CS258571B1 - Zařízení pro měření deformací - Google Patents

Abstract

ávrh se týká zařízení pro měření deformací na vodicích sloupech uzavíracího mechanismu strojů pro tlakové lití. Řeší praktické měření namáhání v provozu na vodicích sloupech způsobem a zařízení přizpůsobeným praktickým podmínkám provozu licích strojů pro tlakové lití. Zařízení má magnetické držáky spojené spojovacím můstkem opatřeným vedenou tlačnou pružinou opřenou o těleso měřicího snímače rozdělené na pevnou část a pružně od ni oddělenou část, které jsou obě opatřeny tvrdými dosedacími hroty, přičemž v pevné části měřicího snímače je upevněn indukční měřicí snímač, v jeho druhé části je stavěči nulovací šroub. Výstup z indukčního snímače je spojen se střídavým zesilovačem opatřeným proměnnou zpětnou vazbou, dále následuje usměrňovač, pásmový filtr, oddělovací zesilovač a vyhodnocovací členy.

Description

Vynález se týká zařízení pro měření deformací, například na vodicích sloupech uzavíracího mechanismu strojů pro tlakové lití. Zařízení sestává z upevňovacího ústrojí, měřicího snímače, zesilovače, usměrňovače, filtru, výkonového zesilovače a vyhodnocovacích členů.

Při tlakovém lití vzniká potřeba, zejména při výměně forem měřit napětí ve vodicích sloupech uzavíracího mechanismu strojů pro tlakové lití. V případě, že dojde například vlivem tolerancí nebo křivého upnutí formy pro tlakové lití k nerovnoměrnému rozdělení napětí ve vodicích sloupech uzavíracího mechanismu stroje pro tlakové lití, dochází k přetížení některého z vodicích sloupů, které může vést k jeho únavovému lomu. Tím dojde k havárii stroje a ohrbženl jeho obsluhy. Jednou z cest, jak zabránit havárii stroje je měření napětí ve vodicích sloupech uzavíracího mechanismu tlakového licího stroje měřením deformací.

Nejznámější způsob měření napětí je použiti klasické tenzometrle s použitím nalepovaných tenzometrů jejíž hlavní nevýhodou jsou velké časové ztráty vznikající jak přípravou, tak vlastním měřením. Rovněž vyhodnocení není možné provést okamžitě, ale vyžaduje zdlouhavé zpracováni naměřených hodnot.

Dále je znám způsob spočívající v použití délkového měřidla, takzvaného tisícinového indikátoru se stupnicí v jum, který však vyžaduje náročnou úpravu vodicích sloupů uzavíracího mechanismu stroje pro tlakové lití spočívající ve středovém vývrtu vodicích sloupů, jehož hloubka se podle velikosti uzavírací síly pohybuje v rozmezí 500 až 1 000 mm. Další podstatná nevýhoda tohoto způsobu spočívá v tom, že nelze zjistit ohybovou složku napětí.

Rovněž je znám způsob měření napětí induktivním snímačem upevněným k vodícímu sloupu uzavíracího mechanismu stroje pro tlakové liti pomooí plastikové samolepicí pásky. Hlavní nevýhodou tohoto způsobu je nutnost dokonalého očištění a odmaštěni měřicího místa na vodicích sloupech uzavíracího mechanismu stroje pro tlakové lití, které má přímý vliv na přesnost měření.

