Измерение исследуемых параметров

Двулучевой запоминающий осциллограф мод.С8-17

Прибор ИП

Специальная оправка

Состоит из 2-х основных частей (рис.11): фланца - для закрепления оправки на шпинделе (в полном соответствии со способом закрепления патрона) и цилиндрической части - для установки на оправке контрольной меры и обрабатываемых деталей. Контрольной мерой служит изготовленное с регламентированной точностью латунное кольцо, а обрабатываемыми деталями являются стальные кольца. Специальная оправка позволяет производить обработку деталей, изменяя нагрузку на ШУ путем варьирования режимов.

Состоит из стабилизированного блока питания и двух измерительных каналов. Прибор построен по методу измерения амплитуды высокочастотного напряжения на параллельно резонансном контуре.

Контур питается от генератора тока стабильной частоты изменяет модуль своего полного сопротивления на частоте питания при изменении зазора между поверхностью контрольной меры и торцевой поверхностью ВТПП. Катушка ВТПП является катушкой индуктивности резонанстного контура.

Структурная схема прибора ИП Высокочастотный сигнал (1 МГц) с задающего генератора поступает через истоковый повторитель на усилитель мощности. Нагрузкой усилителя мощности является параллельный резонансный контур. Изменение индуктивности контура приводит к амплитудной модуляции высокочастотного сигнала низкочастотным сигналом, повторяющим перемещения шпинделя с оправкой и контрольной мерой относительно ВТПП. С резонансного контура амплитудно-модульного сигнал подается через истоковый повторитель на амплитудный детектор. Продетектированный низкочастотный сигнал вместе с постоянной составляющей усиливается в усилителе постоянного тока и поступает на выходы для подключения осциллографа.

Данный осциллограф выбран в связи с тем, что, во-первых, позволяет исследовать замкнутые кривые - круговые траектории движения (для этого осциллограф может работать в режиме yl-xl, т.е. выход усилителя у2 подключается к горизонтально отклоняющим пластинам первого луча — x1), и, во- вторых, имея помимо двух записывающих прожекторов с отклоняющими пластинами, воспроизводящий прожектор с элементами памяти и покрытии люминофором экран, дает возможность фиксировать на длительное время (запоминать) изображения исследуемых траекторий при любой частоте вращения шпинделя с целью их последующего анализа; причем после выключения прибора полученное ранее изображение траектории может быть воспроизведено на экране включения осциллографа в сеть питания, не позднее, чем через 7 суток.

При испытании ШУ, в результате перемещения шпинделя под воздействием эксплуатационных нагрузок, происходит изменение первоначально установленного зазора между контрольной мерой и ВТПП (рис.9). Сигналы об изменении зазора с ВТПП через 1-й и 2-й каналы прибора ИП-22 поступают на входа усилителей вертикального (с ВТПП №1 y1 рис.9) и горизонтального (с ВТПП №2 х1 рис.9) отклонения осциллографа С8-17, суммируются и на экране преобразуются в изображение замкнутой кривой - траектории оси шпинделя. Запись траектории за один оборот шпинделя при различной частоте его вращения обеспечивается путем подбора соответствующего коэффициента развертки. Размеры изображений исследуемых траекторий на экране осциллографа зависят от выбранных коэффициентов вертикального в горизонтального отклонения.

Для установления действительной величины параметра траектории оси шпинделя (в мкм) необходимо выполнить следующие операции.

Определить напряжение сигнала на экране осциллографа, соответствующее величине исследуемого параметра на изображении траектории. Дня этого исследуемый параметр измеряется по шкале (в делениях) и полученный результат умножается на выбранный при записи коэффициент отклонения (V/деление).

Действительная величина параметра траектории () определяется из соотношения:

Xj - величина параметра на изображении траектории (в V);

S - чувствительность измерительной схемы (в V/мкм).

Характеристика ВТПП при изменении зазора в пределах ±35мкм линейна,

S=50m V/мкм (рис. 15). Для описания линейкой зависимостью соотношения между изменением зазора и показаниями осциллографа пользуются методом наименьших квадратов.

Статистическая обработка совокупности наблюдений позволяет повысить достоверность искомой информации об исследуемых параметрах.

Погрешности оправки в контрольной мера могут быть выявлены путем анализа изображения замкнутой кривой, полученной на экране осциллографа при медленном вращения шпинделя от руки. При этом перемещения шпинделя (смещения его оси) под воздействием эксплуатационных факторов отсутствуют и на формирование параметров замкнутой кривой не влияют. Полученная таким образом замкнутая кривая принимается за начало отсчета при исследовании траекторий оси шпинделя в процессе испытаний ШУ на эксплуатационных режимах и во вcем диапазоне изменения частот вращения (п= 12,5 -1600 ).