Устройство для испытания шлифовальных кругов

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ур) В 23 Я 15/00 (1 °

Ф1 р, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

%3$ggg;.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3532092/25-08 (22) 07. 01. 83 (46) 15. 07. 84. Бюл. М 26 (72 ) A.M. Симкин (71) Всесоюзный научно-исследовательский конструкторско-технологиче-! ский институт природных алмазов и инструмента (53) 621.91(088. 8) (56) 1. Круги алмазные шлифовальные плоские с двусторонним коническим профилем для обработки сортового и художественного стекла.

ОСТ 2 И71-11-78, с.13-15. . 2. Авторское свидетельство СССР

9 271824, кл. В 23 Q 15/06, 1970 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

ШЛИФОВАЛЬНЫХ КРУГОВ, содержащее подвижный стол с приводом подачи, основание и устройство для контрсля скорости, включающее датчик линейных перемещений и задатчик опорного сигнала, связанные с элементом сравне„„ЯО„„А ния, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыаения точности и упрощения, датчик выполнен в виде потенциометра, на подвижной оси которого установленй ролик и шкив, причем ролик предназначен для взаимодействия с поверхностью стола, и на его наружной поверхности вырезан сегмент, а к шкиву прикреплен тросик, соединенный с вспомогательным приводом возврата, при этом датчик установлен на одном конце подвижного рычага, другой конец которого с одной стороны снабжен приводом перемещения, а с другой подпружинен относительно основания, задатчик опорного сигнала выполнен в виде задатчика скорости, Е содержащего потенциометр, на подвижной оси которого установлены шкив и электромагнитная муфта, соединенная с электродвигателем опорной скорости, в а шкив с помощью тросика соединен с вторым вспомогательным приводом g возврата.

1102665

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля качества алмазных отрезных кругов.

Известен испытательный стенд, в котором испытание алмазных шлифовальных кругов осуществляется путем врезного шлифования в образце канавок определенной глубины. Режущая способность определяется как скорость прорезания этих канавок. При этом скорость резания определяется отношением длины нарезанной (прсшлифованной) канавки к времени ее прорезания (шлифования } (1 3.

Однако для определения скорости резания необходимо произвести: измерение длины канавки, отсчет времени ,ее нарезания, затем вычисление. Это трудоемко и неудобно. Крсмв того, в этом устройстве .результат может 20 быть получен только после прореэания канавки полной длины, что связано с затратами времени.

Известно также устройство, содержащее подвижный стол с приводом по- 25 дачи, основание и устройство для контроля скорости, включающее датчик линейных перемещений и э адатчик опорного сигнала, связанные с элементом .сравнения (.2 3. 30

К недостаткам этого устройства относятся конструктивная сложность преобразования сигнала, необходимость включения дифференцирующего устройства, высокочастотного генератора и 35 стабилизатора тока высокой частоты.

Кроме того, дифференцирование сигнала не обеспечивает высокой точности измерения при металлообработке, сопровождающейся случайными колебаниями 40 и вибрациями.

Целью изобретения является повышение точности и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем подвижный стол с приводом подачи, основание и устройство для контроля скорости, включающее датчик линейных перемещений, задатчик опорного сигнала, связанные с элементом сравнения, 50 датчик выполнен в виде потенциометра, который установлен на конце рычага, другой конец которого связан с приводом перемещения и возвратной пружиной, и на оси этого потенциометриче- 55 ского датчика укреплен ролик сцепления, взаимодействующий с подвижным столом, а также шкив, связанный через тросик и пружину с основанием, а задатчик снабжен вторым потенциометром,Я) который через предохранительную и электромагнитную муфты связан. с электроприводом опорной скорости и со вспомогательным приводом через тросик, связанный со шкивом, установленным на оси второго потенциометра, причем на укаэанном.выае ролике сцепления вырезан сегмент.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 установка датчика;. на фиг. 3 — вид А на фиг. 2; на фиг. 4 — задатчик, общий вид; на фиг. 5 и 6 — электрическая схема, варианты.

Устройство содержит подвижный стол 1 с приводом подачи, состоящим из калиброванного груза 2 и тросика 3. На столе 1 закреплен испытательный образец 4 (брусок, пластина из материала заданной твердости ). Испы.тываемый шлифовальный круг 5 снабжен электроприводом вращения 6.. В состав устройства входит также контрольноизмерительный блок 7.

Около подвижного стола 1 на основании 8 установлен рычаг 9 I-го рода с возможностью поворота вокруг оси

10. На одном конце рычага 9 установлен потенциометрический датчик 11, на оси которого жестко закреплен ролик 12. сцепления, наружная поверхность которого имеет резиновое покрытие или накатку..На ролике 12 вырезан сегмент.

