Прибор для измерения накопленной погрешности шага по зубчатому колесу

 

4бл" Ф..мс

) ) Союз Советских.

Социалистических

Республик

)

< ц551911

ПИСАН

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 1.30574 (21) 2024413/28 с присоединением заявки H9— (51)М. Кл.

G 01 В 7/28

G 01 В 7/30

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет Опубликоваио15.08.81. Бюллетень М 30

Дата опубликования описания 15.0881) (53) УДК 531. 717. 2:

: 621.833 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.Б.Коган и Г.A.Õèðîí

Бюро взаимозаменяемости н металлообрабатывающей промышленности (71) Заявитель (54 ) ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАКОПЛЕННОЙ ПОГРЕШНОСТИ

ШАГА ПО ЗУБЧАТОМУ КОЛЕСУ

Изобретение касается измерительной техники в машиностроении, а имемно средств контроля зубчатых колес.

Известны устройства для измерения накопленной погрешности шага по зубчатому колесу, которые содержат преобразователь положения профиля зуба измеряемого колеса; преобразователь угла поворота измеряемого колеса, выполненный н ниде импульсного генератора и жестко связанный по углу поворота с измеряемым колесом; подключенное к преобраэонателю угла поворота цифровое устройство и регистриРующее устройство. 15

Цифровое устройство выполнено в виде последовательно соединенных электронного умножителя, настроенного на число зубьев измеряемого колеса и электронного делителя, настроен- 20 ого HB число делений преобразователя угла поворота. В качестве преобразователя положения профиля зуба использован контактный электромеханический преобразователь, например индуктивный. Чувствительный элемент этого преобразователя вводится на время измерения в промежуток между двумя соседними зубьями контролируемого колеса. ЗО

Схема известного устройства построена так, что первый импульс с индуктивного преобразователя, получаемый н середине его предела измерения, устанавливает электронный делитель цифрового устройства в положение "ноль".

При последующих измерениях чувствительный элемент преобразователя вводится между зубьями и начинает регистрировать величину отклонения от момента соприкосновения с зубом до момента получения сигнала, соответствующего номинальному окружному шагу ° Затем чувствительный элемент индуктивного преобразователя выводится из зацепления с зубом контролируемого зубчатого колеса.

Таким образом, индуктивный преобразователь является не только преобразователем положения профиля зуба, но и отсчетно-измерительным устройством вместе с регистрирующим устройством.

Однако для известного устройства характерно, во-первых, снижение точности измерения эа счет внесения дополнительных погрешностей, связанных с тем, что преобразователь положения входит в состав счетно -измеритель551911 ного устройства, а во-вторых, ограничение пределов измерения, также свя-< занное с тем, что преобразователь положения входит в состав отсчетноиэмерительного устройства.

Цель изобретения — повышение точности и расширение пределов измерения.

Это достигается тем, что предлагаемый прибор снабжен регулируемым интерполятором и электронным ключом, последовательно включенными между пре-jg образователем угла поворота и регистрирующим устройством, импульсным фазовым компаратором, имеющим блок управления, и узлом определения знака, параллельно включенными между выходами преобразователя положения и цифра" ваго устройства, компаратор подключен также к электронному ключу, а узел определения знака — к регистрирующему устройству.

Такое выполнение прибора позволяет повысить его точность и расширить пределы измерения. Этот эффект обеспечивается изменением электронной схемы, позволяющим испольэовать в качестве отсчетно-измерительного уст- 25 ройства преобразователь угла поворота совместно с регистрирующим устройством.

На фиг. 1 дана блок-схема предлагаемого прибора, на фиг. 2 — п времен" ЗО ная диаграмма работы предлагаемого прибора.

Прибор содержит преобразователь 1 положения профиля зуба измеряемого колеса 2, преобразователь 3 угла поворота колеса 2, цифровое устройство в виде последовательно соединенных электронного умножителя 4 и электронного делителя 5, регулируемый интерполятор б, электронный ключ 7, импульсный фазовый компаратор 8 с блокам управления, узел 9 определения знака, регистрирующее устройство 10.

Преобразователь 1 представляет собой или бесконтактное фотоэлект- Щ рическое устройство, или индуктивный преобразователь, или одновитковый червяк. Преобразователь 3 выполнен в виде импульсного генератора и жестко связан по углу поворота с изме- р ряемым колесом 2 (установлен с ним на одной оси 11) . Цифровое устрой" ство подключено к преобразователю 3 и предназначено для преобразования сигналов, поступающих с преобразователя 3 в серию импульсов, соответствующих номинальному шагу по зубчатому колесу. Электронный умножитель 4 настроен на число зубьев измеряемого колеса, а электронный делитель 5 настроен на число делений преобраэо- 60 вателя 3 угла поворота. Интерполятор 6 и электронный ключ 7 последовательно включены между преобразователем 3 и регистрирующим устройством

10, имеющим счетчик 12, цифра-анало- 6$ говый преобразователь 13 и самописец 14.

