Способ определения передаточной функции динамической характеристики полужидкостного трения узлов по направляющим скольжения металлорежущих станков и устройство для его осуществления

 

1. Способ определения передаточной функции динамической характеристики полужидкостного трения узлов по направляющим скольжения металлорежущих станков, заключающийся в том, что перемещают узел по направляющим .скольжения, возбуждаютвынужденные колебания узла, определяют угловой коэффициент наклона статической скоростной характеристики трения, постоянную времени всплывания узла и коэффициент вязкого сопротивления, по которым определяют передаточную функцию, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности, частоту вынужденных колебаний выбирают равной величине, обратной постоянной времени всплывания узла, на указанной частоте опреДелают действительное и мнимое значения отнощения переменной составляющей силы трения узла к скорости его перемещения, с учетом которых определяют угловой коэффициент наклона статической скоростной характеристики трения и коэффициент вязкого сопротивления. 2. Устройство для определения передаточной функции динамической характеристики полужидкостного трения узлов по направляющим скольжения металлорежущих станков, содержащее электромагнитный вибратор, подвижньй якорь которого соединяется в процессе определения передаточной функции с узлом генератор электрического сигнала, соединенный с обмоткой возбуждения вибратора, датчик (Л переменной составляющей силы трения, закрепляемый на узле и контактирующий с поверхностью трения направляющей скольжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено датчиком скорости, закрепляемым на узQD О ле, формирователем действительного и мнимого значений отнощения переменной составляющей силы трения 00 СО узла к скорости его перемещения, инвертером и двумя сумматорами, измерительньт вход указанного формирователя подключен к выходу датчика переменной составляющей силы трения, опорный вход - к датчику скорости, выходы формирователя, соответствукмцие действительному и мнимому значениям, соединены с одноименными входами обоих сумматоров, а инвертор включен в цепи действительного значения между указанным формирователем и одним из сумматоров.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ . РЕСПУБЛИН (5!)4 G 01 N 19/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ.:. ":,!« j -.«,д

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3737953/25-28 (22) 08.05.84 (46) 07.11.85. Бюл. М"- 41 (7 1) Ульяновский политехнический институт (72) Ю.Н. Санкин, Д.M. Белый и 0.0. Элертц (53) 620.178.162(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

I1- 1132203, кл. С 01 N 19/02, 1983. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРЕДАТОЧНОЙ ФУНКЦИИ ДИНАМИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРНСТИКИ ПОЛУЖ1ЩКОСТНОГО ТРЕНИЯ УЗЛОВ

ПО НАПРАВЛЯЮЩИМ СКОЛЬЖЕНИЯ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ определения передаточной функции динамической характеристики полужидкостного трения узлов по направляющим скольжения металлорежущих станков, заключающийся в том, что перемещают узел по направляющим скольжения, возбужда« ют вынужденные колебания узла, определяют угловой коэффициент наклона статической скоростной характеристики трения, постоянную времени всплывания узла и коэффициент вязкого сопротивления, по которым определяют передаточную функцию, отличающийся тем, что, с целью повышения точностн, частоту вынужденных колебаний выбирают равной величине, обратной постоянной времени всплывания узла, на указанной частоте опреДеляют действительное и мнимое значения отношения переменной составляющей силы трения

ÄÄSUÄÄ 1190239 А узла к скорости его перемещения., с учетом которых определяют угловой коэффициент наклона статической скоростной характеристики трения и коэффициент вязкого сопротивления.

2. Устройство для определения передаточной функции динамической характеристики полужидкостного трения узлов по направляющим скольжения металлорежущих станков, содержащее электромагнитный вибратор, подвижный якорь которого соединяется в процессе определения передаточной функции с узлом генератор электрического сигнала, соединенный с обмоткой возбуждения вибратора, датчик переменной составляющей силы трения, закрепляемый на узле и контактирующий с поверхностью трения направляющей скольжения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено датчиком скорости, эакрепляемым на узле, формирователем действительного и мнимого значений отношения переменной составляющей силы трения узла к скорости его перемещения, инвертером и двумя сумматорами, измерительный вход указанного формирователя подключен к вьмоду датчика переменной составляющей силы трения, опорный вход — к датчику скорости, выходы формирователя, соответствующие действительному и мнимому значениям, соединены с одноименными входами обоих сумматоров, а инвертор включен в цепи действительного значения между указанным формирователем и одним из сумматоров.

