SU992174A1 - Устройство дл измерени длительности контакта зерна с металлом при шлифовании - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к станкостроению , преимущественно к инструментальной промышленности, и может быть использовано при экспериментальных исследовани х абразивной обработки.

Известно устройство дл  определени  длины единичных срезов, состо щее из магнита дл  выделени  стружек из щлама и микроскопа дл  определени  их длины 1.

К недостаткам этого устройства относ тс  больща  трудоемкость и низка  точность измерений.

Известно также устройство дл  определени  длины и числа единичных срезов, состо щее из круга с токопроводным зерном, щлифуемого образца, двух токосъемников, источника посто нного тока и регистрирующего прибора 2.

К недостаткам прибора относ тс : невозможность замеров фактической длительности контакта с учетом его прерывистости из-за наличи  шероховатости; невозможность замера фактической длительности любого заранее заданного контакта; невозможность регистрации суммарной длительности контакта за определенное число оборотов; невозможность регистрации длительности

контакта с одиночным выступом шероховатости .

Кроме того, возникают трудности автоматизации регистрации и обработки получаемой информации.

5 Цель изобретени  - увеличение числа регистрируемых параметров, повышение точности измерений и снижение трудоемкости их обработки.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее абразивный круг с токопровод щим зерном, токосъемники, источник питани , регистрирующий прибор, введены датчик оборотов, импульсный трансформатор , электронный ключ-инвертор, частотомер-хронометр , схема И, формирова15 тель сигнала, два счетчика импульсов, электромагнитное реле.

На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 - диаграмма сигналов в схеме.

Устройство состоит из абразивного круга 1 с вмонтированным в него токопровод20 ным зерном 2, соединенным через токосъемник 3 с источником 4 питани , к которому подключен запоминающий осцилограф 5, первична  обмотка импульсного трансформатор .а 6, сопротивление нагрузки R, датчик обоРОГОВ , состо щий из диска с прорезью 7, установлеййого соосйо с кругом 1, и неподвижных осветител  с фотодиодом 8. Вторична  обмотка импульсного трансформатора 6 через электронный ключ-инвертор 9 подключена к входу «Сброс частотомера 10, а через контакты переключател  BI (если переключатель Bj находитс  в положении «О) или контакты Р,, реле Pj подключена к входу «Старт частотомера-хронометра . Частотомер имеет выход «Код дл  выдачи сигнала на цифропечатающее устройство или в ЭВМ. Выход «синхронизаци  схемы соединен (в зависимости от режима работы) или с выходом электронного ключа-инвертора 9, или с сопротивлением нагрузки Е. Сопротивление нагрузки R соединено с первым входом схемы ИИ, второй вход которой через формирователь 12 сигнала подключен к вторичной обмотке импульсного трансформатора 6. Выход схемы И 11 подключен к входу счетчика 13, а через контакты реле его программной части - к входу счетчика 14. Выход счетчика 13 через нормально замкнутые контакты счетчика 14 соединен с электромеханическим реле 15. Устройство работает следующим образом . В процессе шлифовани  происходит контакт токопроводного зерна 2 с шероховатой поверхностью металлического образца. Вследствие этого замыкаетс  электрическа  цепь: образец - токопроводное зерно 2 - токосъемник 3 - источник 4 питани  - первична  обмотка импульсного трансформатора 6, и на первичной обмотке трансформатора 6 по вл ютс  серии импульсов (фиг. 2, сигнал U), каждый из которых соответствует контакту зерна 2 с одиночным выступом шероховатости образца. Эти импульсы фиксируютс  запоминающим осцилографом 5, предназначенным дл  визуального контрол  сигнала. Импульсный трансформатор осуществл ет дифференцирование сигнала Ui, при этом на вторичной обмотке трансформатора 6 по вл ютс  серии импульсов Uz (фиг. 2), которые через контакт BIJ переключател  подаютс  на вход «Старт частотомера-хронометра 10, а через электронный ключ-инвертор 9 - на вход «Сброс частотомера-хронометра 10. Частотомер-хронометр, например, модели Ф5041 работает следующим образом. Каждый из импульсов U2, поступа  на вход «Старт, своим передним фронтом осуществл ет запуск частотомера и начало отсчета времени. Отрицательный импульс, образованный задним фронтом сигнала Hi, на работу частотомера-хронометра не вли ет . Этот сигнал инвертируетс  электронным ключом-инвертором 9, причем передний фронт каждого из импульсов U совпадает с задним фронтом сигнала U,. Сигнал Uj, поступа  на вход «Сброс частотометрахронометра , вызывает окончание отсчета времени и выдачу значени  продолжительности импульса, соответствующей длительности контакта, на индикацию и на выход «Код, соединенный с цифропечатающим устройством или с ЭВМ. Значени  длительности последующих импульсов суммируютс  с предыдущей. Одновременно счетчик 13, например, модели Ф5007 осуществл ет счет оборотов круга , при которых зерно 2 находилось в контакте с образцом. Это происходит следующим образом. Датчик 8 оборотов, состо щий из неподвижного фотодиода с осветителем и диска с прорезью 7, расположенного между ними и закрепленного на оси круга 1, при включении вращени  круга 1 начинает пропускать импульсы напр жени  с частотой , равной частоте вращени  круга, на первый вход схемы И 11. На выходе схемы И сигнал отсутствует до того момента, пока токопроводное зерно 2 не будет контактировать с металлом. При контакте зерна 2 с металлом образца сигнал U2 со вторичной обмотки импульсного трансформатора 6 поступает на формирователь 12 сигнала, параметры которого выбраны так, что врем  импульса на его выходе равно половине времени оборота круга. Таким образом, на выходе схемы И по вл етс  сигнал (один за оборот круга) только при условии одновременного вращени  круга 1 и наличи  контакта зерна 2 с металлом. Это исключает ложные срабатывани  счетчика 13, который подключен к выходу схемы И 11 и регистрирует число оборотов круга, при которых зерно 2 находилось в контакте с металлом . В том случае, если необходимо измерить продолжительность контакта в течении j оборотов , начина  с i-ro оборота, размыкают контакты В(1 переключател  В|. В этом случае сигналы со вторичной обмотки импульсного трансформатора 6 первоначально на вход «Старт частотомера-хронометра не поступают, и схема работает следующим образом. Счетчик 13 регистрирует число оборотов круга, при которых зерно 2 находилось в контакте с металлом. При достижении числа оборотов, равного j, заданного на программной панели счетчика 13, замыкаютс  контакты реле его программной части и на выходе по вл етс  напр жение, которое через нормально замкнутые контакты счетчика 14 подаетс  на обмотку электромагнитного реле 15, вызыва  его срабатывание. После этого импульсы со вторичной обмотки импульсного трансформатора 6 через контакты реле 1, поступают на вход «Старт частотомера 10, который регистрирует длительность контакта зерна с металлом. При этом частотомер-хронометр 10 работает так же, как и при замкнутых контактах BIJ .