Фазовый компаратор 8 и узел 9 определения знака включены параллельно между выходами 15 и 16 соответственно преобразователя и цифрового устройства. Узел 9 подключен к регистрирующему устройству 10. Компаратор 6 подключен к электронному ключу 7 для управления им.

Прибор работает следующим образом.

Поскольку умнож. ITeJIb 4 настроен на число зубьев измеряемого колеса, а делитель 5 на число делений преобразователя 3 угла поворота, то при вращении измеряемого колеса вместе с преобразователем угла поворота последний вырабатывает N импульсов за один оборот. При умножении этого числа импульсов на число Z, равное числу зубьев измеряемого колеса, получают на выходе делителя в точке а - . „, = Z импульсов, соответствую щих йоминальному шагу по зубчатому колесу при соответствующей стабилизации скорости вращения °

От преобразователя 1 положения профиля зуба за один оборот в точку В (см. диаграмму) поступает также Z импульсов, только расположенных по окружности в соответствии с ре- альным шагом по зубчатому колесу.

В схеме выполнено устройство для одновременного начала отсчета и номинального шага по зубчатому колесу, который устанавливает делитель 5 в положение "ноль" при поступлении первого сигнала с преобразователя 1 на фазовый компаратор 8.

Помимо этого фазовый компаратор 8 вырабатывает импульсный сигнал, длительность которого пропорциональна разности фаз двух вышеназванных сигналов. Этот сигнал открывает электронный ключ 7 и пропускает на счетчик

12 импульсы с интерполятора б шага деления преобразователя угла поворота.

После закрывания ключа 7 код счетчика переносится в цифро-аналоговый преобразователь 13 с помощью сигнала компаратора 8, а зач;ем счетчик 12 устанавливается в положение "ноль".

B зависимости от знака накопленной погрешности шага по зубчатому колесу узел 9 определения знака вырабатывает сигналы управления полярностью выходного напряжения цифра-аналогового преобразователя.

Интерполятор шага можно перестраи вать на любое число например, от 1 до

120,меняя таким образом иену деления иа регистрирующем устройстве в широком диапазоне,что позволяет, значительно расширить пределы измерения устройства и сохранить при этом высокую точность, так как в качестве отсчетного элементаиспользуется например, круговой фотоэлектрический преобразователь„

551911

Работа прибора поясняется временной диаграммой (см.фиг.2). На графике А дана серия импульсов 17, соответствующих номинальному шагу по зубчатому колесу и получаемых в точке блок-схемы (см. фиг. 1).

Нч графике В дана серия импульсов

Р18, соответствующих реальному шагу по зубчатому колесу и получаемых в алочке В блок-схемы. AS4, Ьб и далее до Ь S — погрешность на одном, двух и далее на Z шагах (Z — число зу-1О бьев измеряемого колеса).

На графике С показаны прямоугольники 19, ширина которых соответствует величинам h 54 и т.д. на графике

В и характеризует отрезок времени, 15 на которое открывается ключ 7 (см. фиг. 1). Знак + или —, изображенный в прямоугольнике, соответствует знаку накопленной погрешности на одном, двух, трех и Z зубьях изме- зО ряемого колеса и вырабатывается узлом 9 определения знака (см.фиг.1).

На графике 0 даны сигналы, состоящие из пачек импульсов 20, поступающие на вход счетчика 12. Количество импульсов в каждой пачке пропорционально AS<, д5 <.,. д5

На графике Е изображены импульсы 21 сброса - записи, поступающие на вход цифро-аналогового преобразователя.

На графике F дана кривая 22, получаемая на самописце 14, соответствующая выходному сигналу, поступающему на самописец с преобразова35 теля 13. Fpp - накопленная погрешность шага по зубчатому колесу.

Формула изобретения

Прибор для измерения накопленной погрешности шага .по зубчатому колесу, содержащий преобразователь положения зуба измеряемого колеса, преобразователь угла поворота измеряемого колеса, вьчолненный в виде импульсного генератора и жестко связанный по уг— лу поворота с измеряемыми колесом, подключенное к преобразователю угла поворота цифров6е устройство, выполненное в виде последовательно соединенных электронного умножителя, настроенного на число зубьев измеряемого колеса, и электронного делителя, настроенного на число делений преобразователя угла поворота, и регистрирующее устройство, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности и расширения пределов измерения, он снабжен регулируемым интерполятором и электронныа ключом, последовательно включенными между преобразователем угла поворота и регистрирующим устройством, импульсным фазовым компаратором, имеющим блок управления, и узлом определения знака, параллельно включенными между выходами преобразователя положения и цифрового устройства, компаратор подключен также к электронному ключу, а узел определения знака — к регистрирующему устройству.

551911

Составитель

Техред А. Бабинец Корректор Ю.Макаренко

Редактор А.Письман

Заказ 8541/41 Тираж б45 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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