RU63052U1

RU63052U1 - VIBRO-GENERATOR CONVERTER OF LINEAR DIMENSIONS

Info

Publication number: RU63052U1
Application number: RU2006144325/22U
Authority: RU
Inventors: Герман Михайлович Тромпет; Илья Абович Колка
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Уральская машиностроительная корпорация "Пумори-СИЗ"
Priority date: 2006-12-12
Filing date: 2006-12-12
Publication date: 2007-05-10

Abstract

Патентуемое техническое решение относится к измерительной технике и может использоваться в качестве первичного преобразователя линейных размеров в электрические сигналы при контроле размеров деталей в технологии машиностроения. ВП содержит корпус, измерительный шток, возбудитель колебаний с раскачивающим электромагнитом, дополнительным электромагнитом и расположенным между ними якорем, жестко связанным с измерительным штоком, и виброгенератор. Дополнительный электромагнит подключен к источнику постоянного тока. Другая особенность ВП - раскачивающий электромагнит имеет катушку с дополнительной обмоткой, подключенной к источнику постоянного тока. Технический результат: повышение долговечности ВП за счет уменьшения влияния ударов измерительного штока о кромки измеряемых деталей, упрощение конструкции и настройки ВП на заданную амплитуду колебаний путем обеспечения автоматической настройки. Достигается автоматическое арретирование измерительного штока, демпфирование ударов его о кромки деталей, автоматическое регулирование зазора между якорем и раскачивающим электромагнитом для настройки на заданную амплитуду колебаний. 1 н.п. ф-лы, всего 2 п. ф-лы. 1 фиг. черт.The patented technical solution relates to measuring equipment and can be used as a primary converter of linear dimensions into electrical signals for controlling the dimensions of parts in mechanical engineering technology. VP contains a housing, a measuring rod, an exciter with a swinging electromagnet, an additional electromagnet and an armature located between them, rigidly connected to the measuring rod, and a vibrator. An additional electromagnet is connected to a direct current source. Another feature of the VP - the swinging electromagnet has a coil with an additional winding connected to a constant current source. Effect: increase the durability of the VP by reducing the impact of shock of the measuring rod on the edges of the measured parts, simplifying the design and tuning of the VP to a given amplitude of oscillation by providing automatic tuning. Achievement of automatic locking of the measuring rod, damping of impacts on the edges of the parts, automatic adjustment of the gap between the armature and the swinging electromagnet to adjust to a given amplitude of oscillation is achieved. 1 n.p. f-ly, only 2 p. f-ly. 1 of FIG. heck.

Description

Предложение относится к измерительной технике в технологии машиностроения и предназначено для использования в качестве первичного преобразователя линейных размеров в электрические сигналы при контроле размерных параметров деталей.The proposal relates to measuring equipment in mechanical engineering technology and is intended for use as a primary converter of linear dimensions into electrical signals for monitoring the dimensional parameters of parts.

Виброгенераторные преобразователи линейных размеров известны, например, из источников: Активный контроль в машиностроении, под. ред. Е.И.Педя, М., Машиностроение, 1978, с.308-309 (1);Vibration-generating converters of linear dimensions are known, for example, from sources: Active control in mechanical engineering, under. ed. E.I. Pedya, M., Mechanical Engineering, 1978, p. 308-309 (1);

пат. РФ №2270415 G01В 7/00, 2006 (2).US Pat. RF №2270415 G01В 7/00, 2006 (2).

Для указания наиболее близкого аналога можно выбрать виброгенераторный преобразователь по источнику (1), Он содержит корпус, возбудитель колебаний с раскачивающим электромагнитом (с.309, рис.14, поз, 16) и якорем (поз.14), измерительный шток (поз.19), прикрепленный к корпусу посредством упругих элементов (поз.2 и 8) и виброгенератор с якорем (поз.17). Якорь возбудителя колебаний жестко связан с измерительным штоком и расположен над раскачивающим электромагнитом, обмотка катушки которого подключена к источнику переменного тока. Якорь виброгенератора также жестко закреплен на измерительном штоке.To indicate the closest analogue, you can choose a vibration generator transducer according to the source (1), it contains a housing, a vibration exciter with a swinging electromagnet (p.309, Fig. 14, pos. 16) and an armature (pos. 14), a measuring rod (pos. 19) attached to the body by means of elastic elements (pos. 2 and 8) and a vibration generator with an anchor (pos. 17). The armature of the pathogen is rigidly connected to the measuring rod and is located above the swinging electromagnet, the coil of which is connected to an AC source. The vibration generator armature is also rigidly fixed to the measuring rod.

