Способ определения передаточной функции динамической характеристики полужидкостного трения узлов по направляющим скольжения металлорежущих станков и устройство для его осуществления Советский патент 1985 года по МПК G01N19/02 

1 Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к определению передаточной функции динамической характеристики полужид кого трения узлов (столов, ползунов суппортов, стоек и др.) по направляющим скольжения металлорежущих станков. Целью изобретения является повышение точности определения передаточной функции динамической характеристики полужидкостного трения узлов по направляющим скольжения металлорежущих станков, что достигается за счет исключения погрешностей при определении углового коэффициента наклона статической характеристики трения и коэффициента вязкого сопротивления, а также автоматизации процесса.. . На чертеже представлено устройств для осуществления предлагаемого способа,. Устройство содержит электромагнит ный вибратор 1, подвижный якорь 2 которого Соединяется с узлом 3, гене ратор 4 электрического сигнала, соединенный с обмоткой возбуждения (не показано) вибратор Т, датчик 5 переменной составляющий силытрения контактирующий с поверхностью 6 трения, направляющей 7 скольжения, регистрирующие приборы (не показаны). . Устройство снабжено датчиком 8 скорости, формирователем 9 действитель ного и мнимого значения отношения переменной составляющей силы.трения узла 3 к скорости его перемещения, инвертором 10 напряжения и двумя сумматорами 11 и 12. В качестве датчика5 использ.уют, например,- мал инерционный индукционный датчик, а в качестве датчик.а 8 скорости индукционный датчик еиброскорости сейсмического типа с встроенными дифференцирующим блоком (не показан Формирователь .9 вкл очает импульсный генератор и два запоминающих блока (не показаны). Он вьщает напряжение равное по модулю отношению напряжеНИИ на выходах датчика 5 переменной составляющей силы трения и датчика 8 скорости с фазой, равной сдвигу фаз между этими напряжениями, и раскладывает напряжение на действительное и мнимое значения. В качест ве инвертора 10 используют операционный усилитель с одним входом и 39 выходом и коэффициентом передачи, равньм единице. Сумматоры 11 и 12 вы полнены на операционных усилителях с двумя входами с коэффициентом передачи, равным единице, и одним выходом, охваченным отрицательной обратной связью. Способ определения передаточной функции осуществляется с помощью устройства следующим образом. Перемещают узел 3 по направляющим 7 скольжения. Возбуждают выпущенные колебания узла 3 с помощью электромагнитного вибратора 1 , запитываемого от генератора 4 сигналов. Определяют угловой коэффициент Ь наклона статической скоростной характеристики трения, постоянную времени t всплывания узла 3 и коэффициент 1 вязкого сопротивления по которым определяют передаточную функцию -Ь + ЦРМ При этом частоту со вынужденных колебаний выбирают равной величине, обратной постоянной 1. времени всплывания узла 3, на указанной частоте определяют действительное Rew- и мнимое JiTiV значения отношения переменной составляющей силы трения узла 3 к скорости его перемещения, с учетом которых определяют угловой коэффициент t наклона статической характеристики трения и коэффициент fert вязкого сопротивления соответственно как разность и сумму значеНИИ OmW и ReW. Напряжение U подаваемое с датчика 8 на опорный вхрд формирователя 9, пропорционально скорости перемещения узла 3, а напряжение снимаемое с выхода датчика 5 и подаваемое на измерительный вход формирователя 9, пропорционально переменной составляющей силы трения. Формирователь 9 дает на выходе отношение U-ff, I DC пропорциональное передаточной функции динамической характеристики полужидкостного трения узла 3 на частоте u) /t и раскладывает его на действительное И мнимое UL значения. Сумматор 11 складывает составляющие и,, и ифр и выдает на выходе напряже3ния ц , пропорциональное величине Ь Напряжение U подается на вход инвертора 10, затем сигнал 1902394 поступает на вход сумматора 12, на выходе которого напряжение пропорционально Ь.

1. Способ определения передаточной функции динамической характеристики полужидкостного трения узлов по направляющим скольжения металлорежущих станков, заключающийся в том, что перемещают узел по направляющим .скольжения, возбуждаютвынужденные колебания узла, определяют угловой коэффициент наклона статической скоростной характеристики трения, постоянную времени всплывания узла и коэффициент вязкого сопротивления, по которым определяют передаточную функцию, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности, частоту вынужденных колебаний выбирают равной величине, обратной постоянной времени всплывания узла, на указанной частоте опреДелают действительное и мнимое значения отнощения переменной составляющей силы трения узла к скорости его перемещения, с учетом которых определяют угловой коэффициент наклона статической скоростной характеристики трения и коэффициент вязкого сопротивления. 2. Устройство для определения передаточной функции динамической характеристики полужидкостного трения узлов по направляющим скольжения металлорежущих станков, содержащее электромагнитный вибратор, подвижньй якорь которого соединяется в процессе определения передаточной функции с узлом генератор электрического сигнала, соединенный с обмоткой возбуждения вибратора, датчик (Л переменной составляющей силы трения, закрепляемый на узле и контактирующий с поверхностью трения направляющей скольжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено датчиком скорости, закрепляемым на узQD О ле, формирователем действительного и мнимого значений отнощения переменной составляющей силы трения 00 СО узла к скорости его перемещения, инвертером и двумя сумматорами, измерительньт вход указанного формирователя подключен к выходу датчика переменной составляющей силы трения, опорный вход - к датчику скорости, выходы формирователя, соответствукмцие действительному и мнимому значениям, соединены с одноименными входами обоих сумматоров, а инвертор включен в цепи действительного значения между указанным формирователем и одним из сумматоров.