Uvedené nedostatky odstraňuje zařízení pro měření deformací podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že s feromagneticky vodivou měřenou součástí - vodicím sloupem jsou jedním svým koncem spojeny magnetické držáky, které jsou svým druhým koncem spojeny se spojovacím můstkem opatřeným vedenou tlačnou pružinou opřenou mezi spojovací můstek a těleso měřicího snímače v jehož pevné části tělesa opatřené dvěma tvrdými dosedacími hroty je upevněn indukční snímač opatřený jádrem, přičemž druhá část tělesa měřicího snímače je s pevnou částí spojena pružným můstkem a opatřena dalším tvrdým dosedacím hrotem a současně stavěcim nulovacím šroubem opřeným o posuvnou část indukčního snímače, přičemž výstup z indukčního snímače je spojen s prvním vstupem střídavého zesilovače, na jehož druhý vstup je připojen přepínací vstup výstupu zpětné vazby střídavého zesilovače a výstup střídavého zesilovače je spojen se vstupem usměrňovače jehož výstup je spojen se vstupem pásmového filtru, jehož výstup je spojen se vstupem oddělovacího zesilovače, jehož výstup je spojen s vyhodnocovacími členy, přičemž indukční snímač je napájen ze zdroje vysokofrekvenčního střídavého napětí dvěma vstupy, jejichž fáze je vzájemně pootočena o 180°.

Pokrok dosažený vynálezem spočívá v tom, že zařízení umožňuje kdekoliv bez předchozích příprav a bez přerušení práce měřit napětí ve vodicích sloupech uzavíracího mechanismu stroje pro tlakové lití, včetně zjištění ohybové složky napětí měřením ve dvou protilehlých místech s možností okamžitého vyhodnocení naměřených výsledků.

Příklad provedení zařízení pro měření deformací je znázorněn na přiložených výkresech, kde obr. 1 ukazuje zařízení v bokorysu, zčásti v řezu a blokové schéma elektrické a vyhodnocovací části zařízení, obr. 2 ukazuje pohled na zařízení zespodu ze strany vodicího sloupu stroje pro tlakové lití.

Zařízení na měření.deformací sestává podle obr. 1 a 2 z naměřené ferromagneticky vodivé součásti, v tomto případě vodicím sloupu £ nenaznačeného stroje pro tlakové lití jedním svým koncem spojených magnetických držáků 2 s permanentními magnety, které jsou svým druhým koncem spojeny se spojovacím můstkem J opatřeným vedenou tlačnou pružinou £ opřenou mezi spojovací můstek J a těleso 5 měřicího snímače 6., čímž je umožněn vzájemný boční posuv mezi spojovacím můstkem J a táhlem J měřicího snímače J. Pevná část 7 tělesa 5 měřicího snímače £ je opatřena dvěma tvrdými dosedacími hroty J. V tělese í> v jeho pevné části J je upevněn indukční snímač !> opatřený jádrem JO, přičemž druhá část 11 tělesa J měřicího snímače 6 je s jeho pevnou částí J spojena zeslabením tělesa J vzniklým pružným můstkem a opatřena uprostřed dalším tvrdým dosedacím hrotem i a současně stavěcím nulovacím šroubem opřeným o posuvnou část indukčního snímače 9, v tomto případě o jeho posuvné jádro 10. Stavěcím nulovacím šroubem 13 je možné nastavit vyhodnocovací členy zařízení pro měření deformací na nulovou hodnotu na začátku stupnice. Indukční snímač 9 je přes svorkovnici 15 napájen z nenaznačeného zdroje vysokofrekvenčního střídavého napětí dvěma vstupy 26,

26' jejichž fáze je vzájemně pootočena o 180° proudem o vyšší frekvenci v rozsahu cca 30 kHz až 100 kHz. Výstup 14 z indukčního snímače J je spojen s prvním vstupem střídavého zesilovače 16, na jehož druhý vstup je připojen přepínací vstup 17 výstupu zpětné vazby 18 střídavého zesilovače 16, přičemž odpory na přepínacím vstupu 17 zpětné vazby jsou zvoleny tak, že dávají různé dělení stupnice na vyhodnocovacích členech zařízení pro měření deformací. Výstup 19 střídavého zesilovače 16 je spojen se vstupem usměrňovače 20, jehož výstup je spojen se vstupem 21 pásmového filtru 22 na jehož výstup 23 jsou propuštěny pouze užitečný stejnosměrný signál s na něj přeloženými frekvencemi od cca 500 Hz do 20 kHz. Výstup 23 pásmového filtru 22 je spojen se vstupem oddělovacího zesilovače 24, který již od rozsahu nižší frekvence než je napájecí frekvence 30 kHz až 100 kHz indukčního snímače J, to je nad 20 kHz přestává zesilovat.

