Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do sprawdzania kruchosci dynamicznej scierniw i innych materia¬ lów ziarnistych majace zastosowanie w kontroli technicznej przy wytwarzaniu ziarn sciernych.Znane urzadzenie sluzace do tego celu oparte sa w glównej mierze na mechanicznym sposobie wstrzasania metalowych pojemników, w których wraz z próbka badanego scierniwa umieszcza sie kulke stalowa stanowiaca bijak. Dotychczas stosowane rozwiazania takich urzadzen odznaczaja sie staloscia amplitudy drgan wynikajaca z wielkosci mimosrodowosci korby mechanizmu korbowego stanowiacego zródlo drgan. Ustalone jest takze okreslone polozenie osi pojemników w stosunku do pionu.Rozwiazania takie wykazuja wiele niedomogów i wad ograniczajacych ich zastosowanie. Ze wzgledu na róz¬ norodnosc wlasnosci badanych materialów ziarnistych wymagana jest czesto zmiana amplitudy drgan jako naj¬ istotniejszego parametru majacego wplyw na odpornosc materialu sciernego narozkruszanie. Takze z uwagi na zróznicowane warunki pracy scierniwa w okreslonych technologiach obróbkowych wymagane jest przeprowadze¬ nie badan w warunkach analogicznych co mozna osiagac przez odpowiednie polozenie pojemnika roboczego w stosunku do kierunku wymuszania drgan, a takze kierunku dzialania pola grawitacyjnego. Zadne ze znanych dotychczas urzadzen nie uwzglednia w swojej konstrukcji wszystkich wymienionych warunków.Zadaniem wynalazku jest opracowanie takiego urzadzenia kontrolno-pomiarowego, które by dodatkowo uw^le dnialo mozliwosci latwej zmiany warunków badan dostosowujac je do wlasciwosci badanego materialu ziarnistego a takze potrzeb technologicznych wynikajacych z pózniejszego zastosowania badanego materialu.Zadanie to zostalo rozwiazane przez zastosowanie elektromechanicznego urzadzenia wykorzystujacego zna¬ na zasade rozdrabniania ziarn w pojemniku roboczym przy uzyciu kulki.Na wale napedowego silnika umieszczony jest zestaw mimosrodowych tulejek tworzacych uklad mimosro- dowy. Jedna z tulejek na swym kolnierzu ma zamocowane ciezarki sluzace do wyrównowazenia ukladu robo¬ czego. Wspólpracujacy z utworzonym przez tulejki mimosrodem korbowód wymusza ruch posuwisto-zwrotny kosza roboczego, wraz z umieszczonymi w nim pojemnikami. Kosz roboczy prowadzony jest w prowadnicy, usytuowanej we wsporniku osadzonym wychylnie wokól walu silnika. Rozwiazanie takie umozliwia bezstop-2 130 187 niowa zmiane amplitudy drgan i polozen pojemników w stosunku do kierunku sil wymuszajacych i sil po¬ la grawitacyjnego.Korzystne skutki uzyskuje sie, jezeli wal silnika sprzezony jest z wirnikiem pradnicy tachometrycznej przy pomocy walu posredniczacego, na którym umieszczone sa nadajniki sygnalów w postaci co najmniej jednej tar¬ czy.Najkorzystniej, jezeli silnik napedowy jest sterowany ze zródla wzorcowego, podajacego napiecie na wej¬ scie podwójnego wtórnika napedowego. Na drugie wejscie wtórnika napedowego podaje sie napiecie z pradnicy tachometrycznej, gdzie po porównaniu, napiecie róznicowe steruje wejsciem wzmacniacza i przechodzac przez tyrystorowy regulator predkosci obrotowej do ukladu wykonawczego „start-stop" steruje silnikiem napedowym, wlaczajac go do pracy albo hamujac wewnetrznym ukladem dynamicznym.Nastepne korzysci wedlug wynalazku uzyskuje sie, jezeli tor kontroli