На оси датчика.11 установлен шкив 13, к которому прикреплен конец тросика 14, другой конец которого прикреплен к пружине 15 растяжения, закрепленной на основании 8. Пружина 15 с тросиком 14 образует первый вспомогательный привод. К другому концу рычага 9 прикреплен якорь электромагнита 16 и возвратная пружина 17, закрепленная на основании 8.

С электродвигателем 18 опорной скорости через предохранительную муфту 19 и электромагнитную муфту 20 связан второй потенциометрический датчик 21. На оси датчика 21 жестко закреплен шкив 22, к которому прикреплен конец тросика 23, другим своим концом закрепленный на шкиве 24, укрепленном на валу микроэлектродвигателя 25 с полым немагнитиым ротором. Особенность этого электродвигателя состоит в том, что при подаче на его обмотки напряжений питания, его ротор можно затормозить внешней силой на любое время. При этом электродвигатель не выходит из строя (не сгорает ), а на его валу имеется статический вращающий момент, равный

erо номинальному вращающему моменту при вращении ротора. Микроэлектродвигатель 25 со шкивом 24 и тросиком

23 образуют второй вспомогательный привод. Движки потенциометрических датчиков 11 и 21 подключены к индикатору 26 (с сигнальными лампами "ГОДЕН" и "ЬРАК" ). В качестве индикатора могут быть применены и другие известные устройства, например стре1102665 лочный гальванометр 27 с нулем по середине шкалы (стрелка 28 и шкала 29которого показаны условно вынесенными ).

В цепь питания электромагнита 16, электромагнитной муфты 20 и электродвигателя 25 включен коммутирующий элемент 30. Его нормально открытые контакты 31 включены в цепь питания электромагнита 16 и электромагнитной муфты 20, а нормально закрытые контакты 32 включены в цепь микроэлектродвигателя 25 с полым немагнитным ротором.

Микроэлектродвигатель 25 включен таким образом, что при питании его вращающий момент всегда направлен противоположно вращающему моменту электродвигателя 18 опорной скорости.

Параллельно. нормально закрытому контакту 32 включено сопротивление 33.

В исходном состоянии движки потен-2О циометрических датчиков 11 и 21 установлены в начальном (условно-нижнем) положении. При работе стол 1 с испытательным образцом 4 грузом 2 подводится к испытываемому шлифовальному кругу 5, который врезается в него на определенную глубину и начинает прорезать продольную канавку. При этом скорость перемещения стола 1 зависит от качества (режущей способности ) ЗО шлифовального круга 5. При лучшей режущей способности стол 1 движется

:быстрее, при худшей режущей способности - медленнее. После врезания шлифовального круга 5 в толщу образ- 35 . ца 4 коммутирующим элементом 30 (автоматически или вручную } включается питание на электромагнит 16 и электромагнитную муфту 20. Электромагнит 16, включаясь, поворачива- 4П ет рычаг 9 так, что фрикционный ролик 12 сцепления плотно прижимается к движущемуся столу 1 и получает от него вращающий момент, который поворачивает ось движка потенциометриче- 45 ского датчика 11, При этом тросик 14 начинает наматываться на шкив 13, растягивая пружину 15.

Одновременно движок потенциометрического датчика 21 через муфты 19 и 20 получает вращение от электродвигателя 18. Поскольку при включении коммутирующего элемента 30 его контакт 32 открывается и в цепь питания микроэлектродвигателя 25 вводится сопротивление 33, то, противодействую-55 щий вращающий момент микроэлектродвигателя 25 невелик и он лишь слегка натягивает тросик 23, не давая ему провиснуть и запутаться. таким образом, движки .обоих потен-60 циометрических датчиков одновременно начинают перемещаться из своего исходного (нижнего ) положения вверх.

Скорость вращения электродвигателя 18,установлена такой величины, g5 что линейная скорость приводимого им во вращение движка датчика 21 равна критической (граничной ) скорости резания, установленной для шлифовального круга 5, например, 3 см/мин.

Скорость перемещения движка потенциометрического датчика 11 определяется фактической скоростью перемещения стола 1, т.е. скоростью резания.

При хорошей (выше критической) режущей способности шлифовального круга движок потенциометрического датчика 11 обгоняет движок потенциометрического датчика 21 и между ними образуется некоторая разность потенциалов, которая непрерывно нарастает во времени. При этом через индикатор 26 протекает ток такого направления, который включает только сигнальную лампу "ГОДЕН" (сигнальная лампа

"БРАК" остается загашенной ).

При плохой (ниже критической) режущей способности шлифовального круга 5 движок потенциометрического датчика 11 отстает от движка потенциометричесйого датчика 21 .и между ними также появляется некоторая нарастающая во времени разность потенциалов, но уже другого знака. При . этом через индикатор 26 течет ток другого направления, который включает только сигнальную лампу "БРАК" (сигнальная лампа "ГОДЕН" остается з агаше н ной ) .

