стрела

Прибор бв4116 для осевой ориентации торцовых поверхностей деталей относительно шлифовального круга

Дата публикации: 08.10.2010
Метки: контакт, система, стрела, схема

Прибор применяют на торцекруглошлифовальных станках, оснащенных механизмами автоматического перемещения детали вдоль линии центров и осуществляющих совместную обработку цилиндрических и торцовых поверхностей деталей методом врезания. В результате обработки обеспечиваются диаметральные и осевые размеры многоступенчатых валов.

Необходимость осевой ориентации обусловлена непостоянством установочных баз из-за различной глубины зацентровки заготовок. При закреплении таких заготовок в центрах станка не обеспечивается их однозначное осевое положение относительно режущего инструмента.

Рабочий цикл осевой ориентации осуществляется следующим образом. В начальной фазе автоматического цикла шлифовальная бабка отведена в исходное положение. Гидравлическая система станка соединяет линию питания гидроцилиндра со сливной магистралью. Благодаря этому измерительная головка бокового действия усилием пружины удерживается на исходной, рычаг воздействует на микровыключатель, и на станок поступает сигнал «Исходное положение».

После закрепления в центрах станка заготовка смещается в осевом направлении так, чтобы освободить зону для установки измерительного рычага и исключить его повреждение при подводе.

Поворот измерительной головки в контролирующее положение обеспечивается потоком масла, нагнетаемого из напорной магистрали гидросистемы станка в рабочую полость гидроцилиндра. В конце поворота, совершаемого вокруг оси, рычаг воздействует на микровыключатель, и вырабатывается сигнал для начала осевого перемещения центров вместе с заготовкой в заданном направлении.

При ускоренном осевом движении ориентируемая торцовая поверхность встречается с измерительным рычагом, передающим перемещение на шток индуктивного преобразователя. Выходной сигнал преобразователя, пропорциональный осевому положению торца, после усиления электронной схемой отсчетно-командного устройства выдает первую команду на переход от ускоренного к замедленному движению заготовки.

В момент достижения торцовой поверхностью заданного осевого положения стрелка показывающего прибора совмещается с нулевой отметкой шкалы, и в схему станка поступает вторая команда для окончания цикла осевой ориентации. По этой же команде гидросистема станка обеспечивает слив масла из рабочей полости гидроцилиндра, и измерительная головка поворачивается в исходное положение, контролируемое микровыключателем.

По сигналу микровыключателя переходят к завершающей фазе автоматического цикла — врезному шлифованию детали по командам прибора для активного контроля диаметра вала.

Если во второй конечной команде не прекратится осевое перемещение заготовки, срабатывает третья блокировочная команда, свидетельствующая о неисправности станочных механизмов. По этой команде производится отключение автоматического цикла станка и предотвращается аварийная ситуация, возникающая при ускоренном подводе абразивного круга к неправильно ориентированной заготовка.

При монтаже измерительной системы основание подводящего устройства закрепляют на установочной базе верхнего стола станка. Проводят необходимые электрические и гидравлические соединения. Измерительную головку устанавливают в посадочное отверстие кронштейна. Индуктивный преобразователь ставят в посадочное отверстие измерительной головки так, чтобы после его крепления клеммным зажимом стрелка показывающего прибора установилась в зоне +200 ... +250 мкм.

Настройку на размер осуществляют по образцовой детали после ее установки в центрах станка так, чтобы положение ориентируемого торца совпадало с заданным положением торца окончательно обработанной детали. Измерительную головку устанавливают в контролирующее положение, обеспечив гарантированный зазор между измерительным рычагом и образцовой деталью. Продольным перемещением измерительной головки устанавливают измерительный рычаг против ориентируемого участка торцовой поверхности и фиксируют головку крепежными винтами клеммного зажима кронштейна. Перемещая промежуточную плиту вдоль направляющих стола, измерительный наконечник приводят в контакт с торцовой поверхностью образцовой детали. Промежуточную плиту жестко закрепляют, когда стрелка показывающего прибора установится в зоне шкалы+50 ... + 150 мкм. Затем вращением ходового винта перемещают каретку вдоль направляющих типа ласточкина хвоста до совмещения стрелки с нулевой отметкой шкалы.

Уровень срабатывания блокировочной команды совмещают с отметкой —15 мкм. Срабатывание окончательной команды настраивают на нуль, предварительную команду устанавливают в зоне +30 ... +50 мкм. По окончании настройки головку переводят в исходное положение. Необходимость корректировки установленного уровня настройки определяют после шлифования в автоматическом режиме и оценки размеров партии пробных деталей.

Описанная измерительная головка обеспечивает осевую ориентацию деталей, имеющих открытые торцовые поверхности.

В случае осевой ориентации закрытых торцовых поверхностей, расположенных в узких проточках, установке измерительного рычага в положение контроля препятствует цилиндрическая поверхность детали, расположенная вблизи ориентируемого торца. Для осевой ориентации такого рода деталей механизм передачи измерительной головки оснащен сменным узлом — дополнительным измерительным рычагом, шарнирно соединенным с основным двуплечим рычагом. Одно из плеч дополнительного рычага имеет упор и пружину для кинематической связи рычагов. Измерительный наконечник расположен на свободном плече дополнительного рычага. Цикл осевой ориентации в этом случае осуществляется следующим образом.

После установки в центрах станка деталь перемещается в крайнее левое. Измерительная головка гидравлическим механизмом поворачивается в положение контроля. Измерительный наконечник входит в соприкосновение с неконтролируемой цилиндрической поверхностью, а дополнительный рычаг поворачивается вокруг шарнира. По окончании установки измерительной головки в положение контроля деталь перемещается в направлении ориентации. При осевом движении детали измерительный наконечник проскальзывает вдоль образующей детали, а рычаг сохраняет под действием пружины свое начальное положение, определяемое упором. При дальнейшем движении детали измерительный наконечник под действием пружины западет в выточку детали, а дополнительный рычаг прижмется упором к основному измерительному рычагу. При соприкосновении измерительного наконечника с ориентируемой торцовой поверхностью основной измерительный рычаг поворачивается вокруг шарнира, разобщаясь с упором, и отклоняет стержень индуктивного преобразователя .

 

Индуктивный прибор «унивар» для контроля деталей с гладкими и прерывистыми поверхностями

Дата публикации: 07.10.2010
Метки: жидкость, стрела, схема

Прибор состоит из следующих функциональных узлов: измерительной головки с индуктивным преобразователем, электронного усилителя, показывающего прибора — милливольтметра, шкала которого проградуирована в микрометрах; блока электронных и электромагнитных реле, подающих команды исполнительным органам станка; электронного стабилизатора напряжения для питания схемы. В случае колебаний напряжений в сети более —12% рекомендуется установка дополнительного стабилизатора с мощностью не менее 250 Вт.

Измерительную головку устанавливают на столе шлифовального станка. Для автоматического подвода скобы в положение измерения и возврата в исходное положение при установке и снятии обрабатываемой детали используют гидравлический цилиндр, управляемый от гидросистемы станка. Для крепления головки к гидроцилиндру предусмотрена направляющая типа ласточкина хвоста. Два сменных измерительных щупа, оснащенных сферическими алмазными наконечниками, прикреплены к двум параллельно расположенным кареткам, подвешенным к корпусу прибора на параллелограммах из плоских пружин. Измерительное усилие обеспечивается упругими элементами, натяжение которых регулируют винтами. К нижней части каретки прикреплен индуктивный преобразователь, якорь которого установлен на каретке, несущей верхний измерительный щуп. Взаимное перемещение измерительных щупов в процессе обработки детали вызывает изменение воздушного зазора в индуктивном преобразователе и, следовательно, изменение его индуктивного сопротивления. Возникающий переменный

электрический сигнал усиливается и поступает к показывающему прибору и в блок командных реле. При достижении заранее установленного размера обрабатываемой детали срабатывают соответствующие реле, коммутируются внешние электроцепи и подаются команды для управления автоматическим циклом обработки. Прерывистыми поверхностями можно контролировать в процессе обработки благодаря наличию электромагнита торможения, жестко прикрепленного к корпусу прибора, и двух якорей, установленных на подвижных каретках с помощью плоских пружин. При выключенном токе якоря могут свободно перемещаться относительно торцов сердечника электромагнита. При включении тока оба якоря притягиваются и каретки, несущие измерительные наконечники, окажутся зафиксированными. Подача тока в электромагнит торможения осуществляется синхронно с положением движущихся участков прерывистой поверхности детали. С этой целью на рабочий шпиндель станка устанавливают кулачок, при вращении которого срабатывают электроконтакты микровыключателя, включенные в цепь питания магнита. Подача тока для торможения кареток происходит незадолго до появления разрыва на поверхности изделия под измерительными наконечниками. Электромагнит выключается лишь после того, как гладкий участок обработанной поверхности окажется под наконечниками прибора.

