Устройство для определения прерывной кинематической погрешности зубчатых колес

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕРЫВНОЙ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ ПОГРЕШНОСТИ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС на приборе для комплексного однопрофильного контроля, содержащее преобразователи угловых поворотов контролируемого колеса и измерительного элемента, установленные на соответствующих шпинделях прибора , приводы контролируемого колеса и измерительного элемента, последовательно соединенные первый умножитель , связанный с преобразователем угла поворота измерительного элемента и настроенный на приведенное число его зубьев, и первый делитель,настроенный на число зубьев контролируемого колеса, последовательно соединенные второй умножитель,связанный с преобразователем угла поворота контролируемого колеса и настроенный на число его зубьев, и второй делитель, настроенный на произведение числа периодов выходного сигнала преобразователя угла поворота контролируемого колеса за один поворот и числа его зубьев, увеличенного или уменьшенного на единицу, отметчик оборотов измерительного элемента с подключенным к нему нормирующим преобразователем, фазометр и самописец, подключенный к выходу фазометра, отличающееся тем, что, с целью упрощения, оно снабжено муфтой, соединяющей привод измерительного элемента с соответствующим шпинделем, тормозом муфты , несколькими подключенными к нор (Л мирующему преобразователю импульсными командными блоками, один из которых связан с преобразователем угла поворота контролируемого колеса, а другие - с преобразователем угла поворота измерительного элемента, и 00 двухпозиционным электронным переклюсо чателем, управляемым командными бло00 00 00 ками и подключенным к муфте и торМОЗУо со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„„898833 (51) 4 6 01 В 7/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BT0PCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 2864890/25-28 (22) 04.01.80 (46) 15.08.89. Бюл. У 30 (71) Бюро взаимозаменяемости в металлообрабатывающей промышленности (72) А.В.Высоцкий, В.Б.Коган и В.В.Иоскалев (53) 531.717.2:621.833(088.81 (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ПРЕРЫВНОЙ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ ПОГРЕШНОСТИ

ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС на приборе для комплексного однопрофильного контроля, содержащее преобразователи угловых поворотов контролируемого колеса и измерительного элемента, установленные на соответствующих шпинделях прибора, приводы контролируемого колеса и измерительного элемента, последовательно соединенные первый умножитель, связанный с преобразователем угла поворота измерительного элемента и настроенный на приведенное число его зубьев, и первый делитель,настроенный на число зубьев контролируемого колеса, последовательно соединенные второй умножитель,связанный с преобразователем угла поворота конИзобретение относится к измерительной технике в машиностроении, а именно к средствам комплексного контроля зубчатых колес в однопрофильном зацеплении.

Известны устройства для определения прерывной кинематической погреш-ности зубчатых колес на приборе для комплексного однопрофильного контро2 тролируемого колеса и настроенный на число его зубьев, и второй делитель, настроенный на произведение числа периодов выходного сигнала преобразователя угла поворота контролируемого колеса за один поворот и числа его зубьев, увеличенного или уменьшенного на единицу, отметчик оборотов измерительного элемента с подключенным к нему нормирующим преобразователем, фазометр и самописец, подключенный к выходу фазометра, о т л и ч а ю щ ее .с я тем, что, с целью упрощения, оно снабжено муфтой, соединяющей привод измерительного элемента с соответствующим шпинделем, тормозом муфты, несколькими подключенными к нормирующему преобразователю импульсными командными блоками, один из которых связан с преобразователем угла поворота контролируемого колеса, а другие — с преобразователем угла поворота измерительного элемента, и двухпозиционным электронным переключателем, управляемым командными блоками и подключенным к муфте и тормозу. ля с использованием электронных средств измерения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для определения прерывной кинематической погрешности зубчатых колес на приборе для комплексного аднопрофильного контроля, содержащее преобразователи

833 4S

3 898 угловых поворотов контролируемого колеса и измерительного элемента, установленные на соответствующих шпинделях прибора, приводы контролируемого колеса и измерительного элемента, последовательно соединенные первый умножитель, связанный с преобразователем угла поворота измерительного элемента и настроенный на приведенное число его зубьев, и первый делитель, настроенный на число зубьев контролируемого колеса, последовательно соединенные второй умножитель, связанный с преобрвазователем угла поворота контролируемого колеса и настроенный на число его зубьев, и второй делитель, настроенный на произведение числа периодов выходного сигнала преобразователя угла поворота контролируемого колеса за один оборот и числа его зубьев, увеличенного или уменьшенного на единицу, отметчик оборотов измерительного элемента с подключенным к нему нормирующим преобразователем, фазометр, самописец, подключенный к выходу фазометра, блок согласования вращения приводов шпинделей, в качестве которьгх используются, например, шаговые двигатели.

