Устройство активного контроля Советский патент 1976 года по МПК B24B49/00 

1

Изобретение относится к устройствам активного контроля, применяемым в металлообрабатывающей промышленности для управления скоростью шлифовальной бабки в функции оставшегося припуска.

Для управления скоростью подачи шлифовальной бабки при обработке изделий вреным шлифованием известно устройство активного контроля, содержашее измерительную схему с индуктивным датчиком, пореговые устройства, к выходам которых подключены нагрузки, блок опорных уровней, симметричный и несимметричный магнитны мультивибраторы, питающиеся от нйстабилизированного источника напряжения, у коiroporo с целью инвариантности тока срабатывания пороговых устройств к питающему напряженио, к выходам измерительной схемы и пороговых устройств включены нагрузки через двусторонние транзисторные ключи, переключаемые от выходных обмоток несимметричного магнитного мультивибратора, один конец первичной обмотки которого подключен к источнику опорного напряжения, а другой.- через транзисторы

разной прсжодимости к выходным клеммам источника входного напряжения, соединенного встречно с источником опорного напряжения.

Недостатком этого устройства является сложность схемы за счет применения большого числа транзисторных двусторонних ключей.

Целью изобретения является создание устройства активного контроля, выходные характеристики которого инвариантны по отношению к напряжению питания.

Для этого оно снабжено дополнительным мультивибратором, выходные обмотки которого подключены к катушкам индуктивностей датчика, базовым цепям транзисторных ключей измерительной слемы, пороговых устройств и блока опорных уровней, а базовые обмотки включены последовательно с Еыходными обмотками магнитного мультивибратора.

Принципиальная схема предлагаемого устройства активного контроля приведена на чертеже. Устройство состоит из измерительной (катушки индуктивности Lj к L,, дифференциального датчика, фазоч шствител ный мост на транзисторах Т -Т ), трех бесконтактных магнитных реле {транзисторы Тс и TQ, трансформаторы Тр и Tpj -первое бесконтактное магнитное реле; Т-, и Т„ , Тр и Тр - второе реле; Тд и Т, Тр г и Тр- - третье реле), используемых в качестве пороговых устройств сравнения управляющего сигнала с датчика с заданным уровнем опорного тока. К катушкам датчика Ь,и L . а также ,к базовым цепям транзисторов Т -Т Т Т.. подключены выходные оЬмотки симметричного магнитного мультивибратора (трансформатор Тр, транзисторы , fjob .Последовательно с базовыми обмоткам:и основного мультивибратора, питаемого от нестабилизированного напряжения Е, включе ны выходные обмоткиWrf вспомогательного мультивибратора, (трансформатор Тр , транзисторы , , источник опорного напряжения UQ), Схема работает следующим образом. Транзисторы Т -Т , Т , Т переключаются прямоугольным напряжением от магнитного мультивибратора на трансформаторе Тр,. За счет попарно-противофазного переключения транзисторов измерительного моста Tj , Т, и Т„, Т, и переключения транзисторов Тд , Tg , Т , Т , Тд , Т бесконтактных магнитных реле на выходе этих устройств(точки а и б) вьщеляется постоянное значение напряжения UuScp - К Е Л,(1) где К - коэффициент пропорциональности; В - напряжение питания, А - входной сигнал. При включении Uo в схему вспомогательного мультивибратора сердечник его трансформатора (Tpg ), имеющий прямоугольную петлю гистерезиса, перемагничивается +Bs.Ha его вьгходной обмоткеWn, : включенной последовательно с базовой обмот кой WS основного мультивибратора, появля ется напряжение, способствующее отпирани одного транзистора основного мультивибра тора. Сердечник трансформатора Тр , также перемагничивается от - Bs до + Bs . Врем перемагничивания сердечника трансформато ра Tp,j равно в Т l sQ-aW Uo где Q - площадь поперечного сечения сер дечника трансформатора. Время перемэгничивания сердечника тран4)opN aToya Гр равно f -Lui. - .-i тIIZ .H BII-,™..- Е где Q. - площадь поперечного сечения сердечника трансформатора Тр . При условии Е ь. Ццсердечник трансформатора Тр.- перемагничивается быстрее, чем Трд , однако следующий цикл перемагничивания начинается только тогда, когда полярность напряжения на обмотках пуска Wn изменится, а это произойдет по окончании цикла перемагничивания сердечника трансформатора Трг, . Число витков базовых обмотокМ б подбирается таким, чтобы основной 1 гультивибра-г тор не запускался без запускающего импульса с обмотокWn(W5 берется из расчета WP ( 6 т 7 )W5). Таким образом, нагрузки подключаются к источнику питания Е на время 1 каждого полупериода и на нагрузках (для измерительной схемы -. обмотки управления WYb и WYA бесконтактных магнитных реле -обмотки электромагнитных реле Р) выделяется среднее значение напряжения UH - T-Ucp, t) где У относительное время включения источника питания в схек-гу; Т полупериод работы вспомогатель- кого мультивибратора. Среднее значение тока в нагрузке с учетом (1) - (4) при принятой идеализации элементов схемы (транзисторы рассматриваются как идеальные ключи, индуктивности рассеяния трансформаторов и активные сох ротивления их р&бочих обмоток пренебрегаются) не зависит от напря(ения питания Е. При измерении размера изделия Д в процессе щлифования с датчика ( L) в измерительную схему (, ) подается электрический сигнал. На выходе измерительно схемы, нагрузкой, которой являются обмотки управления пороговых устройств WY. , WVj . WVj , получается выпрямлен- ый ток, среднее значение которого пропорионально величине оставшегося припуска. По достижении током управления в управлящей обмотке WYJ значения, соответствуюего величине припуска, при котором должа быть изменена скорость щлифования (этот

момент задается опорнрлм током в обмотке смешения WcM| с помошью резистора R )

ток на выходе, первого порогового устройства (транзисторы Tj, и Т транзисторы Тр и Тр ) скачком возрастает - выдает ся первая команда ( с помощью электромагнитного реле Р) исполнительному органу станка.

При дальнейшем изменении припуска изделия срабатывают второе, а затем и треть пороговые устройства.

Опорный уровень для порогового ус- ройства, выдающего вторую команду задается током в обмотке смещения WCM, помощью резистора R . Момент выдачи окончательной команды задается смещением электрического нуля измерительной схемы с помощью резистора R .

Формулаизобретения Уст.ойство активного контроля, содержащее подключенные к тестабилизированному источнику входного напряжения itaNoрительную схему с индуктивным датчиком, пороговые устройства, к выходам которых подключены нагрузки, блок опорных уровней и магнитный ктультивибратор, питак щийся от источника опорного напряжения, причем измерительная схема, пороговые устройства и блок опорных уровней, выполнены на транзисторных ключах, отличающееся тем, что, с целью осуществления инвариантности тока срабатывания пороговых устройств к питающему напряжению, оно снабжено дополнительным магнитным мультивибратором, выходные обмотки которого подключены к катушкам индуктивностей датчика, базовым цепям ; транзисторных ключей измерительной сх& мы, пороговых устройств и блока опорных уровней, а базовые обмотки-последовательно с выходными обмотками магнитного мультивибратора, питающегося от источника опорного напряжения.

Па-ii-i.

r/V T/3 .T/sf r/J

/2 r Те:

Ъч