Для правильного функционирования прибора его измерительные наконечники должны находиться в контакте со шлифованной поверхностною.

 В конструкции головки предусмотрен электромагнит арретирования, позволяющий избежать повреждения алмазных наконечников и механизмов прибора при его установке в рабочее положение. По окончании цикла обработки, когда измерительная головка отводится в исходное положение, обмотка электромагнита арретирования обесточена. Его якорь под действием пружины перемещается влево и раздвигает своим конусом планки, жестко прикрепленные к кареткам.

При установке прибора в положение измерения от специального микровыключателя дается команда на включение магнита арретирования. Якорь перемещается вправо, освобождая каретки, благодаря чему измерительные наконечники приводятся в соприкосновение с поверхностью обрабатываемой детали. Настроечное перемещение измерительных щупов по направляющим осуществляется винтами. После установки щупов на требуемый размер их фиксируют.

Микрометрический винт служит для облегчения установки прибора на нуль при его настройке. При ввертывании этого винта шток перемещается, изменяете» взаимное положение кареток и, следовательно, изменяется воздушный зазор индуктивного датчика.

Во время работы станка охлаждающая жидкость не проникает внутрь герметичного корпуса прибора. Уплотнения выполнены из маслостойкой резины. Измерительные щупы, направляющие и детали их крепления изготовлены из нержавеющей стали.

Для настройки прибора по чувствительности предусмотрен специальный потенциометр, вмонтированный в штепсельный разъем на конце экранированного кабеля, присоединяющего измерительную головку к электронному усилителю. Чем большее сопротивление введено потенциометром в цепь на входе в электронный усилитель, тем менее чувствителен прибор к изменению индуктивного сопротивления датчика. При уменьшении сопротивления чувствительность прибора возрастает.

Для настройки прибора по линейности в этот же штепсельный разъем вмонтирован трансформатор. Ввинчивая или вывинчивая сердечник трансформатора, добиваются линейной зависимости отклонения стрелки отсчетного устройства от изменения размера детали. Такими средствами для настройки по чувствительности и линейности снабжают каждую измерительную головку.

На передней панели электронного блока расположен тумблер включения электрического питания схемы и тумблер, отключающий выход усилителя от блока командных реле при настройке прибора. Имеются ручки для электрического смещения нуля, для настройки предварительных и окончательной команд. Рядом с ручками для облегчения настройки установлены отсчетные лимбы и соответствующие сигнальные лампы.

Конструктивное исполнение измерительной головки прибора «Унивар» позволяет достаточно просто осуществить переход от измерения валов к измерению отверстий. Для этого измерительные щупы перестанавливают на противоположные концы соответствующих направляющих.

Фиксация кареток, несущих измерительные наконечники в момент, предшествующий выходу из контакта с деталью, и их освобождение при измерении осуществляется электромагнитами торможения по команде микровыключателя, срабатывающего в соответствии с движениями шлифовального круга вдоль оси обрабатываемой детали. Фиксация измерительных наконечников при контроле прерывистой поверхности осуществляется по командам второго микровыключателя, приводимого в действие от кулачка, вращающегося синхронно с деталью.

По окончании цикла обработки включаются электромагниты арретирования измерительные наконечники сближаются и могут в начальной стадии операции шлифования беспрепятственно вводиться в необработанное отверстие.

 

Измерительная система бв4180 для контроля валов в процессе сопряженного шлифования

Дата публикации: 05.10.2010
Метки: контакт, рычаг, система, стрела, схема, шестерня

Измерительная система предназначена для управления автоматическим циклом шлифования гладкого вала, пригоняемого с требуемым зазором (натягом) к сопрягаемому с ним окончательно обработанному отверстию втулки. Измерительная система применяется в том случае, когда допуск сопряжения не может быть выдержан без применения селективной сборки, а также в условиях мелкосерийного производства  парных деталей с жесткими допусками на зазор или натяг.

Предусмотрено 23 варианта исполнений измерительной системы.

В комплект измерительной системы входит отсчетно-командное устройство, настольная индуктивная скоба с подводящим устройством и измерительное устройство для отверстий.

Рабочий цикл измерительной системы, оснащенной настольной скобой с механизмом арретирования и подводящим устройством ручного действия, осуществляется следующим образом.

В начальной фазе цикла шлифовальная бабка и настольная скоба находятся в исходном положении. Предназначенную для сопряжения с валом втулку устанавливают на базирующие элементы измерительного устройства для отверстий. Поворотом рукоятки кулачки механизма арретирования разъединяют с упорами.

Каретки, подвешенные на плоскопараллельных пружинах, под действием пружин растяжения получают поступательные перемещения. Благодаря этому измерительные наконечники соприкоснутся с контролируемой деталью. Взаимное положение кареток, определяемое размером отверстия, контролируется индуктивным преобразователем. Перемещения на шток преобразователя передаются микрометрическим винтом. Выходной сигнал А преобразователя, пропорциональный диаметру контролируемого отверстия, поступает в отсчетно-командное устройство.

После установки в центрах станка заготовки сопрягаемого вала осуществляется ускоренный подвод шлифовальной бабки. В режиме чернового шлифования без участия измерительной системы с заготовки снимается черновая часть припуска. Затем скоба, прикрепленная к штоку подводящего устройства, перемещается к шлифуемой заготовке с помощью двухплечевого рычага. Рабочее перемещение сообщается роликом, взаимодействующим с рессорой. Стабильная фиксация скобы в контролирующем положении обеспечивается при установке сферического упора на грани базирующей призмы, прикрепленной к корпусу подводящего устройства. Силовой контакт с призмой обеспечивается за счет деформации рессоры.

Подводящее устройство оснащено механизмом арретирования измерительных наконечников. В исходном положении скобы и в процессе ее движения к контролируемой детали арретирующий рычаг взаимодействует с выступом кулачка, посаженного совместно с рычагом на ось, и сообщает поступательное движение плунжеру. Плунжер своим конусом с помощью роликов размыкает измерительные каретки, подвешенные к корпусу скобы на плоскопараллельных пружинах.

В конце рабочего хода скобы горизонтальное плечо третирующего рычага западает во впадину рабочего профиля кулачка. Благодаря этому упор рычага разобщается с плунжером. Под действием возвратной пружины плунжер устремляется вправо, и освобожденные измерительные наконечники соприкоснутся с контролируемой деталью. Измерительное усилие обеспечивается пружинами растяжения.

Спустя 1,5—2с с момента установки измерительных наконечников на заготовку включаются цепи выдачи команд в схему управления станка.

Взаимные перемещения измерительных наконечников передаются микрометрическим винтом на шток индуктивного преобразователя. Выходной сигнал В преобразователя, пропорциональный текущему размеру вала, поступает в отсчетно-командное устройство, где вычитается из сигнала, пропорционального размеру отверстия во втулке.

Отсчет величины производится по шкале, проградуированной в мкм. Автоматическое управление рабочим циклом станка осуществляется командами прибора, поступающими во внешние электрические цепи при достижении заранее установленной величины.