Измерительному штоку сообщаются колебательные движения с помощью возбудителя колебаний. При колебаниях измерительного штока и якоря в виброгенераторе индуцируется ЭДС, которая изменяется при изменении амплитуды колебаний измерительного штока в процессе снятия припуска обрабатываемой поверхности.Oscillatory motions are reported to the measuring rod by means of a vibration exciter. During oscillations of the measuring rod and the armature in the vibrator, an EMF is induced, which changes when the amplitude of the oscillations of the measuring rod changes during the removal of the allowance for the machined surface.

Однако долговечность работы известного виброгенераторного преобразователя недостаточна, в виду его поломки из-за ударов измерительного штока о кромки контролируемых деталей.However, the durability of the known vibration generator is insufficient, in view of its breakdown due to shock of the measuring rod on the edges of the controlled parts.

Кроме того, в известном устройстве отсутствует возможность автоматической настройки заданной амплитуды колебаний измерительного штока. Для установки амплитуды колебаний измерительного штока служит специальное устройство (рис.13, с.308, поз.18, 19, а также непоказанные на фиг.14 пазы в кронштейне 15 и винты). Это усложняет конструкцию и настройку виброгенераторного преобразователя, требует остановки и прерывания процесса измерения линейных размеров деталей.In addition, in the known device there is no possibility of automatically setting a given amplitude of the oscillation of the measuring rod. A special device is used to set the oscillation amplitude of the measuring rod (Fig. 13, p. 308, pos. 18, 19, as well as the slots in the bracket 15 and screws not shown in Fig. 14). This complicates the design and configuration of the vibration generator, requires stopping and interrupting the process of measuring the linear dimensions of the parts.

Предложение направлено на создание надежного и удобного в эксплуатации виброгенераторного преобразователя.The proposal is aimed at creating a reliable and easy-to-use vibration generator transducer.

Технический результат, который достигается при использовании патентуемого технического решения, состоит в повышении его долговечности за счет уменьшения влияния ударов измерительного штока о кромки измеряемых деталей. Дополнительным техническим результатом является упрощение конструкции и настройки виброгенераторного преобразователя на заданную амплитуду колебаний измерительного штока путем обеспечения автоматической настройки.The technical result, which is achieved by using the patented technical solution, consists in increasing its durability by reducing the impact of shock of the measuring rod on the edges of the measured parts. An additional technical result is to simplify the design and tuning of the vibration generator transducer for a given amplitude of the oscillation of the measuring rod by providing automatic tuning.

Для повышения его долговечности за счет уменьшения влияния ударов измерительного штока о кромки измеряемых деталей возбудитель колебаний снабжен дополнительным электромагнитом, установленным противоположно раскачивающему электромагниту так, что якорь возбудителя колебаний расположен между этими электромагнитами, при этом дополнительный электромагнит подключен к источнику постоянного тока.To increase its durability by reducing the impact of shock of the measuring rod on the edges of the measured parts, the oscillator is equipped with an additional electromagnet mounted opposite the swinging electromagnet so that the arm of the oscillator is located between these electromagnets, while the additional electromagnet is connected to a constant current source.

При наличии указанного дополнительного электромагнита появляется возможность притягивать к нему якорь возбудителя колебаний независимо от раскачивающего электромагнита и обеспечивать тем самым автоматическое арретирование (перемещение) измерительного штока. Это позволяет избежать или значительно снизить влияние ударов измерительного штока о кромки измеряемых деталей, что способствует долговечности устройства.In the presence of the specified additional electromagnet, it becomes possible to attract the anchor of the pathogen to it, regardless of the swinging electromagnet, and thereby ensure automatic locking (movement) of the measuring rod. This allows you to avoid or significantly reduce the impact of shock of the measuring rod on the edges of the measured parts, which contributes to the durability of the device.

Согласно п.2 формулы раскачивающий электромагнит имеет катушку с дополнительной обмоткой, подключенной к источнику постоянного тока.According to claim 2 of the formula, the swinging electromagnet has a coil with an additional winding connected to a direct current source.