1190239

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к определению передаточной функции динамической характеристики полужидкого трения узлов (столов, ползунов, суппортов, стоек и др.) по направляющим скольжения металлорежущих станков.

Целью изобретения является повы10 шение точности определения передаточной функции динамической характеристики полужидкостного трения узлов по направляющим скольжения металлорежущих станков, что достигается за счет исключения погрешностей при определении углового коэффициента наклона статической характеристики трения и коэффициента вязкого сопротивления, а также автоматизации процесса.

На чертеже представлено устройство для осуществления предлагаемого способаа,.

Устройство содержит электромагнитный вибратор 1, подвижный якорь 2 которого соединяется с узлом 3, генератор 4 электрического сигнала, соедине«ный с обмоткбй возбуждения (не показано) вибратор 1, датчик

5 переменной составляющий силытрения, ЗВ контактирующий с поверхностью 6 тре.ния, направляющей 7 скольжения, регистрирующие приборы (не показаны).

Устройство снабжено датчиком 8 скорости, формирователем 9 действитель- 35 ного и мнимого значения отношения переменной составляющей силы. трения узла 3 к скорости его перемещения, инвертором 10 напряжения и двумя сумматорами 11 и 12. В качестве 40 датчика 5 используют, например,-малоинерционный индукционный датчик, а в качестве датчика 8 скорости— индукционный датчик виброскорости сейсмического типа с встроенными 45 дифференцирующим блоком (не показан).

Формирователь 9 включает импульсный генератор и два запоминающих блока (не показаны). Он выдает напряжение, равное по модулю отношению напряже- Я ний «а выходах датчика 5 переменной составляющей силы трения и датчика

8 скорости с фазой, равной сдвигу фаз между этими напряжениями, и раскладывает напряжение на действительное и мнимое значения. В качестве инвертора 10 используют операционный усилитель с одним входом и выходом и коэффициентом передачи, равным единице. Сумматоры 11 и 12 выполнены на операционных усилителях с двумя входами с коэффициентом передачи, равным единице, и одним выходом, охваченным отрицательной обратной связью.

Способ определения передаточной функции осуществляется с помощью устройства следующим образом.

Перемещают узел 3 по направляющим 7 скольжения. Возбуждают выпущенные колебания узла 3 с помощью электромагнитного вибратора 1, запитываемого от генератора 4 сигналов.

Определяют угловой коэффициент наклона статической скоростной характеристики трения, постоянную времени 1 всплывания узла 3 и коэффициент 1 вязкого сопротивления по которым определяют передаточную функцию

При этом частоту и> вынужденных колебаний выбирают равной величине, обратной постоянной Ь„ времени всплывания узла 3, на указанной частоте определяют действительное

Яр ч и мнимое Зебр значения отношения переменной составляющей силы трения узла 3 к скорости его перемещения, с учетом которых определяют угловой коэффициент Ь наклона статической характеристики трения и коэффициент вязкого сопротивления соответственно как разность и сумму значений Зыби и Йе"ч, Напряжение Ll, подаваемое с датчика 8 на опорный вход формирователя 9, пропорционально скорости перемещения узла 3, а напряжение 0 снимаемое с выхода датчика 5 и подаваемое на измерительный вход формирователя 9, пропорционально переменной составляющей силы трения. Формирователь 9 дает на выходе отношение

U (), пропорциональное передаточной функции динамической характеристики полужидкостного трения узла 3 на частоте о « 1/4„ и раскла- дывает его на действительное U©< и мнимое U „ значения. Сумматор

11 складывает составляющие U

l и 0ф„и выдает на выходе напряжеll

Составитель В.Данилов

Редактор Л.Гратилло Техред О.Неце Корректор С.Черни

Тираж 896 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6971/45

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

3 ния U„, пропорциональное величине

6q, Напряжение Уф подается на вход инвертора 10, затем сигнал

1190239 4 поступает на вход сумматора 12 на выходе которого напряжение пропорционально Ь.