12 х 70 х 280 из стали 45. Деталь была соединена струбцинами с виброблоком 1 типа В 42. 5101520 25 30 35 40 45 Если магнитоднижущая сила датчика контроля Р зависит от тока 1,и числа витков Я а магнитоднижущая сила эталонного датчика Г также зависит от тока 1 и числа витков И и так как числа витков Ю,2и Я взяти одинаковыми, то при рангновесии 3, = 3 и в результате 55 3 - 3 = 0 1 нулевое показание в1 1табл.1). При уменьшении сопротивления магнитной цепи обрабатываемойдетали Э, 3, и это мы наблюдаем поизмерительным приборам. Когда отВиброустанонка предназначена для виброрезонансной обработки корпусных деталей машин и конструкций с целью снятия или снижения остаточных напряжений, вызванных процессами литья, сварки и механообработки вместо термообработки. Виброустановка содержит нибровозбуцитель, пульт управления, передвижной контейнер, струбцины для крепления ниброблока к детали, виброиэолирующие опоры для обрабатываемой детали.Датчики 2 и 9 состоят из идентичных катушек, помещенных на магнитопроводах, Для обеспечения равномерного сопротивления магнитной цепи между концами магнитопронода эти концы выполнени заостренными. Расстояние между заостренными концами магнитопровода принято 250 мм. Катушкй взяты от трансформатора ТБС-0,16 УЗ на мосты 380 В,160 ВА) . Выпрямительные мосты 3 и 6 изготовлены из полупроводниковых диодов Д 242.Усилитель 4 изготовлен из К 140 УДБ. Балансные сопротивления 5 и 7 приняты по 150 Ом. В качестве измерительного прибора 8 принят микроамперметр Мкласса 1. Для грубой первоначальной настройки предпочтительно пользоваться милливольтметром или милли- амперметром, а затем, когда показания датчика 2 контроля и эталонного датчика согласованы, переходить на микроамперметр или микровольтметр. Датчик 2 фиг.1) установлен на обрабатываемой детали.Таким образом, до ниброобработки по прибору 8 определяют относительную величину магнитного сопротивления материала детали и настраивают на ее эталон - датчик 9, уравновешивают их (показание нуль в табл.1), в процесе виброобработки определяют наименьшую величину магнитного сопротивления материала детали и по сохранению этой величины постоянно при дальнейшей обработке судят о конце виброобработки.5 128503клонение прибора ф, = 3, " = сопзе,виброобработка закончена.Регулируя токи датчиков 2 и 9,добиваются показания измерительного прибора 8, равного нулю, 11 осле этого включают виброустановку и начи -нают виброобработкуПолученныеданные сведены в табл,1. Таблица 1 Время виброрезонансной обработки,мин Показания прибора,мА (относительнаявеличина магнитноРезонанснаячастота,Гц го сопротивленияматериала детали) О 0 8,2 20,7 23,7 24,8 25,3 25,3 25,3 10 Изменяя частоту возбуждаемых колебаний и снимая показания хода виброобработки, можно выбрать оптимальныйрежим виброобработки. После окончания виброобработки детали приступают к обработке следующей идентичнойдетали. При этом корректировка устройства незначительна и может непроизводиться.В табл. 2 приведеныданные виброобработки, когда датчики 2 и 9 не сбалансированы точно .(начальное показание равно 3). Такая настройка и при отсутствиинастройки на нуль при обработке одинаковых деталей ускоряет цикл виброобработки. Таким образом, виброрезонанская 4 р обработка детали заканчивается через 7 мин, Так как дальнейшего изменения магнитных свойств не наблюдается, следовательно, не происходит изменения структуры металла. 45Устройство позволяет быстро и надежно определить конец виброобработки.Кроме того, по данным табл. видно что вначалепроцесс виброобработки протекает быстро (большие изменения в показаниях), а затем резко замедляется идостигает установившегося значенияпоказание прибора 25,3 мА) .Практически виброрезонансную обработку можно закончить через 7 мин. 127,4 127,4 127,4 27,4 127,4 27,3 127,3 27,3 27,3 127,3 127,38503 Таблица 2 Показания прибора,мА (относительная величина магнитного сопротивления материаладетали) Резонансная частота, Гц Время виброрезонансной обработки, мин О 11,2 18,4 23,8 3. 26,8,27,8 28,2 28,3 28,3 28,3 28,3 10 28,3 ный поток, измеряют в процессе виброобработки величину магнитного сопротивления материала детали и по еестабилизации фиксируют момент окончания виброобработки.352, Устройство контроля процессавиброобработки детали, содержащеевибровоэбудитель, датчик контроля иизмерительный прибор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, экономииэлектроэнергии за счет повышенияточности определения момента окончания виброобработки детали, оно 45 снабжено двумя выпрямительными мостами, эталонным датчйком и усилителем, причем выходы датчиков через выпрямительные мосты соединеныс входами усилителя, выход которого 50 соединен с измерительным прибором,а в качестве датчиков используютсядатчики магнитного сопротивления,Из табл. 2 также видно, что при обработке в течение 7 мин процесс .вибростабилизации закончен. Таким образом, при .регулировке датчиков желательно в разумных пределах приближаться к нулевому показанию измерительного прибора. При большом рассогласовании точность измерений уменьшается. Формула изобретения Способ контроля процесса виброобработки деталей, включающий измерение косвенного параметра, характеризующего величину остаточных напряжений в детали, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повыщения производительности, экономия электроэнергии за счет повышения точности определения момента окончания виброобработки детали, соз ,дают в обрабатываемой детали магнит 27,4 127,4 127,4 127,4 127,4 127,3 27,3 27 3 127,3 127,3 127,31285031 Составитель В.ЭтингенРедактор В,Данко Техред Н,Глущенко Корректор А.Тя ак Производственно-по афическое пр Проектная,4 тие, г.ужгород 7603/29 Тираж 550 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Рауш