При таком выполнении якорь возбудителя колебаний располагается между электромагнитами, подключенными к источникам постоянного тока, что демпфирует удары измерительного штока о кромки деталей, уменьшая вероятность поломки виброгенераторного преобразователя и способствуя его более длительной работе.In this embodiment, the armature of the vibration pathogen is located between the electromagnets connected to the DC sources, which dampens the shock of the measuring rod on the edges of the parts, reducing the likelihood of breakdown of the vibration generator and contributing to its longer operation.

Кроме того, при выполнении виброгенераторного преобразователя по п.2 формулы достигается возможность автоматической настройки амплитуды колебаний измерительного штока в зависимости от припуска контролируемой детали за счет регулирования постоянного тока в электромагнитах возбудителя колебаний.In addition, when performing the vibration generator transducer according to claim 2 of the formula, it is possible to automatically adjust the amplitude of the oscillations of the measuring rod depending on the allowance of the part to be controlled by regulating the direct current in the electromagnets of the oscillator.

Патентуемый виброгенераторный преобразователь поясняется примером выполнения; на фиг. чертежа показан его общий вид в разрезе.Patented vibration generator is illustrated by an example implementation; in FIG. the drawing shows its General view in section.

Виброгенераторный преобразователь линейных размеров содержит корпус 1, измерительный шток 2, прикрепленный к корпусу посредством упругих элементов 3, возбудитель колебаний, имеющий два противоположно установленных электромагнита: раскачивающий электромагнит 4 и дополнительный электромагнит 5 и якорь 6, расположенный между этими электромагнитами и жестко связанный с измерительным штоком с помощью хомута 7, и виброгенератор 8, якорь которого конструктивно выполнен за одно целое с якорем 6 возбудителя колебаний. Из чертежа видно, что раскачивающий электромагнит 4 расположен под якорем 6, а дополнительный электромагнит - над якорем 6.The linear-size vibratory generator transducer comprises a housing 1, a measuring rod 2 attached to the housing by means of elastic elements 3, an oscillation exciter having two oppositely mounted electromagnets: a swinging electromagnet 4 and an additional electromagnet 5 and an armature 6 located between these electromagnets and rigidly connected to the measuring rod with the help of a clamp 7, and a vibration generator 8, the anchor of which is structurally made integrally with the anchor 6 of the oscillation pathogen. From the drawing it can be seen that the swinging electromagnet 4 is located under the armature 6, and the additional electromagnet is located above the armature 6.

Раскачивающий электромагнит 4 имеет катушку с двумя обмотками. Одна обмотка подключена к источнику переменного тока и служит для создания колебательного движения измерительного штока. Вторая, дополнительная, обмотка катушки раскачивающего электромагнита 4 подключена к источнику постоянного тока.The swinging electromagnet 4 has a coil with two windings. One winding is connected to an AC source and serves to create oscillatory motion of the measuring rod. The second, additional winding coil of the swinging electromagnet 4 is connected to a constant current source.

Дополнительный электромагнит 5 имеет катушку с одной обмоткой, которая подключена к источнику постоянного тока.Additional electromagnet 5 has a coil with one winding, which is connected to a constant current source.

Виброгенераторный преобразователь линейных размеров работает следующим образом. При подаче питающего напряжения переменного тока на обмотку катушки раскачивающего электромагнита 4 измерительный шток 2 и жестко связанный с ним якорь 6 через упругие элементы 3 приводится в колебательные движения с заданной одинаковой амплитудой. В катушке виброгенератора 8 индуцируется ЭДС, пропорциональная изменению скорости магнитного потока, создаваемого постоянным магнитом, установленным в виброгенераторе.Vibration generator linear dimensions works as follows. When applying an alternating current supply voltage to the coil winding of the swinging electromagnet 4, the measuring rod 2 and the armature 6 rigidly connected to it through the elastic elements 3 are brought into oscillatory movements with a given equal amplitude. An EMF is induced in the coil of the vibration generator 8, which is proportional to the change in the speed of the magnetic flux generated by the permanent magnet installed in the vibration generator.