Предварительные команды, воздействуя на исполнительные органы, станка изменяют скорость подач шлифовальной бабки. Конечная команда прекращает цикл обработки в момент получения заданной величины зазора (натяга) в сопрягаемой паре.

Поступательное перемещение для возврата скобы на исходную позицию обеспечивается роликом, взаимодействующим с поводком при повороте рычага по часовой стрелке.

При подготовке измерительной системы к работе осуществляют следующие наладочные операции.

Подводящее устройство крепят к столу шлифовального станка так, чтобы измерительные наконечники скобы разместились против контролируемого сечения детали. Для ориентации измерительных наконечников в диаметральной плоскости детали скобу поворачивают вокруг оси державки, установленной в клеммном зажиме колодки, до тех пор, пока оба наконечника не будут оставлять на поверхности детали общий «оптический след». По окончании ориентации державку фиксируют крепежными болтами. Величину арретирования измерительных наконечников регулируют с помощью болта.

Для настройки измерительной системы отбирают из готовых деталей или специально изготавливают подогнанные с заданным зазором и аттестованные вал и втулку. Желательно, чтобы исполнительный размер отверстия соответствовал середине поля допуска на его изготовление, а разность размеров отверстий и вала была равна средней величине заданного зазора сопрягаемой пары.

Перед настройкой следует установить потенциометр корректировки нуля в среднюю часть зоны регулирования, тумблером обеспечить отсчет по грубой шкале с ценой деления 5 мкм, тумблер переключить в положение «наладка».

Настройка измерительного устройства для отверстий осуществляется следующим образом.

Рукоятку перевести в положение «Арретирование». Установить на центрирующую пробку образцовую втулку. Рукоятку перевести в положение «Измерение». Вращением микрометрического винта, взаимодействующего с индуктивным преобразователем, обеспечить совмещение стрелочного указателя с нулевой отметкой шкалы прибора.

Вращая с помощью торцового ключа шестерню, сообщить перемещение каретке измерительного наконечника влево до тех пор, пока стрелка прибора не установится против отметки «+ 100 мкм»: В таком положении зафиксировать каретку болтом. Аналогично, вращая ключом шестерню, переместить вправо вторую каретку с наконечником до момента совмещения стрелки с отметкой «+200 мкм». Каретку зафиксировать болтом. Вращением микрометрического винта совместить стрелку прибора с нулевой отметкой шкалы.

Установкой тумблера в положение «2» подключить к отсчетно- командному устройству оба индуктивных преобразователя, работающих по схеме вычитания выходных сигналов А—В. Установить в центрах станка образцовый вал. С помощью шестерен развести измерительные наконечники на размер, превышающий диаметр контролируемого вала. Движением рукоятки установить скобу в позицию измерения. Вращением микрометрического винта совместить стрелку показывающего прибора с нулевой отметкой шкалы. При помощи шестерни нижнюю ножку переместить вверх до соприкосновения измерительного наконечника с валом. Закрепить наконечник болтом, когда стрелка показывающего прибора установится против отметки «+100 мкм». С помощью шестерни верхний измерительный наконечник переместить вниз до касания с валом. Перемещение прекратить и закрепить наконечник болтом, когда стрелка показывающего прибора установится против отметки «200 мкм». Вращением микрометрического винта установить стрелку показывающего прибора на нуль.

В результате выполненных настроечных операций измерительные каретки настольной скобы и измерительного устройства для отверстий отрываются от упоров, служащих ограничителями рабочего хода. При этом обеспечиваются условия правильной работы плоскопараллельных пружин подвески измерительных кареток.

Тумблером переключить показывающий прибор для отсчета по точной шкале. С помощью потенциометров произвести настройку предварительных команд. Уровень срабатывания окончательной команды совместить с нулевой отметкой шкалы потенциометром.

Сообщая плавные перемещения измерительным наконечникам скобы, проверить правильность настройки команд по шкале показывающего прибора и по включению сигнальных ламп.

При помощи потенциометра сместить настройку по шкале показывающего прибора вправо от нулевой отметки шкалы, если необходимо выполнить сопряжение с зазором, влево от нуля — для получения натяга в сопрягаемой паре.

Отвести скобу в исходное положение. Тумблером включить режим «Работа». Установить на измерительное устройство для отверстий предназначенную для сопряжения готовую втулку. В центрах станка установить заготовку вала. Произвести в полуавтоматическом режиме шлифование пробной партии валов. Проконтролировать полученные размеры с помощью универсальных измерительных средств. С учетом полученных результатов откорректировать первоначальиую настройку потенциометром.

В процессе наладки и эксплуатации измерительной системы необходимо согласовать масштабы выходных сигналов индуктивных преобразователей и определять погрешность их суммирования. Методика поверки заключается в следующем.

Настольную скобу крепят на измерительное устройство для отверстий так, чтобы измерительные наконечники соприкасались с наконечниками для контроля отверстий. Наконечники  вводят в контакт с двумя прикрепленными к корпусу рычагами, которые могут разжиматься сферой  микрометрического винта. Вращая винт, сообщают равные по величине и противоположные по направлению перемещения индуктивным преобразователям, включенным в режим суммирования. Результирующий выходной сигнал преобразователей может изменять свое значение лишь в пределах допустимой погрешности суммирования (0,5 мкм на участке суммирования ±120 мкм и 1 мкм на участке ±200 мкм).

Если погрешность, определяемая по отклонению стрелки показывающего прибора, превышает допустимое значение, следует согласовать масштабы индуктивных преобразователей посредством потенциометров, размещенных на задней панели отсчетно-командного устройства.

Погрешность суммирования в процессе эксплуатации можно также определять с помощью образцовых деталей. Однако такой способ поверки уступает по точности описанному выше, так как не исключает погрешности аттестации образцовых деталей.

Методы устранения неисправностей, возникающих при работе измерительной системы БВ-4180, аналогичны методам, приведенным в соответствующем разделе описания измерительной системы БВ-4100.

Пневматический прибор бвп6060 для контроля деталей с гладкими и прерывистыми поверхностями

Дата публикации: 03.10.2010
Метки: давление, система, стрела, схема

Прибор БВ-П6060 — модернизированная и усовершенствованная конструкция ранее выпускавшегося прибора БВ-1096, разработанного для круглошлифовальных центровых станков-автоматов и полуавтоматов, серийно выпускается Челябинским инструментальным заводом.

Структурная схема прибора. Измерительная оснастка прибора представляет собой двухконтактную скобу, включающую измерительное сопло пневматического прибора. Серийно выпускаемые приборы БВ-П6060 обеспечивают контроль диаметров от 2,5 до 200 мм. Показывающий прибор построен по дифференциальной схеме с сильфонами в качестве упругих чувствительных элементов. Электроконтактный преобразователь используется как преобразователь линейных перемещений в дискретные электрические сигналы- команды. Сигналы преобразователя усиливаются усилителем командных сигналов. Прибор содержит блок сигнализации в виде светофорного табло, информирующего о выдаче прибором соответствующей команды.

В состав прибора также входят блок электропитания и блок питания сжатым воздухом. Давление в воздушной сети должно быть в пределах 3,5—6 кгс/см. На автоматических и полуавтоматических станках необходимо устанавливать реле давления, например, типа БСП7-51 (нормаль ЭНИМС), контролирующее величину давления в заводской сети и выключающее станок при выходе этого давления за указанные пределы. Установка такого реле со световой сигнализацией желательна также на станках, управляемых оператором. При отсутствии группового влагоотделителя перед прибором устанавливается влагоотделитель типа В41-13. Рассмотренные блоки прибора объединены и расположены в одном корпусе. Имеется также модификация, в которой блок усилителя выполнен отдельно и монтируется обычно в электрошкафу станка.

Прибор основан на применении дифференциальной пневматической схемы, при которой чувствительный элемент реагирует на разность давления воздуха в двух ветвях системы, питаемых от одного стабилизатора давления.