dlugosci czasu rozdrabniania próbki materialu ziarnistego sklada sie z fotoelektrycznego przetwornika obrotów polaczonego z cyfrowym licznikiem impulsów, komparatorem cyfrowym, programatorem liczby impulsów, cyfrowym miernikiem impulsów, ukla¬ dem automatyki sterowania i ukladem wykonawczym „start-stop".Równiez korzystne skutki wedlug wynalazku uzyskuje sie, jezeli tor kontroli predkosci obrotowej silnika sklada sie z fotoelektrycznego przetwornika obrotów polaczonego z ukladem automatycznego sterowania, ge¬ neratorem prostokatnym, dzielnikiem czestotliwosci miernika obrotów i cyfrowym licznikiem miernika obrotów.Zasadnicze korzysci techniczne wynikajace z zastosowania urzadzenia wedlug wynalazku polegaja na tym, ze warunki pomiaru sa adekwatne do wlasciwosci mechanicznych badanego materialu a przede wszystkim do rzeczywistych warunków pracy materialu sciernego w okreslonych warunkach procesu obróbkowego. Rozwia¬ zanie wedlug wynalazku daje mozliwosc bezstopniowej zmiany amplitudy drgan i polozen pojemników w sto¬ sunku do kierunku sil wymuszajacych i sil pola grawitycyjnego, co powieksza jego mozliwosci pomiarowe i ba¬ dawcze.Urzadzenie jako calosc stanowi bardzo zwarty, funkgonalny uklad, latwy w obsludze, bezpieczny i nie¬ zawodny w dzialaniu.Wynalazek zostanie blizej objasniony w przykladzie przedstawionym na rysunku.Do skrzynkowego korpusu 1 urzadzenia, zamocowany jest silnik elektryczny pradu stalego 2. Na wale sil¬ nika 2 osadzona jest mimosrodowa tuleja 3, w której kolnierzu osadzone sa ciezarki 5 sluzace do wyrównowa- zania ukladu roboczego. Z tuleja 3 wspólpracuje zewnetrzna tuleja mimosrodowa 4, na której ulozyskowany jest korbowód 6, który z kolei poprzez sworzen 7 polaczony jest z koszem roboczym 8. W koszu tym zamoco¬ wane sa pojemniki 9, w których dokonywane jest rozdrabnianie badanych materialów ziarnistych. Kosz 8 jest uksztaltowany w taki sposób, ze jest on suwliwie zamocowany w podluznym wycieciu prowadnika wspor¬ nika 10. Do koncówki walu silnika elektrycznego 2 przymocowanyjest wal 11 sprzegajacy go z koncówka prad¬ nicy tachometrycznej 12, która równiez jest polaczona z korpusem 1 urzadzenia. Na wale 11 umocowane sa dwie tarcze, stanowiace nadajniki dla mierników elektrycznych i regulatorów elektronicznych. Tarcza 13 wspólpra¬ cuje z fotoelektrycznym przetwornikiem obrotów na impulsy prostokatne 14, który polaczony jest z ukladem automatycznego sterowania 15 licznikiem miernika obrotów, na który podawany jest takze sygnal z generatora prostokatnego 16 miernika obrotów przez dzielnik czestotliwosci 17 tegoz miernika obrotów. Sygnal zas z ukla¬ du sterowania automatycznego 15 jest podawany na cyfrowy licznik miernika obrotów 18. Druga z kolei tar¬ cza 19 jest zródlem sygnalów dla fotoelektrycznego przetwornika 20, wspólpracujacego z cyfrowym licznikiem impulsów 21 zawierajacym pamiec posredniczaca. Licznik ten z kolei wspólpracuje z komparatorem cyfro¬ wym 22 dwóch pieciocyfrowych liczb dziesietnych sterowanym przy pomocy programatora liczby impulsów 23.Omawiany tu cyfrowy licznik impulsów wspólpracuje takze z cyfrowym miernikiem impulsów 24 i ukladem 25 automatyki sterowania licznikiem 21 i miernikiem 24 impulsów oraz ukladem wykonawczym wlaczajaca-wy- laczajacym 26 silnika tarczowego 2 posiadajacego hamowanie