При проведении измерений линейных размеров обрабатываемых деталей измерительный шток контактирует своим наконечником с измеряемой поверхностью. В зависимости от изменения размера детали изменяется и амплитуда колебаний измерительного штока и якоря. Изменение амплитуды колебаний якоря приводит к изменению индуцируемой в виброгенераторе ЭДС, что регистрируется каким-либо отсчетным устройством (на чертеже не показано).When measuring the linear dimensions of the workpieces, the measuring rod contacts its tip with the measured surface. Depending on the change in the size of the part, the amplitude of the oscillations of the measuring rod and the armature also changes. A change in the amplitude of the armature oscillations leads to a change in the EMF induced in the vibration generator, which is recorded by some reading device (not shown in the drawing).

Для избежания удара измерительного штока о кромку измеряемой детали на обмотку катушки дополнительного электромагнита 5 подается постоянный ток. Якорь притягивается к электромагниту 5 и удерживается им, а измерительный шток поднимается (арретируется) вверх относительно детали, что уменьшает влияние ударов на долговечность виброгенераторного преобразователя.To avoid impact of the measuring rod on the edge of the measured part, a direct current is supplied to the coil winding of the additional electromagnet 5. The anchor is attracted to the electromagnet 5 and held by it, and the measuring rod rises (arrests) upward relative to the part, which reduces the impact of shocks on the durability of the vibration generator.

Этому способствует также демпфирование ударов при движении измерительного штока в колебательном режиме, когда одновременно подается постоянный ток в дополнительный электромагнит 5 и в дополнительную обмотку катушки раскачивающего электромагнита 4 возбудителя колебаний.This is also facilitated by shock damping during the movement of the measuring rod in the oscillatory mode, when a direct current is simultaneously supplied to the additional electromagnet 5 and to the additional winding of the coil of the swinging electromagnet 4 of the oscillator.

При настройке виброгенератора на заданную амплитуду колебаний измерительного штока в зависимости от припуска контролируемой детали When tuning the vibrator to a given amplitude of the oscillations of the measuring rod, depending on the allowance of the controlled part

подают постоянный ток в электромагниты 4 и 5 и, изменяя значения токов, регулируют зазор между якорем 6 и раскачивающим электромагнитом 4, тем самым автоматически увеличивая или уменьшая амплитуду колебаний.apply direct current to the electromagnets 4 and 5 and, changing the values of the currents, regulate the gap between the armature 6 and the swinging electromagnet 4, thereby automatically increasing or decreasing the amplitude of the oscillations.

Разработанный виброгенераторный преобразователь линейных размеров, благодаря рассмотренным конструктивным отличиям, представляет собой энергетический силовой комплекс, который позволяет автоматически арретировать измерительный шток, демпфировать удары измерительного штока о кромки деталей, автоматически настраивать колебательную систему на определенную амплитуду колебаний в зависимости от величины снимаемого припуска контролируемых деталей.Due to the considered structural differences, the developed vibratory generator transducer of linear dimensions is an energy power complex that allows you to automatically arrest the measuring rod, damp the shock of the measuring rod against the edges of the parts, and automatically adjust the oscillating system to a certain amplitude of oscillations depending on the size of the removed allowance for the controlled parts.

Использование патентуемого виброгенераторного преобразователя при управляющем контроле на металлообрабатывающих станках в измерительной системе: виброгенераторный преобразователь линейных размеров - отсчетно-командный блок - система управления станком - изготовляемая деталь способствует повышению точности обработки на 12-15% за счет снижения динамичности процесса измерения, исключения ручной настройки.The use of a patented vibration generator when controlling on metalworking machines in a measuring system: linear size vibration generator - reading-command unit - machine control system - the manufactured part contributes to an increase in processing accuracy by 12-15% by reducing the dynamics of the measurement process, eliminating manual settings.

Claims

1. Vibration generator of linear dimensions, comprising a housing, a measuring rod attached to the housing by means of elastic elements, a vibration exciter with a swinging electromagnet and an armature rigidly connected to the measuring rod, and a vibration generator, characterized in that the vibration exciter is equipped with an additional electromagnet mounted oppositely swinging electromagnet so that the arm of the pathogen is located between these electromagnets, while the additional electromagnet dklyuchen to a DC source.

2. The vibration generator according to claim 1, characterized in that the swinging electromagnet has a coil with an additional winding connected to a direct current source.