После получения информации о режущей способности шлифовального круга 5 коммутирующим элементом 30 (автоматически или вручную ) разрывается цепь питания электромагнита 16 и электромагнитной муфты 20, а в цепи микроэлектродвигателя 25 сопротивление 33 замыкается накоротко.

Вследствие выключения электромаг нита 16, возвратной пружиной 17 ролик 12 сцепления отводится от стола 1, а вспомогательным приводом (пружина 15 и тросик 14 ) движок датчика 11 возвращается в исходное положение.

Одновременно вследствие выключения электромагнитной муфты 20 и пол- . ного включения микроэлектродвигателя 25 (без сопротивления 33 ) движок датчика 21 также возвращается в исходное положение, после чего устройство вновь готово к работе в следующем цикле замера.

Как уже указывалось, в данном устройстве в качестве индикатора 26 могут быть использованы, например, пара триггеров Шмидта со встречнопараллельным включением их входов; поляризованное или магнитоэлектрическое реле; стрелочный гальванометр с нулем посередине шкалы и др.

При применении в качестве индикатора упомянутых реле, триггеров и других пороговых устройств их вклю1102665 чение происходит только после достижения разности потенциалов между движками датчиков 11 и 21 некоторого уровня, необходимого для их срабатывания Применение стрй очного гальва- 5 нометра 27 в некоторых случаях может оказаться более удобным, предпочтительным, так как в этсм случае обеспечивается получение информации не только о конечном результате испытаний (ГОДЕН-БРАК ) но и В известной степени возможность наблюдать изменение режущей способности круга в течение некоторого отрезка времени, причем без достижения разностью потенциалов какого-то определенного поро- 15 гового уровня, а практически с момента включения коммутирующего элемента 30.

В устройстве применены два различных по конструкции вспомогательных 20 привода для возврата движков датчиков в их исходное положение: один привод — на базе пружины 15, другойна базе микроэлектродвигателя 25 с полым немагнитным ротором в затормо- 25 женном остоянии.

Каждый из этих вспомогательных приводов имеет свои достоинства и недостатки.

Достоинством пружинного привода является

его очевидная простота и дешевизна. Не-щ достатки - неудобство подбора необходимой силы (момента ), относительно малая подача тросика (вследствие ограниченного растяжения пружины ), непрерывность его воздействия: когда З5 он совершает полезную рабОту (возвращает движок в исходное состояние), когда он не работает,.однако создает балластный, неполезный противодействующий момент. .40

Вспомогательный привод на базе микроэлектродвигателя с полым немагнитным ротором в заторможенном состоянии является несколько более сложным и дорогостоящим, однако имеется возможность плавно и в широких преде-4

45 лах, например, с помощью реостата устанавливать необходимый (оптимальный ) вращающий момент. Кроме того, имеется практически неограниченная возможность подачи тросика любой длины, так как он с соответствующим запасом может быть предварительно намотан на шкивы. Имеется возможность включать его.вращающий момент при выполнении полезной работы и уменьшать (или .совсем отключать) вращающий момент, когда вспомогательный привод не работает, с помощью коммутирующего элемента 30 и сопротивления 33. В устройстве возможно одновременное применение обоих приводов одного конструктивного исполнения — или только пружинного, или только двигательного. Предпочтительнее выполнение обоих приводов в двигательном исполнении.

В описании для наглядности и сравнения вспомогательные приводы показаны выполненными в разных вариантах.

В устройстве предусмотрена защита движков потенциометрических датчиков 11 и 21 от поломки в случае неожиданного отказа автоматики коммутирующего элемента 30 (или несвоевременного переключения его оператором>.

Для этого на ролике 12 сцепления вырезан сегмент, и установлен ролик

12 на оси датчика 11 так, что при приближении движка,к предельно допустимому углу поворота (т.е. к ограничительному упору внутри датчика) ролик 12 сцепления оказывается повернутым к столу 1 своим сегментом и, таким образом, автоматически выходит из зацепления.

Одновременно (или чуть позже), когда движок внутри датчика 21 начинает упираться в ограничительный упор, это затормаживает электродвигатель 16 и он резко увеличивает свой крутящий момент. При этом срабатывает предохранительная муфта 19, и электродвигатель 18 начинает пробуксовывать.

Таким образом, в устройстве .обеспечивается автоматизация процесса контроля, а также более оперативное и точное получение информации при простоте конструкции.

1102665

1.102665 сф>иг.5

Составитель В.Алексеенко

Редактор М.Бандура Техред С. Мигунова: Корректор И.Муска

Заказ 4885/9 Тираж 767 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная, 4