Устройство для неразрушающего контроля цилиндрических изделий

 

Изобретение относится к дефектоскопии и может использоваться для структуросколии и размеропетрии. материалов и изделий. Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет .уменьшения шумов и повышения точности позиционирования - достигается благодаря тому, что в устройстве для неразрушающего контроля цилиндрических изделий, содержащем несущую балку с закрепленной на ней направляющей, каретку, установленную с возможностью перемещения по направляющей , привод каретки выполнен в виде линейного шагового двигателя, индуктор которого закреплен на каретке, а его вторичный ферромагнитный элемент - на направляющей с образованием зазора между его зубцами и зубцами полюсов индуктора. 3 ил. hsСЛ С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 N 27/82

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕ НТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4931026/28 (22) 24,04.91 (46) 23,02.93. Бюл,,N" 7 (71) Львовский политехнический институт и

Научно-производственное объединение технологии и оборудования защитных покрытий в автомобильной промышленности (72) П,Д.Денисов, М.Ф.Ненека и В.Г.Вакуленко (56) Авторское свидетельство СССР

N 824013, кл. G 01 М 27/82,1981, Авторское свидетельство СССР

¹ 1518773, кл. G 01 N 27/82, 17.08.88.

Изобретение относится к дефектоскопии и может быть использовано в структурометрии и размерометрии материалов и изделий.

Известно устройство для неразрушающего контроля цилиндрических изделий, в котором каретки перемещаются по изделию при помощи привода с асинхронным двигателем, Однако у данного устройства низкая точность позиционирования кареток на из-" делии.

Наиболее близкой к изобретению по совокупности признаков является автоматическая система улльтразвуковой дефектоскопии крупногабаритных изделий, в которой пере„„. Ж ÄÄ 1797030 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к дефектоскопии и может использоваться для структуро. скопии и раэмеропетрии материалов и изделий. Цель изобретения — повышение достоверности контроля за счет уменьшения шумов и повышения точности позиционирования - достигается благодаря тому, что в устройстве для неразрушающего контроля цилиндрических изделий, содержащем несущую балку с закрепленной на ней направляющей; каретку, установленную с возможностью перемещения по направляющей, привод каретки выполнен в виде линейного шагового двигателя, индуктор которого закреплен на каретке, a его вторич- ный ферромагнитный элемент — на направляющей с образованием зазора между его зубцами и зубцами полюсов индуктора. 3 ил. мещение каретак осуществляется и ри помощи шаговых двигателей. !,0

Существенными помехами в осуществлении данного устройства являются шумы в зацеплении, вызванные наличием реечной р передачи и поступающие в тракт контроля. . В основу изобретения положена задача повышения достоверности контроля эа счет ликвидации шумов и точности позиционирования. юаЛ)

Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве для нераэрушающего контроля цилиндрических изделий, содержащем несущую балку с закрепленной на ней направляющей, каретку, установленную на направляющей с возможностью про- . дольного перемещения, привод каретки, 3

1797030. выполненный в виде шагового двигателя, и преобразователь средства контроля, согласно изобретению шаговый двигатель выполнен линейным, индуктор двигателя закреплен на каретке, а его вторичный ферромагнитный элемент закреплен на направляющей с образованием зазора между его зубцами и зубцами полюсов индуктора, В предложенном устройстве привод каретки выполнен в виде линейного шагового двигателя, вторичный элемент которого установлен на направляющей, а индуктор — на каретке, При этом линейная скорость движения каретки определяется по выражению

V = f и Л Х, где f — частота переключения катушки 17 или

18; п = 2 — число фаз, образованнь х катушками;

ЛX = r„/4 — длина едийичного шага; г — величина зубцового деления полюсов магнитопроводов 15 и 16 и вторичного элемента 21.

Длина участка перемещения относительно начального положения определяется выражением

Лi =АХ m, где m — число шагов перемещения индуктора относительно начального положения.

Частота f и число шагов m задаются системой управления двигателя. Минимальная дискретность перемещения каретки определяется выражением

ЛХ = —, гк

4i где i — коэффициент деления единичного механического шага шагового двигателя.

Например, при т, = 4 мм; i = 8;

AXi = — = 0,125 мм,:

4 8

При этом погрешность перемещения дх = Л Х cos О = 0.125.cos 30 = 0 1 мм, где сов О- угол нагрузки.

Таким образом, высокая точность, с которой определяется положение преобразователя средства контроля на изделии при его сканировании, практически бесшум45

55 ного магнита i9. Результирующий магнитный поток, замыкаясь через зубцы 20 индуктора и аналогичные зубцы 22 вторичного элемента 21, создает тяговое усилие, обеспечивающее оппозитное положение зубцов вторичного элемента и индуктора.

Переключением по определенному алгоритму напряжения в обмотках 17, 18 индуктора обеспечивается, соответствующему вы1 брайному алгоритму, режим движения каретки 13. ность перемещения каретки по изделию, а следовательно, и отсутствие помех в тракте контроля, обеспечивает высокое качество принимаемого сигнала и его достоверность.

На фиг,1 изображено устройство, общий вид; на фиг;2 — сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 — вид Б на фиг.2.

Устройство нераэрушающего контроля цилиндрических изделий содержит несу"0 щую балку 1, которая при помощи двух опорных элементов 2 с двумя парами опорных роликов 3 устанавливается на контролируемое изделие 4, которое установлено на раму 5 с роликами 6. Несущая балка 1 при помощи жестких растяжек 7 с муфтами 8 крепится к раме 5. На несущей балке 1 при помощи стоек 9 и болтов 10 закреплена направляющая 11, на которой с воэможностью продольного перемещения при помощи ро20 луков 12 установлена каретка 13 с преобразователем средства контроля 14. Привод каретки 13 выполнен в виде линейного шагового двигателя, содержащего магнитопроводы 15 и 16 с обмотками 17 и 18 соответственно. Между магнитоп роводами

15 и 16 расположен постоянный магнит 19.

Полюса магнитопроводов 15 и 16 имеют зубцы 20. Вторичный элемент двигателя в виде ферромагнитной шины 21 с зубцами 22, ана30 логичный магнитопроводам 15 и 16, закреплен на направляющей 11.Индуктор двигателя установлен на каретке 13 с зазором межу зубцами 20 и зубцами 22.

Устройство работает следующим обра35 зом, Иэделие 4 установлено на четырех роликах на раме 5. Сверху на изделие установлена при помощи опорных элементов 2 с опорными роликами 3 система и зафиксиро40 вана на изделии при помощи растяжек 7, При подаче напряжения на обмотки 17 или

18 в магнитопроводах 15 и 16 возникает магнитный поток, который суммируется или вычитается с магнитным потоком постояй1797030

Формула изобретения

Устройство для неразрушающего конт.роля цилиндрических изделий. содержащее несущую балку с закрепленной на ней направляющей, каретку, установленную на направляющей с возможностью продольного пеоемешения, привод каретки, выполненный в виде шагового двигателя, и преобразователь средства контроля, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения достоверности контроля за счет уменьшения шумов и повышения точности позиционирования, шаговый двигатель выполнен линейным, ин5 дуктор двигателя закреплен на каретке, а его вторичный ферромагнитный элемент закреплен на направляющей с образованием зазора между его зубцами и зубцами полюсов индуктора. t797030 гг

/7 и re: ю

Составитель М.Ненека

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор О.Густи

Редактор В.Иванова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 650 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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