Устройство виброгашения расточной борштанги Советский патент 1992 года по МПК F16F15/03 

Изобретение относится к области машиностроения, главным образом к технике обработки глубоких отверстий. В настоящее время на металлорежущих станках для расточки глубоких отверстий применяются бор- штанги с виброгасителями, минимальный уровень вибраций которых достигается так называемой рациональной настройкой виб- рогасящего устройства путем изменения жесткости и демпфирования его упругих элементов.

Из известных устройств виброгашения наиболее близким по технической сущности является устройство, представляющее собой динамический гаситель вибраций с регулировочным винтом, расположенный внутри борштанги и состоящий из металлических дисков, между которыми установлены резиновые копьца. Для настройки этого гасителя на определенную частоту вибраций проводится серия испытаний с различной силой сжатия регулировочным винтом его резиновых колец, в результате чего изменяется его жесткость. При этом используется комплекс виброизмерительной аппаратуры, в состав которого входлт датчик вибраций, измерительный прибор для определения параметров вибраций и устройство отображения информации, например осциллограф. В результате настройки устройства виброгашения находится положение регулировочного винта, при котором обеспечивается минимальная амплитуда вибрации борштанги при определенной частоте возмущения.

Однако в процессе технологической операции расточки глубоких отверстий с помощью борштанг в результате изменяющихся условий режима резания частота вибраций может варьировать в значитель« «&

ных пределах. При этом данные устройства виброгашений борштанги, настроенные на определенную частоту вибрации, оказываются неэффективными и даже могут стать причиной резкого увеличения амплитуды вибраций, Проведение же частых настроек регулировочного винта таких устройств виброгашения увеличивает вспомогательное время на обработку деталей.

Целью изобретения является повышение эффективности виброгашения и снижение трудоемкости эксплуатации за счет сокращения времени настройки гасителя.

Поставленная цель достигается тем, что устройство виброгашения расточной борштанги, содержащее динамический гаситель вибраций с регулировочным винтом, датчик вибраций и прибор измерения амплитуды вибраций, снабжено выпрямителем со сглаживающим фильтром, подключенным к выходу прибора измерения амплитуды вибраций, первым сумматором, инверсный вход которого подсоединен к выпрямителю со сглаживающим фильтром, источником напряжения смешения, подключенным к второму входу первого сумматора, амплитудным детектором, первый вход которого подключен к выходу последнего, вторым сумматором, к инверсному входу которого подключен выход амплитудного детектора, к второму его входу подсоединен выход первого сумматора, регенераторным компаратором, вход котором подсоединен к выходу второго сумматора, Т-триггером, вход которого подключен к выходу регенераторного компаратора, а выход к второму входу амплитудного детектора, и электроприводом, выходной вал которого жестко связан с регулировочным винтом динамического гасителя, а к его входу подключен выход Т-триггера.

На чертеже представлена блок-схема устройства виброгашения расточной борштанги.

Устройство виброгашения содержит датчик вибраций 1, прибор измерения амплитуды вибраций 2, вход которого подсоединен к выходу датчика вибраций 1, выпрямитель Зсо сглаживающим фильтром, который подключен к выходу прибора измерения амплитуды вибраций 2, первый сумматор 4, инверсный вход которого подсоединен к выпрямителю 3 со сглаживающим фильтром, а второй его вход подключен к источнику 5 напряжения смещения, амплитудный детектор б, первый вход которого подан на выход первого сумматора 4, второй сумматор 7, к инверсному входу которого подключен выход амплитудного детектора б, а к второму его входу подсоединен выход первого сумматора Л, регенераторный компаратор 8, вход которого подан на выход второго сумматора 7, а выход подается на вход счетного триггера 9, выход

которого подается на второй вход амплитудного детектора 5 и вход электропривода 10, выходной вал которого жестко связан с регулировочным винтом динамического гасителя вибраций 11, воздействующим на

0 расточную борштангу 12. Зависимость амплитуды вибраций борштанги 12 в функции перемещения регулировочного винта динамического гасителя 11 имеет вид экстремальной характеристики, минимум которой

5 варьируют в процессе резания.