Сжатый воздух после предварительной очистки поступает в блок фильтра и стабилизатора и далее через входное сопло в измерительную ветвь, состоящую из шланга, полости сильфона и измерительного сопла, а через входное сопло—ветвь противодавления, состоящую из сопл и сильфона.

Давление в измерительной ветви, а следовательно, и в сильфоне определяется величиной зазора у сопла с защитной коронкой скобы. Величина зазора зависит от диаметра контролируемой детали. Давление в ветви противодавления и в сильфоне в процессе контроля не изменяется, а зависит от ранее установленного винтом зазора у сопла.

Таким образом, разность давлений в сильфонах, закрепленных на корпусе, и, следовательно, положение связанной с ними каретки, подвешенной на параллелограмме из плоских пружин при фиксированном положении винта противодавления, зависит только от размера. Перемещение каретки с помощью рычажно-зубчатого механизма передается на стрелку. С помощью этой стрелки и шкалы диаметром 130 мм можно производить визуальный отсчет величины измеряемого размера и наблюдать за ходом процесса обработки детали.

На каретке установлены два контакта, которые могут замыкаться с двумя регулируемыми контактами. В четырехкомандном устройстве этих контактов четыре, и соответственно электрическая схема прибора более сложная.

Настройку контактов производят с помощью рукояток, которые перемещают кулачки с закрепленными на них указателями. Одновременно перемещаются планки, несущие контакты. Срабатывание команд происходит при прохождении стрелки мимо соответствующих указателей.

Электрическая схема прибора БВ-П6060. Питание прибора осуществляется от электрической сети переменного тока напряжением 127/220 В, прибор включают тумблером. Переключение прибора на соответствующее напряжение питания осуществляется установкой предохранителя в нужное положение.

Командную цепь сигнализации питают через выпрямитель. В электросхеме прибора имеются два реле, управляемые контактами. В работе может быть использован режим, при котором эти реле после замыкания (или размыкания) соотвествующих пар контактов становятся на самопитание, и последующее размыкание (или замыкание) этих контактов не влияет на состояние реле.

Настройку контактов прибора и его наладку можно производить только при условии, что реле не становятся на самопитание. Поэтому схема станка, использующего прибор с постановкой реле на самопитание, должна быть снабжена специальным реле наладки (на схеме приведены его контакты), с помощью которого при настройке и наладке меняется режим работы схемы прибора.

При работе в автоматическом режиме реле наладки станка должно быть под током, и его контакты в схеме прибора должны быть разомкнуты, а контакты замкнуты.

Работа пневматической и электрической частей прибора БВ-П6060 с четырьмя командами принципиально не отличается от описанной выше работы двухкомандного прибора.

Измерительные скобы прибора БВ-П6060 позволяют контролировать как прерывистые, так и гладкие цилиндрические поверхности деталей, обрабатываемых на круглошлифовальных станках.

В ряде случаев на круглошлифовальных станках производят последовательную обработку одним шлифовальным кругом нескольких участков или ступеней вала. Если эти ступени неодинакового диаметра, на каждую ступень должна быть установлена своя измерительная скоба, которая подводится в рабочее положение и управляет циклом обработки в тот промежуток времени, когда шлифуется соответствующая ступень вала.

При таком цикле обработки на станок могут быть установлены пневматические отсчетные устройства типа БВ-П6060, связанные каждый со своей измерительной скобой. Однако такое их использование нерационально, так как в каждый момент обработки в работе находится только одно отсчетное устройство.

Чтобы одно отсчетное устройство могло быть использовано для последовательного подключения четырех измерительных скоб на базе нормализованного пневматического переключателя ПП-4, разработан переключатель типа БВ-3110-4П, в котором используется для работы из шести пять пневматических клапанов, управляемых кулачками, закрепленными на оси рукоятки.

Сжатый воздух из измерительной ветви отсчетного устройства поступает в изолированные камеры пяти пневматических клапанов. При установке рукоятки в определенное положение кулачок нажимает на шток соответствующего клапана и камера А соединяется с камерой Б, связанной с измерительным соплом.

Остальные клапаны при этом положении рукоятки закрыты, и показания отсчетного устройства зависят только от диаметра вала в скобе и зазора у сопла механизма корректировки.

Механизм корректировки имеет устройство для тонкой регулировки величины зазора у выходного сопла в пределах ±0,010 мм и позволяет с помощью винта и рукоятки производить настройку отсчетного прибора для контроля заданного размера. Величину и направление корректировки отсчитывают по лимбу микрометрических винтов этих механизмов.

Аналогичным образом работают и три остальные измерительные скобы соединяемые через каналы с отсчетным устройством.

Клапан и выходное сопло с фиксированной величиной образцового зазора служат для контроля смещения уровня настройки отсчетного устройства. При установке рукоятки в положение «нуль» отсчетное устройство соединяется с соплом и его стрелка должна находиться против нулевой отметки шкалы. Наличие такого контроля значительно облегчает эксплуатацию прибора и поиск причины смещения настройки.

Универсальная измерительная система бв4100

Дата публикации: 02.10.2010
Метки: жидкость, корпус, система, стрела, схема, шестерня

Измерительная система, основанная на электронном принципе действия, предназначена для управления автоматическим циклом обработки деталей на центровых круглошлифовальных станках. Параметры и характеристики измерительной системы соответствуют ГОСТ 8517—70 и ГОСТ 18272—72.

Для удовлетворения широкого круга требований, предъявляемых к современным средствам активного контроля при круглом шлифовании, измерительная система комплектуется в различном сочетании рядом типовых функциональных узлов. Предусмотрено 30 вариантов исполнения измерительной системы. Каждое исполнение комплектуют электронным отсчетно-командным устройством типа БВ-6119-01 или БВ-6119-02, выдающим во внешние цепи соответственно четыре или две управляющие команды. Эти устройства применяют в качестве основных моделей для решения многих задач активного контроля, в том числе контроля деталей с прерывистой поверхностью.

Контроль гладких валов и валов со шпоночными пазами в процессе обработки методами врезания или продольной подачи на круглошлифовальных автоматах и полуавтоматах обеспечивается рядом настольных индуктивных скоб типа БВ-3152-40, БВ-3152-80, БВ-3152-125 и БВ-3152-200. Скобы оснащают индуктивным преобразователем типа БВ-6067.

Автоматизация перемещения измерительной скобы и ее ориентация по отношению к шлифуемой заготовке обеспечивается гидравлическим подводящим устройством типа БВ-3102Т. Наряду с поставкой полного комплекта подводящего устройства предусмотрены варианты поставки только гидроцилиндров без деталей привязки к конкретной модели станка.

Рабочий цикл шлифования методом врезания с применением настольной скобы БВ-3152 осуществляется следующим образом. В начальной фазе цикла настольная скоба шлифовальная бабка занимают исходное положение. Для исключения выдачи ложных команд в нерабочем положении скобы из схемы стайка в измерительную систему поступает сигнал, обеспечивающий блокировку цепей выдачи команд управления. После закрепления заготовки на позиции обработки без участия измерительной системы осуществляется ускоренный подвод шлифовальной бабки и переход на форсированную или черновую подачу. Благодаря этому измерительная скоба приобретает плавное движение в сторону заготовки. Одновременно для подготовки разблокирования командных цепей управления схема станка формирует сигнал, производящий запуск электронного реле времени  измерительной системы. Реле времени обеспечивает включение командных цепей с задержкой, превышающей на 1,5—2 с промежуток времени, необходимый для совершения рабочего хода и установки измерительной скобы в контролирующее положение.

В процессе обработки шток индуктивного преобразователя 2 воспринимает перемещение измерительных кареток скобы. Выходной сигнал преобразователя, пропорциональный изменению размера шлифуемого вала, после усиления электронной схемой преобразуется в аналоговый сигнал для показывающего прибора 6 ив дискретные команды для исполнительных органов станка.