dynamiczne. Tenze uklad wykonawczy 26 zasilany jest z zasilacza stabilizowanego 27 a sterowany jest przez tyrystorowy regulator 28 predkosci obrotowej silnika tar¬ czowego 2. Do regulatora 28 sygnal nadawany jest z wzorcowego zródla napiecia 29 stanowiacego zadajnik obro¬ tów silnika tarczowego 2. Tenwzorcowy sygnal jest w podwójnym wtórniku napieciowym 30 porównywalny z sygnalem pochodzacym z pradnicy tachometrycznej 12 i po wzmocnieniu we wzmacniaczu róznicowym 31 tra-130 187 3 fia do regulatora 28 predkosci obrotowej silnika napedowego.W takim ukladzie elektrycznym urzadzenia wystepuja trzy zasadnicze tory: Tor wymuszania obrotów sklada sie z nastepujacych zespolów: zródla wzorcowego napiecia 29 z zadajni- kiem obrotów pradnicy tachometrycznej 12, wtórnika napieciowego 30, wzmacniacza róznicowego 31, tyrysto¬ rowego regulatora predkosci obrotowa 28, zasilacza stabilizowanego 27 i ukladu wykonawczego wlaczajaco-wy- laczajacego 26.Tor kontroli dlugosci czasu rozdrabniania próbki badanego materialu ziarnistego, sklada sie z nastepuja¬ cych zespolów: fotoelektrycznego przetwornika obrotów na impulsy prostokatne 20, cyfrowego licznika impul¬ sów 21 z pamiecia posredniczaca, komparatora cyfrowego 22, programatora liczby impulsów 23, cyfrowego miernika impulsów 24, ukladu automatyki sterowania 25 i ukladu wykonawczego wlaczajaco-wylaczajacego 26.Tor kontroli predkosci obrotowej walu sklada sie z: fotoelektrycznego przetwornika obrotów na impulsy prostokatne 14, ukladu automatycznego sterowania 15, generatora prostokatnego 16, dzielnika czestotliwosci miernika obrotów 17 i cyfrowego licznika miernika obrotów 18.Zródlem drgan mechanicznych jest tarczowy silnik pradu stalego 2, na którego czopie osadzone sa mimosro- dowe tulejki 3 i 4. Przez wzajemny obrót tych tulejek uzyskuje sie zróznicowana mimosrodowosc powierzchni obrotowej tulejki 4 wzgledem osi obrotu silnika. Przeniesienie tego ruchu na kosz roboczy 8 odbywa sie za po¬ srednictwem korbowodu 6. Posuwisto-zwrotny ruch kosza jest ukierunkowany przez podluzny otwór prowadza¬ cy wykonany we wsporniku 10. Wspornik 10 ma mozliwosc obracania sie w osi walu silnika przez co mozna do¬ konywac wyehylania pojemników 9 w stosunku do linii sil pola grawitacyjnego. Calosc wirujacego ukladu me¬ chanicznego urzadzenia dla zmniejszenia reakcji dynamicznych mozna wyrównowazyc przesuwajac ciezarki 5 umieszczone w rowku nacietym w kolnierzu tulei 3. Przez mechaniczne sprzezenie walu silnika tarczowego 2 z wirnikiem pradnicy tachometrycznej 12 powoduje sie, ze pradnica ta generuje napiecie stale o wartosci propor¬ cjonalnej do liczby obrotów, które to napiecie jest podawane na podwójny wtórnik napieciowy 30. Na drugie wejscie wtórnika napieciowego podawane jest napiecie stale ze zródla wzorcowego 29. Oba napiecia zostaja po¬ równane i na wyjsciu wtórnika powstaje napiecie róznicowe, które steruje wejsciem wzmacniacza róznicowego 31.Sygnal z wyjscia wzmacniacza 31 przechodzi przez tyrystorowy regulator 28, zapewniajac utrzymanie zadanej predkosci obortowej silnika napedowego 2.Wcisniecie klawisza „start" powoduje wygenerowanie logicznej jedynki na wejsciu ukladu wykonawczego 26, a takze wywoluje zalaczenie silnika 2. Czas trwania rozdrabniania próbki materialu ziarnistego trwa do chwili, gdy