УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗНОСА ТРУЩИХСЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ Российский патент 1997 года по МПК G01N3/56 

Разработанное устройство относится к машиностроению, в частности к измерительным устройствам.

Известны устройства для определения износа трущихся поверхностей, основанные на измерении величины износа различными мерительными средствами и сравнении с допускаемой величиной износа, а также устройства, предназначенные для замера износа методом искусственных баз, т.е. на контролируемой поверхности вырезается лунка, а затем величина износа определяется замером лунки после определенного срока работы (Беркович Е.С. Теоретические и прикладные задачи трения, износа и смазки машин. М: Машгиз, 1959).

Недостатками этих устройств являются низкая точность замеров, сложность контроля изнашиваемой детали в непрерывном технологическом процессе, необходимость разборки узла при проведении замера.

Известно устройство износомер П13 (Пронников А.С. Износ и долговечность станков. М. Гос. научн.-техн. изд-во маш. лит-ры, 1957), состоящее из установочной линейки, каретки резцедержателя, резцедержавки для нанесения лунок, микроскопа.

Недостатками данного устройства являются невозможность замера износа детали без разборки узла, низкая точность измерений.

Известно устройство, которое наиболее близко к предлагаемому [1] содержащее блок питания, индикатор, осветитель, оптическую линзу и фотоприемник.

Недостатками данного устройства являются невозможность замера износа соединения типа "вал-втулка" без разборки узла, низкая точность измерения.

Задачами изобретения являются повышение точности измерений, автоматизация процесса замера, создание возможностей измерений без разборки узла, прогнозирование износа.

Поставленные задачи достигаются тем, что устройство для определения износа трущихся поверхностей состоит из оптико-волоконного световода, связанного с блоком питания интерфейсом ЭВМ и последовательно соединенными преобразователем-усилителем, микропроцессором и устройством ввода информации, индикатор выполнен цифровым, осветитель выполнен в виде установленного в оптико-волоконном световоде светодиода, подключенного к блоку питания, фотоприемник выполнен матричного типа из фотодиодов и связан с линзой и преобразователем-усилителем, оптико-волоконный световод связан с оптической увеличивающей линзой, а цифровой индикатор и интерфейс ЭВМ с соответствующими выходами микропроцессора.

Наличие световода со светодиодом позволяет получать изображение поверхности и без разборки узла трения, а фотоприемник матричного типа из фотодиодов, связанный с оптической увеличивающей линзой, воспринимает увеличенное изображение лунки, что повышает точность замера, а сигналы от фотоприемника обрабатывает устройство микропроцессорного типа и совместно с вводимыми с клавиатуры данными выдает на цифровом индикаторе процент износа исследуемой поверхности и предполагаемый срок службы изделия, кроме того, микропроцессорное устройство связано с ЭВМ, что позволяет прогнозировать необходимый ремонт машины или внеплановые замены деталей, исключить необоснованные ремонтные работы, а также обеспечить необходимую точность станка, оборудования.

На фиг.1 изображено определение местного линейного износа по методу вырезанных лунок; на фиг.2 функциональная схема устройства.

Устройство состоит из оптико-волоконного световода 1, в который вмонтирован светодиод 2, связанный с блоком питания 3 и изолированный трубкой 4, а световод 1 соединен с оптической увеличительной линзой 5 и фотоприемником матричного типа 6, состоящего из фотодиодов 7, сигнал от которых поступает на преобразователь-усилитель 8, а затем в устройство микропроцессорного типа 9, связанного с устройством ввода информации 10, цифровым индикатором 11 и интерфейсом ЭВМ 12.

Работа устройства заключается в следующем. На исследуемую поверхность детали наносится лунка, размеры и форма которой известны и постоянны.

Оптико-волоконный световод 1 вводится в смазываемое отверстие к исследуемой поверхности. Световые импульсы от светотодиода 2 освещают поверхность лунки и посредством световода 1 передается изображение на увеличительную линзу 5, а затем увеличенное изображение попадает в фотоприемник матричного типа 6, в котором сигналы от фотодиодов 7 поступают в преобразователь-усилитель 8, где они преобразуются в уровни логических сигналов "0" и "1", поступают в микропроцессорное устройство 9, т. е. в ОЗУ микроконтроллера. Предварительно задается величина максимально возможного износа детали на устройстве ввода информации 10. После обработки сигналов от фотопремника 6 и устройства ввода информации 10 на цифровой индикатор 11 выводится информация о проценте износа детали.

Информация от микропроцессора 9 передается через последовательный интерфейс 12 на ЭВМ. Имея информацию о дате установки детали, дате замера, величине максимального износа, можно прогнозировать время наступления катастрофического износа, а также прогнозировать ремонт.

Сущность изобретения: устройство содержит блок питания 3, цифровой индикатор, осветитель, выполненный в виде установленного в оптико-волоконном световоде 1 светодиода 2, подключенного к блоку питания 3, фотоприемник матричного типа 6 из фотодиодов 7, связанный с оптической увеличивающей линзой 5 и преобразователем-усилителем 8, оптико-волоконный световод 1 также связан с оптической увеличивающей линзой 5, а цифровой индикатор 11 и интерфейс ЭВМ 12 связаны с соответствующими выходами микропроцессора 9. 2 ил.

Устройство для определения износа трущихся поверхностей, содержащее блок питания, индикатор, осветитель, оптическую увеличивающую линзу и фотоприемник, отличающееся тем, что оно снабжено оптиковолоконным световодом, связанным с блоком питания, интерфейсом ЭВМ и последовательно соединенными преобразователем-усилителем, микропроцессором и устройством ввода информации, индикатор выполнен цифровым, осветитель выполнен в виде установленного в оптиковолоконном световоде светодиода, подключенного к блоку питания, фотоприемник выполнен матричного типа из фотодиода и связан с линзой и преобразователем-усилителем, оптиковолоконный световод связан с оптической увеличивающей линзой, а цифровой индикатор и интерфейс ЭВМ с соответствующими выходами микропроцессора.