Предварительные команды обеспечивают переход от форсированной к черновой и чистовой подачам абразивного круга. На завершающей фазе цикла в режиме чистового или доводочного шлифования с заготовки снимается оставшаяся часть припуска. В момент достижения заданного размера формируется окончательная команда для ускоренного отвода шлифовальной бабки и измерительной скобы на исходную позицию.

Для контроля деталей с прерывистой поверхностью электрическая схема устройства снабжена пиковым детектором, который в сочетании с элементами электронной памяти пропускает в отсчетно-командную часть устройства сигналы, соответствующие размеру выступов шлифуемой поверхности, и исключает прохождение ложной информации, когда измерительные наконечники попадают в разрывы этой поверхности.

В случае обработки валов методом продольной подачи команды управления, поступающие от измерительной системы, воспринимаются схемой электроавтоматики станка в конце продольного хода стола.

Все элементы электронной схемы отсчетно-командного устройства, размещены в пылезащищенном корпусе. Назначение органов управления, сигнализации и регулировки, установленных на передней и задней панелях устройства.

Контроль гладких валов в процессе обработки методом врезания на круглошлифовальных полуавтоматах или на универсальных станках обеспечивается измерительной системой БВ-4100, оснащаемой рядом навесных трехконтактиых индуктивных скоб типа БВ-3154-40.

При обработке методом врезания скобу устанавливают на станке с помощью унифицированного кронштейна БВ-3221, закрепляемого обычно на кожухе шлифовального круга. При обработке с продольной подачей практикуется установка кронштейна со скобой на одной из бабок или на столе шлифовального стайка. Оба способа крепления навесной скобы обеспечивают измерение диаметра шлифуемой детали в одном сечении.

Рабочий цикл круглошлифовального полуавтомата при использовании измерительной системы с навесной скобой БВ-3154 аналогичен описанному выше циклу шлифования с настольной скобой. Отличие заключается в том, что запуск реле времени РВ осуществляется не внешними цепями, а элементами собственной электросхемы по сигналу индуктивного преобразователя, возникающему в момент установки измерительных наконечников на заготовку, имеющую припуск. Уровень срабатывания этого сигнала в отсчетно-комаидном устройстве БВ-6119 соответствует точке —15 мкм. Установку навесной скобы в контролирующее положение и возврат на исходную позицию производят вручную.

При подготовке измерительной системы к работе осуществляют следующие операции. Отсчетно-командное устройство закрепляют на установочной площадке, размещенной в зоне, удобной для обслуживания и наблюдений, исключающей попадание влаги от системы СОЖ станка. Шину заземления присоединяют к соответствующей клемме на корпусе отсчетно-командного устройства. Держатель предохранителя устанавливают в положение, соответствующее напряжению питания, поступающего из схемы станка. Электрические и гидравлические соединения осуществляют с учетом требований документации на конкретную модель станка.

После включения электрического питания проверяют правильность взаимодействия измерительной оснастки с отсчетно-командным устройством. При плавном воздействии на измерительные наконечники скобы стрелка показывающего прибора должна отклониться в правую область шкалы, а в свободном состоянии наконечников — в левую. В случае, если направления перемещений стрелки не совпадают с указанными, следует переключить тумблер полярности выходного сигнала индуктивного преобразователя.

При закреплении основания гидроцилиндра на столе станка измерительные наконечники скобы размещают против контролируемого сечения детали. Для ориентации скобы передвигают кронштейн на колонке так, чтобы точки соприкосновения измерительных наконечников с деталью находилась в середине этих наконечников и размещались в диаметральной плоскости контролируемой детали.

Перед настройкой измерительной системы потенциометр электрической корректировки нуля устанавливают в среднюю часть зоны регулирования, переключают устройство в режим «Наладка» и устанавливают переключатель преобразователей в режим «2».

Индуктивный преобразователь крепят в отведенной на исходную позицию скобе так, чтобы стрелка показывающего прибора установилась в зоне шкалы от —50 до —75 мкм. В центры станка устанавливают образцовую деталь (аттестованную с требуемой точностью меру), исполнительный размер которой соответствует середине операционного поля допуска. Ослабив затяжку крепежных болтов с помощью шестерен, разводят ножки с измерительными наконечниками так, чтобы они не соприкасались с образцовой деталью в рабочем положении скобы.

После установки скобы в позицию измерения вращением микрометрического винта достигают нулевого показания прибора. При помощи шестерни вводят в соприкосновение с образцовой деталью нижний измерительный наконечник. Перемещение ножки прекращают, когда на приборе будет достигнуто показание +100 мкм. В таком положении ножку крепят зажимным болтом. Далее при помощи шестерни верхнюю ножку перемещают до соприкосновения измерительного наконечника с поверхностью образцовой детали. Закрепляют ножку болтом, когда стрелка показывающего прибора установится против отметки шкалы «+ 2С0 мкм». В результате выполненных настроечных операций обе измерительные каретки отрываются от упоров, служащих ограничителями рабочего хода. При этом обеспечиваются условия правильной работы плоскопараллельных пружин подвески этих кареток.

С помощью микрометрического винта производят предварительную установку нуля. Затем, включив вращение образцовой детали и обеспечив подачу охлаждающей жидкости от системы СОЖ станка, совмещают стрелку с нулевой отметкой шкалы посредством потенциометра. С нулевой отметкой шкалы при помощи потенциометра совмещают уровень срабатывания окончательной команды. Для ориентировочного отсчета при настройке уровней срабатывания предварительных команд служат шкалы, нанесенные возле рукояток потенциометров. Окончательно правильность настройки команд проверяют по шкале показывающего прибора в момент включения соответствующей лампы визуальной индикации. При этом проверку перемещения стрелочного указателя вдоль шкалы прибора производят с помощью потенциометра корректировки нуля.

По окончании настройки стрелочный указатель совмещают с нулевой отметкой шкалы. Скобу возвращают на исходную позицию.

Наладку измерительной системы, оснащенной навесной скобой, осуществляют следующим образом. Сначала корпус скобы подвешивают к кронштейну, закрепленному на кожухе абразивного круга. С учетом номинального размера контролируемого вала производят установку необходимого типоразмера сменной штанги. Передвигая штангу вдоль направляющих, совмещают соответствующую отметку шкалы со штриховым индексом, нанесенным на корпус. Крепление штанги осуществляют винтами. Движок с боковым наконечником прижимают к торцу упора и фиксируют стопорным болтом. В центры станка устанавливают образцовую деталь. Шлифовальную бабку подводят в рабочее положение. Измерительные наконечники скобы вводят в соприкосновение с образцовой деталью. С помощью болтов добиваются установки измерительных наконечников в одну плоскость, перпендикулярную к оси детали. Правильно ориентированные наконечники должны оставлять на поверхности вращающейся детали общий след.

Регулировку измерительного усилия на нижнем измерительном наконечнике обеспечивают изменением крутящего момента пружины за счет поворота стакана.

По окончании наладочных операций включают вращение образцовой детали, затем с помощью микровинта совмещают стрелку показывающего прибора с нулевой отметкой шкалы.

Настройку команд осуществляют методами, изложенными выше при описании наладки настольной скобы. Перед началом цикла измерения скобу отводят в исходное положение и переключают электросхему в режим «Работа».

После шлифования в полуавтоматическом режиме первых деталей и оценки их размера универсальными измерительными средствами может быть внесена дополнительная корректировка настройки потенциометром смещения нуля.

В процессе эксплуатации измерительной системы возможно возникновение отдельных неполадок. Если при включении прибора в сеть не отклоняется стрелка и не загораются сигнальные лампы, следует проверить, нет ли обрыва в кабеле индуктивного преобразователя, и проконтролировать напряжение в линии питания. Кроме того, следует проверить, не перегорели ли сигнальные лампы или предохранитель, и, если необходимо, заменить их. В случае повторного выхода из строя необходимо установить причину короткого замыкания.