liczba impulsów, ustalona za pomoca programatora 23 bedzie równa liczbie impulsów zliczanych w ukladzie fotoelektrycznego przetwornika obrotów 20. Operacja porównywania dokonuje sie za pomoca komparatora cy¬ frowego 22* Gdy zachodzi stan równowagi wówczas powoduje to wygenerowanie logicznego zera na wejsciu ukladu wykonawczego 26 i odlaczenie sterownika wlaczajac jednoczesnie dynamiczne hamowanie silnika na¬ pedowego. Zespól bloków 24—25 umozliwia w sposób automatyczny dokonac zliczenia i indukcji impulsów w czasie rozdrabniania próbki badanych ziarn sciernych. Impulsy prostokatne formowane przez fotoelektryczny przetwornik obrotów 14 zliczane i wyswietlane sa przez zespól cyfrowych dekad liczacych 18. Calosc zas jest sterowana automatycznie w zespole bloków 15-17.Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do sprawdzania kruchosci dynamiczna scierniw zawierajace silnik elektryczny, mechanizm korbowy i kosz roboczy z umieszczonymi w nim pojemnikami z badanymi materialami ziarnistymi, znamien¬ ne' t y m, ze na wale napedowego silnika (2) umieszczony jest zestaw mimosrodowych tulejek (3) i (4) z któ¬ rych jedna (3) na swym kolnierzu ma zamocowane ciezarki (5) sluzace do wyrównowazenia ukladu roboczego, a wspólpracujacy z tym mimosrodem korbowód (6) wywoluje ruch posuwisto-zwrotny kosza roboczego (8) wraz z umieszczonymi w nim pojemnikami (9), przy czym kosz roboczy (8) prowadzony jest w prowadnicy, usytuowanej we wsporniku(lO) osadzonym wychylnie wokól walu silnika (2). 2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1,znamienne tym, ze wal silnika napedowego (2)jest sprzezony z wir¬ nikiem pradnicy tachometrycznej (12) przy pomocy walu posredniczacego (11), na którym umieszczone sa na¬ dajniki sygnalów w postaci co najmniej jednej tarczy (13, 19).4 130 187 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1,znamienne tym, ze silnik napedowy (2) jest sterowany ze zródla wzrocowego podajacego napiecie na wejscie podwójnego wtórnika napieciowego (30), na którego drugie wejscie podaje sie napiecie z pradnicy tachometrycznej (12), gdzie po porównaniu napiecie róznicowe steruje wejsciem wzmacniacza (31) i przechodzac przez tyrystorowy regulator predkosci obrotowej (28) do ukladu wykonawcze¬ go „start-stop" (26) steruje silnikiem napedowym (2) zalaczajac go do pracy lub hamujac wewnetrznym ukla¬ dem dynamicznym. 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, z n a m i e n n e t y m, ze tor kontroli dlugosci czasu rozdrabniania próbki badanego materialu ziarnistego sklada sie z fotoelektrycznego przetwornika obrotów (20), polaczonego z cyfro¬ wym licznikiem impulsów (21), komparatorem cyfrowym (22), programatorem liczby impulsów (23), cyfro¬ wym miernikiem impulsów (24), ukladem automatyki sterowania (25) i ukladem wykonawczym „start- stop" (26). 5. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, z n a m i e n n e t y m, ze tor kontroli predkosci obrotowej silnika sklada sie z fotoelektrycznego przetwornika obrotów (14), polaczonego z ukladem automatycznego sterowania (15), generatorem prostokatnym (16), dzielnikiem czestotliwosci miernika obrotów (17) i cyfrowym licznikiem mier¬ nika obrotów (18).Y?////////////// ///////////;/;//?A Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 cgz.Cena 100 zl PL