Самопишущий прибор для непрерывного контроля кинематической погрешности передач и измерения углов поворота

Самопишущий прибор для непрерывного контроля кинематической погрешности передач и измерения углов поворота

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 74b, 8ва

42d, I pt

Мо 134999

СССР! ИЫНотККд

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подггисная грргпа Л% 166

В. В. Тимченко

САМОПИШУЩИЙ ПРИБОР ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО КОНТРОЛЯ

КИНЕМАТИЧЕСКОЙ ПОГРЕШНОСТИ ПЕРЕДАЧ И ИЗМЕРЕНИЯ

УГЛОВ ПОВОРОТА

Заявлено 31 марта 1960 г. за № 660627/25 и Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетепе изобретений» № 1 за )961 г.

Известны самопишущие приборы для непрерывного контроля кинематической погрешности передач и измерения углов поворота с применением в качестве промежуточного источника — электрической энергии, регистраторов углового поворота и устройства, записывающего сигналы от контролирувмых конечных звеньев. Однако эти приборы не обеспечивают возможности измерений относительного рассогласования угяовых поворотов конечных звеньев особо точных передач.

В предлагаемом приборе этот недостаток устранен благодаря выполнению регистраторов углового поворота в виде круговых емкостных преобразователей (датчиков). Один из этих датчиков состоит из статора и ротора, жестко связанного с первым контролируемым звеном, а второй —,из двух:полудатчиков с общим ротором, вращающимся от индивидуального привода, и двумя статорами — одним неподвижным и другим — медленно вращающимся (тихоходным) от второго конечного звена контролируемого механизма. Кроме того, питание датчиков переменным током дает возможность сфазировать их исходное положение и производить контроль при периодических остановках кинематической цепи. В приборе также применены усилители частоты сигналов датчиков, преобразователь частот и фазовый дискриминатор.

На чертеже изображена блок-схема прибора.

В качестве регистраторов углового поворота червяка и колеса (червячной пары 1) используются емкостные преобразователи (датчики) а и b. Датчик а состоит из ротора 2 и статора 3. На наружной стороне статора нарезаны зубцы. Ротор 2, жестко связанный с червяком, приводится во вращение от двигателя 4 через эластичную муфту б и маховик б. Датчик bсостоит из двух полу,датчиков, имеющих роторы 7 и 8

¹ 134999 и статоры 9 и 10. Роторы 7 и 8 жестко связаны между собой и приводятся во вращение через эластичную муфту 11 от двигателя 12, Статор 10 полудатчика неподвижен, а статор 9 вращается от колеса червячной пары 1, с которым он жестко связан через телескопическое соединение 18 и шарнир 14. Минимальная величина эксцентриситета между осями их вращения составляет 0,001 мм. Увеличение этого значения может привести к значительным рассогласованиям в углах поворота колеса червячной пары 1 и связанного с ним статора 9, а следовательно, к недопустимым погрешностям измерения.

Датчик а питается от источника переменного тока 15, а полудатчики датчика b от таких же источников 16 и 17, При вращении роторов датчиков а иb изменяется относительное положение выступов их наружных и внутренних зубцов, а следовательно, меняется площадь активных участников обкладок конденсатора, в связи с чем пропорционально их активной площади периодически изменяется емкость, Цикл колебания емкости, а следовательно, и тока, совершает360 ся при угловом развороте роторов и статоров на угол, где — чисz ло зубцов датчика. Для контроля особо точных кинематических цепей (поворотных столов координатно-расточных станков, точных приборов, маточных зуборезных станков и др.) погрешность работы датчика, связанного с червячным колесом, а при малых передаточных отношениях и датчика входного звена, должна быть значительно снижена.

Для этого в качестве преобразователя угловых поворотов червячного колеса применяется датчик b с двумя полудатчиками 9 — 8 и 7 — 10, имеющих общий ротор 8 — 7, получающий вращение от электродвигателя 12.

Вращение ротора со скоростью 15, 7 оборотов в секунду с такой же периодичностью влияет на повторение ошибок датчика b, но применение инерционного регистрирующего прибора обеспечивает его нечувствительность к быстро изменяющимся величинам (ошибкам датчика) и нормальную чувствительность к медленно изменяющимся (ошибкам цепи деления). Еще лучшим способом выделения полезного сигнала является установка электрических фильтров, не пропускающих частоты

) 15 гц.

Разностную частоту сигнала от датчика b получают в смесителе

18 после предварительного усиления в усилителях 19 и 20.

Сигналы от датчика а, усиленные в усилителе 21, и сигналы от смесителя 18 с частотой f сравниваются по фазе измерительным записывающим прибором 22. Прибор проградуирован в угловых единицах, пропорциональных фазовому сдвигу.

Так как питание датчиков производится переменным током, то имеется возможность сфазировать исходное положение датчиков, не вращая систему: ротор 2 — червячная пара 1 — статор 9, и производить контроль с периодическими остановками кинематической цепи

При малом передаточном отношении контролируемой передачи для повышения точности измерения в качестве датчика а следует применять датчик, аналогичный b (в равной мере и для больших передаточных отношений, когда t благодаря незначительному числу зубцов и оборотов входного звена мало для надежной работы емкостного преобразователя).

Идентичность кривых датчиков а и b достигается опытной подгонкой профиля зубцов и напряжением их литания, и при этом контроль кинематической точности производится непрерывно

Весь контроль продолжается несколько минут, и его результаты записываются в виде кривой кинематической погрешности цепи деления передач. № 134999

Предмет изобретения

1. Самопишущий прибор для непрерывного контроля кинематической погрешности передач и измерения углов поворота с применением в качестве промежуточного источника — электрической энергии, регистраторов углового .поворота и записывающего сигналы от контролируемых конечных звеньев устройства, отличающийся тем, что с целью получения возможности производить измерения относительно рассогласованных угловых поворотов конечных звеньев особо точных передач, регистраторы углового поворота выполнены в виде круговых емкостных преобразователей (датчиков), один из которых состоит из статора и ротора, жестко связанного с первым контролируемым конечным звеном, а второй — из двух полудатчиков с общим вращающимся от индивидуального привода ротором и двумя статорами — одним неподвижным и другим медленно вращающимся (тихоходным) — от второго конечного звена контролируемого механизма.

2. Самопишущий прибор по п. 1, отлич а ю щий ся тем, что, с целью получения возможности сфазнровать исходное положение датчиков и производить контроль g периодическими остановками кинематической цепи, применены датчики, питаемые переменным током.

3. Применение в самопишущем приборе по п. 1 усилителей частоты сигналов датчиков, преобгазователя частот и фазового дискриминатора.