Правильное функционирование измерительной системы может быть нарушено вследствие проникновения влаги внутрь корпуса индуктивного преобразователя из-за механического повреждения герметизирующих уплотнений. После просушки узлов преобразователя поврежденные детали уплотнений следует заменить новыми. Увеличение погрешности измерения может появиться при ослаблении крепления деталей и узлов, входящих в измерительную цепь индуктивной скобы. На точностные показатели отрицательно влияет износ контактных поверхностей измерительных наконечников. Обновление изношенных поверхностей осуществляется путем поворота цилиндрических наконечников вокруг собственной оси. Смещение настройки в процессе работы измерительной системы, обусловленное небольшим износом измерительных поверхностей наконечников, легко компенсируется потенциометром электрической корректировки нуля в диапазоне ±60 мкм.

Устранение возникающих неисправностей и ремонт измерительной системы следует поручать квалифицированным специалистам.

Приборы лак07 и лак03 для контроля гладких и ступенчатых валов

Дата публикации: 01.10.2010
Метки: давление, рычаг, стрела, схема

Прибор JIAK-07 предназначен для контроля диаметров шеек распределительных валов тепловозных двигателей, обрабатываемых на шлифовальных станках мод. 3164 Харьковского станкозавода им. Косиора. Он позволяет осуществлять непрерывный контроль диаметра по всей шлифуемой длине как гладких, так и ступенчатых валов, обрабатываемых в люнетах.

Воздух из сети под давлением 0,3—0,6 МПа, пройдя влагоотделитель, поступает в блок фильтра со стабилизатором и далее под давлением 0,15 МПа поступает в измерительную пневматическую схему самобалансирующегося прибора мод. 324 завода «Калибр». Чувствительным элементом этой схемы, воспринимающим изменения размера контролируемого диаметра, является измерительное сопло, неподвижно закрепленное в призме, и пятка подвижного измерительного рычага.

Измерительное устройство имеет шарниры и может самоустанавливаться на контролируемой поверхности, базируясь на твердосплавных опорах призмы.

В крайнем верхнем положении рычаг вместе с измерительным устройством удерживается шариковым фиксатором, который включает трубу с подпружиненным шаром и сектор-держатель, жестко связанный с рычагом.

Для контроля трех типоразмеров распределительных или ступенчатых валов на кожухе шлифовального круга закреплено три самостоятельных измерительных устройства с рычагами. Оси шарниров крайних рычагов повернуты на угол, а рычаги выполнены так, что при постановке измерительного устройства на контролируемую поверхность оно занимает положение, перпендикулярное к оси вала.

Каждое измерительное устройство включено в отдельный показывающий пневматический прибор. Настройка прибора аналогична настройке прибора ЛАК-01.

Прибор ЛАК-03 предназначен для контроля ступенчатых колесных осей тепловоза, обрабатываемых на стайке мод. 3164. Контроль диаметра обрабатываемой детали осуществляется бесконтактным чувствительным элементом, состоящим из эжекторного сопла и заслонки (обрабатываемая поверхность детали). Величина зазора косвенно определяет размер диаметра. Эжекторное сопло включено в пневматическую измерительную схему компенсационного прибора мод. 324. Для построения этой схемы необходимо в приборе входное сопло нижней камеры заглушить, установив дополнительное сопло с таким проходным сечением, чтобы стрелка прибора при максимальном зазоре Z = 0,4 мм занимала приблизительно положение, соответствующее середине линейного участка шкалы прибора. Рабочее давление пневматической схемы 0,15 МПа. Параметры эжекторного преобразователя позволяют вести контроль деталей с припуском на диаметр до 0,75 мм.

При многократной постановке измерительной призмы на деталь показания прибора не должны меняться больше чем на одно деление шкалы. Окончательную установку шкалы на нуль производят при вращающейся детали с включением подачи охлаждающей жидкости.

Прибор для контроля диаметров шеек коленчатых валов

Дата публикации: 30.09.2010
Метки: давление, рычаг, стрела, схема

Измерительное устройство прибора для контроля диаметров шеек коленчатых валов в процессе их шлифования построено по принципиальной схеме. Обработку шеек ведут в люнетах.

С призмой посредством пружинного шарнира связан измерительный рычаг, в процессе контроля контактирующий своим твердосплавным наконечником с поверхностью детали. Другой конец рычага и измерительное сопло образуют чувствительный элемент сопло-заслонка.

Измерительное сопло включено в пневматическую схему самобалансирующегося прибора мод. 324 завода «Калибр». Измерительное усилие 3,00 ± 0,50 Н создается пружиной. В крайнем верхнем положении измерительное устройство удерживается шариковым фиксатором, закрепленным на кожухе шлифовального круга. При постановке призмы на позицию измерения ее поворачивают с помощью рукоятки, что предохраняет измерительный рычаг от ударов о деталь.

Прибор подключают к заводской воздушной сети с давлением 0,3—0,6 МПа через влагоотделнтель типа В41-13 и блок фильтра со стабилизатором мод. 326. Рабочее давление 0,1б МПа.

Настройку прибора осуществляют по окончательно обработанной шейке коленчатого вала и аттестованной универсальным измерительным средством.

Во время постановки измерительного устройства на окончательно обработанную деталь, вращая гайку, перемещают измерительное сопло до такого его положения, при котором стрелка показывающего прибора занимает отметку, соответствующую середине прямолинейного участка характеристики пневматического преобразователя. Вариация показаний прибора в случае многократной установки и снятия измерительного устройства с контролируемой детали не должна превышать одного деления шкалы прибора.

Большие значения вариации показаний объясняются наличием недопустимых зазоров в шарнирах, нежестким креплением серьги, плоских пружин в шарнире и измерительного сопла в призме.

В процессе шлифования, как только указатель показывающего прибора достигнет отметки шкалы, на которую он был настроен, шлифование прекращают, измерительное устройство снимают с детали и включают быстрый отвод шлифовальной бабки.

Настройку прибора надо проверять перед каждой сменой.

Для каждого типоразмера вала имеется отдельная измерительная призма, заранее настроенная. С помощью разжимной цанги и винта ее быстро устанавливают в рабочее положение. С помощью подпружиненного шара и винта призму строго ориентируют относительно рычага. Дальнейшая настройка призмы не требуется. Такая конструкция подвески измерительной призмы позволяет переходить от контроля одного типоразмера вала на контроль другого с крайне малыми затратами времени.

В случае контроля шеек, на поверхности которых имеются отверстия, контактные опоры призмы и наконечник рычага выполняют с двумя цилиндрическими опорными поверхностями (сечение В—В). Расстояние между опорами должно быть больше диаметра отверстия.

Механический прибор бвп3156 для контроля валов с гладкой поверхностью

Дата публикации: 29.09.2010
Метки: корпус, рычаг, стрела

Прибор, основанный на механическом принципе действия, предназначен для контроля валов с гладкой поверхностью в процессе их обработки методом врезания на центровых круглошлифовальных полуавтоматах и универсальных станках. В зависимости от диапазона измерения предусмотрено четыре варианта исполнения прибора.

Конструкция кронштейна позволяет навесной скобе в процессе контроля поворачиваться относительно осей. Этим обеспечивается самоустановка скобы неподвижными твердосплавными наконечниками на поверхности контролируемой детали. Изменение размера детали воспринимается твердосплавным измерительным наконечником штока и передается его опорной пяткой на измерительный стержень индикатора часового типа с ценой деления 0,01 мм. Прекращение процесса обработки детали осуществляется оператором в момент совмещения стрелочного указателя с нулевой отметкой шкалы. Измерительное усилие создается пружиной. Усилие прижатия неподвижных наконечников обеспечивается спиральной пружиной, размещенной в стакане кронштейна. Для защиты плоских пружин от поломки перемещение штока ограничивается винтом. При снятии скобы с детали рычаг, поворачиваясь вокруг осей, приподнимает скобу, освобождая рабочую зону для загрузки очередной заготовки.