Propustné frekvence 500 kHz až 20 kHz pro pásmový filtr 22 jsou zvoleny tak, že z měření jsou vyloučeny mechanické kmity způsobené na stroji pro tlakové lití jeho náhonovými motory, prostřednictvím vysokotlakých hydraulických pohonů a další vlastní mechanické kmity, které zaujímají oblast do 300 Hz. Přitom však je měřením v dostatečném odstupu od nízkých rušivých frekvencí, to je od přibližně 500 Hz a měřením do přibližně 20 kHz zajištěna dostatečrtá rychlost měření pro zachycení a změření rázů vzniklých při uzavírání licí formy, které jsou rozhodující pro špičkové a tedy i únavové namáhání vodicích sloupů J stroje pro tlakové lití, to je měřené součásti. Vyhodnocovací členy jsou napájeny z výstupu 25 oddělovacího zesilovače 24, který zajištuje jejich dostatečné napájení a impedanční přizpůsobení, jsou to analogové ručkové měřidlo 27, analogově digitální převodník 28 s případným číslicovým výstupem 29 na tiskárnu a analogový výstup 30 pro grafický zapisovač.

Je zřejmé, že místo indukčního snímače 9_ by bylo možné použít i nenaznačený kapacitní snímač.

Je zřejmé, že popisované zařízení pro měření deformací na strojích pro tlakové lití by bylo možné použít i pro měření deformací na jiných konstrukcích s dostatečně velkým namáháním a tedy i úměrně deformaci na měřené délkové základně.

Je rovněž zřejmé, že naměřením na dvou protilehlých o 180° pootočených místech měřené součásti, v daném případě válcovitého vodícího sloupu, lze zjistit i namáhání v ohybu.

Claims (1)

1. předmEt vynálezu

   Zařízení pro měření deformací sestávající z upevňovacího ústrojí, měřicího snímače, zesilovače, usměrňovače, filtru, výkonového zesilovače a vyhodnocovacích členů, vyznačené tím, že s ferromagneticky vodivou měřenou součásti - vodicím sloupem (1) jsou jedním svým koncem spojeny magnetické držáky (2), které jsou svým druhým koncem spojeny se spojovacím můstkem (3) opatřeným vedenou tlačnou pružinou (4) opřenou mezi spojovací můstek (3) a těleso (5) měřicího snímače (6) v jehož pevné části tělesa (7) opatřené dvěma tvrdými dosedacími hroty (8) je upevněn indukční snímač (9) opatřený jádrem (10), přičemž druhá část (11) tělesa (5) měřicího snímače (6) je s pevnou částí (7) spojena pružným můstkem (12) a opatřena dalším tvrdým dosedacím hrotem (8) a současně stavěcím nulovacím šroubem (13) opřeným o posuvnou část indukčního snímače (8), přičemž výstup (14) z Indukčního snímače (9) je spojen s prvním vstupem střídavého zesilovače (16), na jehož druhý vstup je připojen přepínací vstup (17) výstupu zpětné vazby (18) střídavého zesilovače (16) a výstup (19) střídavého zesilovače (16) je spojen se vstupem usměrňovače (20), jehož výstup (23) je spojen se vstupem oddělovacího zesilovače (24), jehož výstup (25) je spojen s vyhodnocovacími členy (27, 28,. 29, 30), přičemž indukční snímač (9) je napájen ze zdroje vysokofrekvenčního střídavého napětí dvěma vstupy (26, 26'), jejichž fáze je vzájemně pootočena o 180°.