Одновременно через контакты реле счетчика 13 сигнал с выхода схемы И И поступает на вход счетчика 14. При достижении числа оборотов, равного i, Набранного на программной панеи счетчика 14, размыкаютс  контакты реле его программной части, обесточива  реле 15, что вызывает размыкание контактов P . После этого импульсы со вторичной обмотки импульсного трансформатора 6 На вход «Старт частотомера не поступают, регистраци  длительности контакта прекращаетс , ее значение высвечиваетс  на индикации частотомера 10, а код длительности контакта выдаетс  на выход «Код дл  печати или дальнейшей обработке на ЭВМ.

Периодичность приема информации с выхода «Код определ етс  положением переключател  Bj, который задает частоту синхронизирующих импульсов на выходе «Синхронизаци . Если переключатель Bjj находитс  в положении «О, то синхроимпульсы поступают с датчика оборотов с частотой вращени  круга. При этом регистрируетс  суммарна  длительность контакта на каждом обороте круга. Если переключатель В находитс  в положении «Ь, то синхроимпульсы поступают с выхода инвертора 9, т.е. после каждого касани  зерна с отдельными выступами шероховатости, что позвол ет проследить динамику контакЛировани .

При использовании предлагаемого устройства увеличиваетс  точность и достоверность результатов, уменьшаетс  врем  на обработку данных и их регистрацию, повышаетс  надежность работы и количество регистрируемых параметров.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  длительности контакта зерна с металлом при шлифовании , содержащее абразивный круг с токопроврдным зерном, источник питани , соединенный через токосъемник с указанным зерном и через регистрирующий прибор с обрабатываемой деталью, отличающеес  тем, что с целью увеличени  числа регистрируемых

   параметров, повышени  точности измерений и снижени  трудоемкости их обработки, в него введены частотомер, имеющий входы «Старт и «Сброс и выход «Код, импульсный трансформатор, первична  обмотка которого соединена с регистрирующим прибором , электронный ключ-инвертор, вход которого соединен с вторичной обмоткой трансформатора , а выход с входом «Сброс частотомера , переключатель, предназначенный, дл  соединени  вторичной обмотки трансформатора с входом «Старт частотомера, датчик оборотов шлифовального круга, выполненный в виде диска с прорезью, закрепленного на круге, и осветител  с фотодиодом , подключенным параллельно с сопротив5 лением нагрузки к источнику питани , схема И, первый вход которой соединен с сопротивлением нагрузки, формирователь сигнала , вход которого соединен с вторичной обмоткой трансформатора, а выход с вторым входом схемы И, два программных, счетчика импульсов, один из которых соединен с выходом схемы И непосредственно, а другой - через последовательно соединенные переключатель и нормально разомкнутые контакты реле программной части первого 5 счетчика, электромагнитное реле, соединенное через нормально замкнутые контакты второго счетчика с выходом первого счетчика импульсов, причем с помощью нормально разомкнутых контактов .указанного электромагнитного реле вторична  обмотка трансв форматора соединена с входом «Старт частотомера , кроме того, устройство снабжено выходом «Синхронизаци  дл  задани  периодически выдачи информации о длительности импульсов с выхода «Код часто томера, при этом выход «Синхронизаци  через переключатель соединен с сопротивлением нагрузки или с выходом ключа-инвер .тора.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Маслов Е. Н. Теори  шлифовани  материалов . М., «Машинрстроение, 1974, с. 21.
2. 2. Авторское свидетельство СССР № 638456, кл. В 24 В 51/00, 1978.

   О 11

   ж

   г

   д)иг.2