Наличие специального блока согласования вращения приводов усложняет данное устройство, поскольку такой блок представляет собой сложную систему числового программного управления (ЧПУ).

Целью изобретения является упрощение устройства.

Это достигается тем, что устройство снабжено муфтой, соединяющей при1 вод измерительного элемента с соответствующим шпинделем, тормозом муфты, несколькими подключенными к нормируюшему преобразователю импульсными командными блоками, .один из которых связан с преобразователем угла поворота контролируемого колеса, а другие — с преобразователем угла поворота измерительного элемента, и двухпозиционным электронным переключателем, управляемым командными блоками и подключенным к муфте и тормозу.

На чертеже изображена блок-схема описываемого устройства.

На шпинделях 1 и 2 прибора для комплексного однопрофильного контроля зубчатых колес установлены преоб10

40 разователи 3 и 4 угловых поворотов, соответственно, контролируемого колеса 5 с числом Z зубьев и измери1 тельного элемента 6 с приведенным число Zq зубьев. Умножитель 7, связанный с преобразователем 4 и настроенный на приведенное число Z зубьев измерительного элемента 6, последовательно соединен с делителем 8, настроенным на число Z „ зубьев колеса

5. Умножитель 9, связанный с преобразователем 3 и настроенный на число

Z зубьев колеса 5, последовательно

1 соединен с делителем 10, настроенным на произведение N 1 (Z + 1) числа

N 1 периодов выходного сигнала преобразователя 3 за один оборот и числа зубьев колеса 5, увеличенного или уменьшенного на единицу. Знак плюс. соответствует случаю, когда осуществляется зацепление измерительного элемента с последующими зубьями контро" лируемого колеса по отношению к первому, а минус — с предыдущими. Делители 8 и 10 и преобразователь 3 подключены к блоку 11 коммутации, выходы которого подключены к фазометру

12, подключенному, в свою очередь, к самописцу 13. К блоку 11 и делителю 10 подключен блок 14 сброса на нуль.

Шпиндели 1 и 2 получают согласованное вращательное прерывистое движение от приводов 15 и 16 соответственно. Привод 16 измерительного элемента соединен со шпинделем 2 муфтой (например, электромагнитной) 17 с тормозом 18. !

Устройство снабжено рядом импульсных командных блоков 19 — 22,выполненных, например, в виде реверсивных счетчиков. Все импульсные командные блоки связаны с отметчиком 23 оборотов измерительного элемента через нормирующий преобразователь 24, а также с двухпозиционным электронным переключателем 25, которыми он управляется. Переключатель 25 подключен к муфте 17 и тормозу 18. Преобразователь 24 настроен на выдачу импульсов при определенном известном угловом положении измерительного элемента 6 в период его зацепления с контролируемым колесом, например, при проходе рабочим профилем измерительноro элемента 6 полюса зацепления. Блок 21 связан с преобразователем 3, а блоки

898833 6 ватель 4, импульсный командный блок

22 осуществляет выдачу команды на переключатель 25, ставящий муфту 17

5 на тормоз 18. С помощью этого осуществляется силовое замыкание измерительного элемента 6 с зубьями контролируемого колеса 5 в процессе измерения.

lð Команды, вырабатываемые блоками

19 — 22, одновременно осуществляют их остановку до прихода следующего импульса от нормирующего преобразователя 24. Далее процессы управления согласованным прерывистым движением измерительного элемента 6 повторяются. Таким образом обеспечивается последовательное зацепление измерительного элемента со всеми зубьями кон20 тролируемого колеса 5. !

Электрический сигнал измерительной информации о величине перемещения измерительного элемента 6 с выхода преобразователя 4 поступает также на вход умножителя 7, где преобразуется в электрический сигнал с частотой в Z раз большей, чем на его входе. С выхода умножителя 7 сиг" .нал поступает на вход двигателя 8, где преобразуется в электрический сигнал с частотой в Z, раз меньшей, чем íà его входе. С выхода делителя

8 сигнал поступает в блок 11 коммутации, причем в результате частотных преобразований умножителем 7 и делителем 8 частота электрического сигнала на выходе делителя 8 оказывается равной номинальной частоте

40 электрического сигнала на выходе преобразователя 3 (при равенстве числа периодов электрических .сигналов преобразователей 3 и 4 за один оборот шпинделей 1 и 2 соответственно) в условиях зацепления измерительного эле45 мента 6 с контролируемым колесом 5.