Настройка трехконтактной скобы осуществляется по установленной в центрах образцовой детали, размер которой соответствует середине поля допуска, в следующей последовательности.

Отпустить болты и перемещать штангу до совмещения штрихового индекса на корпусе скобы с отметкой шкалы, соответствующей номинальному размеру детали. Переместить движок с боковым наконечником по штанге вплотную к торцу упора и зафиксировать болтом. Закрепить скобу на оси так, чтобы она установилась против середины абразивного круга, и надеть ее на образцовую деталь. Установить корпус скобы с наклоном 10—15° от вертикали в сторону рабочего. Для этого отпустить болт, крепящий кронштейны к кожуху абразивного круга. Повернуть кронштейн вокруг болта так, чтобы обеспечился нужный наклон скобы. Установку контактных поверхностей измерительных наконечников скобы в плоскость, перпендикулярную оси центров, отрегулировать с помощью трех установочных болтов.

Настройку индикатора следует произвести при вращении образцовой детали. Совмещение нулевой отметки шкалы со стрелочным указателем осуществляется поворотом шкалы индикатора. Окончательная корректировка настройки производится после шлифования пробной партии деталей и определения их размеров с помощью универсальных измерительных средств.

В процессе эксплуатации станка абразивный круг подвергается взносу. Благодаря этому возрастает угол наклона скобы и ее измерительные наконечники смещаются с поверхности контролируемой детали. Неперпендикулярная установка скобы относительно линии центров может вызвать повышенную вибрацию стрелочного указателя. Для восстановления работоспособности прибора необходимо периодически производить правильную ориентацию скобы с помощью установочных болтов кронштейна.

Возрастание погрешности показаний прибора может возникать в случае ослабления крепления деталей, входящих в измерительную цепь, при выработке рабочей поверхности опорной пятки и чрезмерном износе контактных поверхностей измерительных наконечников, в случаях повреждения плоских пружин или выхода из строя индикатора. Изношенные поверхности следует восстановить путем механической обработки, неработоспособный индикатор и поврежденные плоские пружины заменить новыми.

Воздухопроводы

Дата публикации: 20.09.2010
Метки: давление, стрела

Сжатый воздух к пневматическим измерительным приборам подается по медным и поливинилхлоридным трубкам.

В медных трубах, подвергаемых перед монтажом отжигу, образуется окалина, которую после придания трубе соответствующей формы необходимо удалить. Перед установкой трубы на прибор ее нужно тщательно продуть сжатым воздухом.

В качестве воздухопровода, соединяющего измерительную оснастку прибора с отсчетным прибором, лучше всего применять поливинилхлоридные трубки, сочетающие гибкость с прочностью. При достаточной толщине стенки эти трубки могут быть использованы также на участке воздухопровода от стабилизатора давления до входного сопла.

Для соединений гибких воздухопроводов используют широкую номенклатуру концевых проходных и переходных штуцеров, угольников, тройников, крестовин, гаек и ниппелей.

При назначении внутреннего диаметра воздухопровода на участке от источника питания до стабилизатора давления (для участков, находящихся под сетевым давлением) принимают нижнюю границу сетевого давления равной 0,32 МПа, а максимально допустимую скорости потока воздуха 15 м/с. Внутренний диаметр воздухопровода, соединяющего стабилизатор давления с входными соплами прибора, рекомендуется принимать равным 6 мм.

Качество монтажа воздухопровода пневматического измерительного устройства определяют по отсутствию засорений и его герметичности. Все элементы воздухопровода, особенно после группового фильтра, должны быть тщательно очищены от окалины, стружки, масла и других загрязнений и продуты очищенным сжатым воздухом.

Герметичность воздухопровода на участке от компрессора до стабилизатора давления на работе пневматических измерительных устройств не сказывается. Утечки в этом случае лишь увеличивают расход воздуха и в некоторой степени могут снизить давление перед стабилизатором. Негерметичность воздухопровода на участке после стабилизатора давления недопустима. Она особенно опасна на участке после входных сопл. Утечки воздуха на этом участке воздухопровода оказывают такое же влияние на показания измерительного устройства, как соответствующее этой утечке увеличение измерительного зазора. Утечки через неплотности соединений воздухопроводов носят обычно переменный характер и поэтому не могут быть компенсированы соответствующей настройкой измерительных устройств.

Герметичность воздухопровода на участке стабилизатор давления—входные сопла—измерительная оснастка проверяют с помощью мыльной пены в местах возможных утечек (уплотнения в штуцерах, резьбовые соединения и т. д.) под максимальным рабочим давлением. С этой целью перекрывают отверстия выходных сопл (измерительных н противодавления), а с помощью стабилизатора давления устанавливают максимально допустимое для данного прибора рабочее давление. Для отсчетно-командных устройств с сильфонами давление не должно превышать 0,2 МПа.

Возможен также другой способ проверки герметичности. К проверяемому участку присоединяют технический манометр с ценой деления 0,01 МПа класса 2,5.

При перекрытых отверстиях выходных сопл в измерительное устройство подается сжатый воздух под максимальным рабочим давлением. Перекрыв вход в измерительное устройство за стабилизатором давления, в течение 3 мин ведут наблюдение за показанием манометра. Стрелка манометра при этом не должна перемещаться. Если обнаруживается падение давления, места утечки определяют с помощью мыльной пены.

Команднопоказывающие приборы и их расчет

Дата публикации: 16.09.2010
Метки: давление, система, стрела, схема

Дифференциальные сильфонные приборы. Сжатый воздух из пневмосети, пройдя через блок фильтра и стабилизатора, под постоянным давлением Н = const истекает через входные сопла и в полости сильфонов.

Из правого сильфона воздух через кольцевой зазор, образованный торцом измерительного сопла и поверхностью контролируемой детали, истекает в атмосферу. В этом сильфоне создается измерительное давление величина которого зависит от размера контролируемой детали.

Из левого сильфона воздух истекает в атмосферу через узел противодавления, а в полости сильфона создается постоянное давление. Свободные концы сильфонов жестко связаны стяжкой, подвешенной на плоских пружинах.

Положение подвижной системы прибора определяется разностью измерительного давления и некоторого постоянного противодавления. Перемещение подвижной системы измеряется с помощью механизма, который включает стрелку со шкалой и рычажно-зубчатую передачу от сильфонов к стрелке.

В некоторых конструкциях передача движения на стрелку осуществляется капроновой нитью, образующей петлю на оси стрелки. Один конец нити прикреплен к кронштейну, который крепится к подвижной системе прибора, а другой конец нити натянут пружиной.

На подвижной системе прибора с помощью плоских пружин закреплены подвижные электрические контакты. Для предварительного натяжения пружин с целью обеспечения необходимого усилия замыкания контактов служат упоры. Винты с неподвижными контактами служат для настройки срабатывания электрических контактов при заданном размере контролируемой детали. В существующих приборах число пар контактов достигает шести.

Чувствительность на электрические контакты для сильфонных приборов микронной точности обычно принимают равной 20—50. Уменьшение чувствительности на контакты ведет к уменьшению точности настройки контактов, а также к усложнению механизмов настройки и передачи на стрелку.

Эффективную площадь сильфонов выбирают исходя из заданной погрешности измерения. Из принципиальной схемы видно, что по мере перемещения сильфонов вместе с замыканием или размыканием контактов на подвижную систему прибора начинают действовать дополнительные усилия со стороны пружин электроконтактного устройства. Эти усилия вызывают погрешность показаний по шкале, но не влияют на погрешность срабатывания контактов прибора. Кроме того, на погрешности показаний сказывается колебание усилия прижима механизма передачи движения от сильфонов на стрелку.

С целью уменьшения погрешности показаний до заданной величины необходимо увеличивать эффективную площадь сильфона так, чтобы усилие, развиваемое сильфонами при изменении измерительного зазора на величину допустимой погрешности, было равно или больше суммарного дополнительного усилия.