Уровень вибраций расточной борштанги 12, возникающих в процессе расточки глубоких отверстий, измеряется индукционным датчиком вибраций 1, сигнал с которого

0 поступает на прибор измерения амплитуды вибраций 2, выполненный на интеграторе, Сигнал переменного тока с выхода прибора 2, пропорциональный амплитуде вибраций, преобразуется выпрямителем 3 со сглажи5 вающим фильтром в соответствующий сигнал постоянного тока. Затем этот сигнал инвертируется и складывается с напряжением смещения источника 5 в первом сумматоре 4. Результирующий сигнал подается

0 на амплитудный детектор 6 и второй вход второго сумматора 7. Амплитудный детектор 6 фиксирует только увеличение входного сигнала, выходной сигнал которого, подаваемый на инверсный вход второго сумматора

5 7, вычитается из текущего сигнала на его втором входе. Сигнал разности с выхода второго сумматора 7 подается на вход регенераторного компаратора 8 и с его выхода на триггер 9 со счетным входом, и, когда он

0 превышает величину зоны нечувствительности регенераторного компаратора 8, счетный Т-триггер 9 производит реверс электропривода 10, а также разряд запоминающего конденсатора в амплитудном де5 текторе 6. Электропривод 10 поворачивает регулировочный винт динамического гасителя вибраций 11,изменяя силу сжатия его резиновых колец, в результате чего регулируется собственная частота ди0 намического гасителя 11 и достигается минимальный уровень вибраций расточной борштанги 12.

Устройство виброгашения расточной бсрштанги технически реализовано на сле5 дующих элементах: в качестве датчика вибраций 1 используется сейсмодатчик индукционного типа; прибор измерения амплитуды 2 представляет собой электронный нормирующий усилитель-интегратор, выполненный на операционном усилителе (ОУ)

типа К140УД8А с соответствующими цепями отрицательной обратной связи; блок 3 выполнен как диодный выпрямитель мостового типа с фильтром; первый сумматор 4 реализован на ОУ типа К140УД8А; регули- руемый источник постоянного тока 5 со стабилизатором компенсационного типа реализован на интегральной микросхеме К142ЕН2; амплитудный детектор 6 выполнен на ОУ типа К544УД2В по схеме так на- зываемого идеального выпрямителя с запоминающим конденсатором; второй сумматор 7 представляет из себя суммирующий ОУ со входными цепями, промасштз- бированными соответственно уровнями входного напряжения, реализован на ОУ типа К140УД8А; регенераторный компаратор 8 выполнен на микросхеме типа К521САЗ с регулируемой величиной гистерезиса; Т- триггер 9 со счетным входом реализован на интегральной микросхеме типа К155ТВ 1; в качестве исполнительного двигателя электропривода 10 используется электродвигатель постоянного тока типа ДП 25-1,6-3-27; гаситель 11с винтом представляет собой груз, подвешенный внутри борштанги на упруго-вязких амортизаторах с регулируемой упругостью за счет перемещения электроприводом через винт одной из опорных поверхностей амортизаторов; борштанга 12- расточная консольная оправка для токарной обработки глубоких отверстий.

Формула изобретения Устройстсо виброгашения расточной борштанги, содержащее динамический гаситель вибраций с регулировочным винтом, датчик вибраций и прибор измерения амплитуды вибраций, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности виброгашения и снижения трудоемкости эксплуатации за счет сокращения времени настройки гасителя, оно снабжено выпрямителем со сглаживающим фильтром, подключенным к выходу прибора измерения амплитуды вибраций, первым сумматором, инверсный вход которого подсоединен к выпрямителю со сглаживающим фильтром, ис- точником напряжения смещения, подключенным к второму входу первого сумматора, амплитудным детектором, первый вход которого подключен к выходу последнего, вторым сумматором, к инверсному входу которого подключен выход амплитудного детектора, к второму его входу подсоединен выход первого сумматора, генераторным компаратором, вход которого подсоединен к выходу второго сумматора, Т-триггером, вход которого подключен к выходу генераторного компаратора, а выход- к второму входу амплитудного детектора, и электроприводом, выходной вал которого жестко связан с регулировочным винтом динамического гасителя, а к его входу подключен выход Т-триггера.

Использование: в машиностроении, станкостроении, а именно в средствах обработки глубоких отверстий. Сущность изобретения: устройство виброгашения расточной борштанги содержит динамический гаситель вибраций с регулировочным винтом, последовательно соединенные датчик вибраций, прибор измерения амплитуды вибраций, выпрямитель со сглаживающим фильтром, первый сумматор, амплитудный детектор, второй сумматор, генераторный компаратор, Т-триггер и электропривод, выходной вал которого жестко связан с регулировочным винтом динамического гасителя. К второму входу первого сумматора подключен источник напряжения смещения. Выход первого сумматора подключен к второму входу второго сумматора. Выход Т-триггера подключен к второму входу амплитудного детектора.1 ил. (Л