5519, 20 и 22 связаны с преобразователем 4.

Устройство работает следующим образом.

Контролируемое колесо 5 с помощью привода 15 приводится в непрерывное вращение при его зацеплении с измерительным элементом 6. При приходе измерительного элемента 6 в определенное угловое положение, например, полюс зацепления, нормирующий преобразователь 24, преобразуя квазисинусоидальный сигнал от отметчика 23 оборотов измерительного элемента, формирует импульс, запускающий импульсные командные блоки 19 — 22, При выходе измерительного элемента

6 из зацепления с контролируемым колесом 5, т.е. при достижении измерительным элементом 6 определенного угла поворота с момента запуска блоков 19, 20 и 22, импульсный командный блок 20, к входу которого подключен преобразователь 4, осуществляет выдачу команды на двухпозиционный электронный переключатель 25. Переключатель 25 с помощью муфты 17 подключает шпиндель 2 к непрерывно работающему приводу 16. Измерительный элемент 6 приводится в ускоренное вращение. При повороте измерительного элемента 6 на определенный угол с момента запуска блока 19, к входу которого подключен преобразователь

4, импульсный командный блок 19 осуществляет выдачу команды на переключатель 25, который ставит муфту 17 на тормоз 18, в результате чего изме-. рительный элемент 6 останавливается.

При повороте контролируемого колеса 5 на определенный (соответству" ющий подходу следующего измеряемого зуба — последующего или предыдущего) угол поворота с момента запуска блока 21, к входу которого подключен преобразователь 3, импульсный командный блок 21 осуществляет выдачу команды на переключатель 25, который через муфту )7 подключает шпиндель

2 к приводу 16, и измерительный эле- . мент 6 вводится в зацепление с кон.тролируемым колесом 5.

При повороте измерительного элемента 6 на определенный угол (до захода во впадину контролируемого .колеса) с момента запуска блока 22, к входу которого подключен преобразоЭлектрический сигнал измерительной информации о величине перемещения контролируемого колеса 5 с выхода преобразователя 3 поступает на вход блока 11 коммутации, а также на вход умножителя 9, где преобразуется в электрический сигнал с частотой в Е„раз большей, чем на его входе.

С выхода умножителя 9 сигнал поступает на вход делителя 10, который включается в работу только при -приходе команды от блока 14 сброса на нуль.

898833

Блок 14 осуществляет включение блока 11 коммутации, который подключен к одному из его входов, после ручного ввода команды (например, с помощью кнопочного переключателя) на

5, начало цикла измерения; при этом осуществляется запуск делителя 10, и на его выходе появляется первый импульс, при приходе которого блок 11 коммута- !0 ции подключает выходы преобразователя 3 и делителя 0 к входам фазометра 12. Фазометр )2 измеряет сдвиг фаз между электрическими сигналами от делителя 8 и преобразователя 3.

К выходу фазометра подключен самописец 13, регистрирующий результаты измерения. Последующими командами на подключение выходов делителя 8 и преобразователя 3 блоком !I комму- 20 тации к фазометру 12 служат импульсы, приходящие на вход блока 11 коммутации от делителя 10, который преобразует электрический сигнал на выходе умножителя 9, в сигнал с частотой в 2>

N, (Z „ + 1} раз меньшей, чем частота на его входе. Таким образом, на входе делителя 10 появляется импульс при повороте контролируемого колеса

S на оборот + угловой шаг (плюс со- 30 ответствует настройке блока 24 на зацепление измерительного элемента с последующими зубьями контролируемоro колеса 5, а минус — с предыдущими), что обеспечивает проявление отклонений шагов контролируемого колеса,5 в результатах измерения.

После последовательного измерения рассогласования приведенного угла поворота измерительного элемента 6 со всеми зубьями контролируемого колеса на диаграммной ленте самописца 13 получают запись, размах между участками однопрофильного зацепления которой характеризует величину искомой кинематической погрешности зубчатого колеса.

Структурная схема описываемого устройства позволяет упростить его по сравнению с известными устройствами, поскольку в описываемом изобретении преобразователи угловых поворотов используются не только для измерения рассогласования угловых поворотов контролируемого колеса и измерительного элемента, но и для согласования сообщаемого им прерывистого вращательного движения, а это, в свою очередь, дает возможность исключить имеющийся в прототипе специальный сложный блок согласования вращения приводов, да и в качестве самих приводов нет необходимости использовать сложные шаговые двигатели, 898833

Редактор Л.Письман

Текред Л.Олийнык Корректор Н.Борисова

Заказ 4916 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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