Методика расчета сильфонных приборов может быть использована для расчета приборов, в которых в качестве упругого элемента применяют мембраны, мембранные коробки.

По схеме на выпускают несколько моделей сильфонных дифференциальных приборов. Приборы, выпускаемые заводом ЧИЗ (Челябинский инструментальный завод), предназначены специально для построения средств активного контроля. Они включают в себя дополнительно электронный блок, светосигнальное устройство и блок фильтра со стабилизатором (кроме прибора БВ-6017-4к). Остальные приборы, этих блоков не имеют, но в сочетании с блоками, выпускаемыми заводом «Калибр», их можно применять в качестве отсчетно-командных приборов средств активного контроля.

Компенсационные приборы. Сжатый воздух под давлением питания истекает через входные сопла в измерительную и компенсационную камеры. Из камеры воздух истекает в атмосферу через зазор между торцом сопла и поверхностью контролируемой детали, а из камеры— через кольцевую щель между поверхностями конической иглы и сопла. Мембрана (из прорезиненной ткани) находится в покое только в том случае, если давление в камерах одинаково. При изменении зазора измерительное давление также меняется и равновесие мембраны нарушается.

Перемещаясь, мембрана изменяет положение иглы относительно сопла таким образом, что давление в компенсационной камере вновь становится равным измерительному давлению. Перемещение иглы, отсчитываемое по шкале прибора, является мерой изменения размера детали.

Получение команд в компенсационных приборах осуществляется с помощью электроконтактных преобразователей, как это имело место в сильфонных приборах.

С помощью компенсационного прибора можно измерять разность двух размеров. Для этого в компенсационную камеру включают второй пневматический преобразователь. Конструктивно компенсационные приборы просты, обладают высокой точностью, менее инерционны по сравнению с сильфонными приборами. По компенсационной схеме построены приборы «Этамию» фирмы «Ателерс де Норманди» (Франция).

В зависимости от угла конуса иглы приборы «Этамик» выпускают с ценой деления 0,0005; 0,001 и 0,002 мм соответственно с диапазоном измерения 0,04; 0,08 и 0,16 мм. Погрешность этих приборов не превышает цены деления.

Зависимость величины перемещения конической иглы от изменения зазора определяется из условия компенсации давлений, которое сводится к равенству отношений площадей истечения через сопла компенсационной и измерительной ветвей.

Оригинальная конструкция компенсационного прибора разработана в Омском политехническом институте.

Измерительная ветвь образована входным соплом и измерительном соплом, а компенсационная — входным соплом и компенсационным соплом. Первичные преобразователи соединены с соответствующими камерами прибора. При изменении зазора, образованного торцом измерительного сопла и поверхностью контролируемой детали, измерительное давление в верхней камере также изменяется и равновесие мембраны нарушается. Перемещаясь, мембрана через систему рычагов изменяет зазор между торцом сопла и поверхностью рычага таким образом, что давление в компенсационной (нижней) камере вновь становится равным измерительному давлению. Перемещение рычага, отсчитываемое по шкале индикатора, является мерой изменения размера детали.

Наличие рычага позволяет регулировать цену деления прибора в пределах 0,5—5 мкм путем изменения длины малого плеча рычага. При отношении плеч 1 : 10 и цене деления индикатора 0,01 мм цена деления прибора составляет 0,001 мм. Газодинамическое равенство выходных дросселирующих каналов измерительной ветви и компенсационной позволило получить прибор с линейной характеристикой (нелинейность не более 1%) и крайне малой погрешностью, связанной с колебанием давления питания.

Принципы построения командно-показывающих приборов на базе стандартных манометров и мембранной техники. С помощью стандартных манометров классов 0,5—1  элементов УСЭППА получают высокоточные показывающие приборы, а с дополнением дискретных пневматических преобразователей — командно-показывающие приборы.

Учитывая, что производство манометров — массовое, с различными диапазонами измерения, шкалами и классами точности, рассмотренный принцип построения показывающих приборов позволяет наиболее гибко решать различные метрологические задачи. Для построения дискретных пневматических преобразователей, предназначенных для выдачи команд, можно также использовать элементы УСЭППА.

Рассмотрим построение дискретного преобразователя на базе элемента сравнения ЭС-3, камеры которого подключаются к измерительной ветви с давлением ветви противодавления с давлением.

Величина давления зависит от величины контролируемого размера детали, а величина противодавления в процессе измерения постоянна. Появляется дискретный сигнал. В случае давление в выходном канале равно нулю.

Для повышения быстродействия выдачи команды элемент ЭС-3 дополняется пневматическим усилителем, который одновременно усиливает выходной сигнал по мощности (по расходу). В качестве усилителей можно использовать реле Р-ЗН, Р-ЗФ, работающие в режиме повторения.

Дискретные преобразователи на базе элемента ЭС-3 обеспечивают следующие показатели.

1.                   Погрешность срабатывания только при прямом ходе измерителя составляет ±40 Па.

2.                   Погрешность обратного хода составляет 200—250 Па.

3.                   Время срабатывания при объеме измерительной камеры 20 см* и входных соплах сечением 0,8—1,2 мм составляет 0,6—0,2 с.

Для построения особо точных дискретных преобразователей применяют специально разработанные элементы, у которых мембраны выполняют без жесткого центра и дополняют их усилителями.

Во многих случаях при автоматизации линейных измерений в машиностроении сложные командные устройства приборов можно более просто построить на стандартных элементах УСЭППА, чем на традиционно применяемых электромагнитных реле. Элементы УСЭППА обеспечивают высокую надежность схем. Рассмотрим принципы построения командно-показывающих устройств подналадчиков, проверенных в производственных условиях на третьем ГПЗ (г. Саратов).

Высокая точность обеспечивается за счет применения на первичном звене преобразования мембраны без жесткого центра. Сигнал по мощности и давлению усиливается двухкаскадным мембранным усилителем. Оба элемента собраны в единый блок. Однако во многих случаях дискретные преобразователи, построенные на базе элемента ЭС-3 система УСЭППА (погрешность срабатывания при прямом ходе не более ±40 Па), можно успешно применять для автоматизации контроля в машиностроении.

Измерительная схема и отсчетное устройство аналогичны подналадчику. Логическая часть схемы строится на базе двух триггеров и двух импульсаторов. Для задержки команды на подналадку с момента подачи предыдущей команды до момента прохождения всех деталей, находящихся в это время между зоной обработки и позицией измерения, можно использовать пневматическое реле времени.

Измерительная и отсчетная части схемы аналогичны схемам подналадчиков, рассмотренным выше. Рассмотрим только механизм задержки. Сигнал дискретного первичного преобразователя поступает через нормально открытый пневматический клапан на импульсатор, и на выходе подналадчика появится подналадочный сигнал.

Через определенное время сигнал включает также триггер, выход которого закрывают клапаны. Задержки настраивают с помощью регулируемых дросселей. Закрытием клапана исключается возможность прохождения сигнала на выход подналадчика, а при закрытии клапана включается пневматическое реле времени, его объем отсоединяется от атмосферы, и давление в нем начинает повышаться через регулируемый дроссель и задающее устройство по линейному закону. В момент, когда давление в емкости и связанной с ним верхней камере элемента сравнения ЭС-3 несколько превысит заданное давление, элемент ЭС-3 сработает и выдаст команду, которая выключает триггер и реле времени. Выдержку времени регулируют дросселем так, чтобы она была больше времени прохождения всех деталей, находившихся между зонами обработки и измерения в момент подачи подналадочной команды.

Во всех рассмотренных выше схемах путем включения на выходе стандартных пневматических электропреобразователей можно преобразовать пневматические выходные сигналы в электрические. Это позволяет использовать их на станках как с пневматической, так и с электрической схемой управления.

Функциональные возможности элементов настолько широки, что позволяют просто решать еще многие другие задачи контрольно-измерительной техники.

  • Страница 1 из 5
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5