SU1190239A1

SU1190239A1 - Method of determining transfer function of dynamic characteristic of unit semi-liquid friction along slide guides of metal-cutting machine tools and arrangement for accomplishment of same

Info

Publication number: SU1190239A1
Application number: SU843737953A
Authority: SU
Inventors: Юрий Николаевич Санкин; Давид Михайлович Белый; Ольга Оскаровна Элертц
Original assignee: Ульяновский политехнический институт
Priority date: 1984-05-08
Filing date: 1984-05-08
Publication date: 1985-11-07

Abstract

1. Способ определени передаточной функции динамической характеристики полужидкостного трени узлов по направл ющим скольжени металлорежущих станков, заключающийс в том, что перемещают узел по направл ющим .скольжени , возбуждаютвынужденные колебани узла, определ ют угловой коэффициент наклона статической скоростной характеристики трени , посто нную времени всплывани узла и коэффициент в зкого сопротивлени , по которым определ ют передаточную функцию, отличающийс тем, что, с целью повыщени точности, частоту вынужденных колебаний выбирают равной величине, обратной посто нной времени всплывани узла, на указанной частоте опреДелают действительное и мнимое значени отнощени переменной составл ющей силы трени узла к скорости его перемещени , с учетом которых определ ют угловой коэффициент наклона статической скоростной характеристики трени и коэффициент в зкого сопротивлени . 2. Устройство дл определени передаточной функции динамической характеристики полужидкостного трени узлов по направл ющим скольжени металлорежущих станков, содержащее электромагнитный вибратор, подвижньй корь которого соедин етс в процессе определени передаточной функции с узлом генератор электрического сигнала, соединенный с обмоткой возбуждени вибратора, датчик (Л переменной составл ющей силы трени , закрепл емый на узле и контактирующий с поверхностью трени направл ющей скольжени , отличающеес тем, что, с целью повышени точности, оно снабжено датчиком скорости, закрепл емым на узQD О ле, формирователем действительного и мнимого значений отнощени переменной составл ющей силы трени 00 СО узла к скорости его перемещени , инвертером и двум сумматорами, измерительньт вход указанного формировател подключен к выходу датчика переменной составл ющей силы трени , опорный вход - к датчику скорости, выходы формировател , соответствукмцие действительному и мнимому значени м, соединены с одноименными входами обоих сумматоров, а инвертор включен в цепи действительного значени между указанным формирователем и одним из сумматоров.1. The method of determining the transfer function of the dynamic characteristic of semi-liquid friction of nodes by means of sliding guides of metal-cutting machine tools, which consists in moving the node along the sliding guides, initiating forced oscillations of the node, determining the angular coefficient of the slope of the static velocity characteristic of friction, the time of the ascent of the node and a coefficient of viscous resistance, which determine the transfer function, characterized in that, in order to improve accuracy, the frequency is forced The oscillations are chosen equal to the reciprocal of the constant time of the node to float, at the indicated frequency the real and imaginary values of the ratio of the variable component of the frictional force of the node to its velocity are determined, taking into account which the slope of the static velocity characteristic of friction and the coefficient of viscous resistance are determined. . 2. A device for determining the transfer function of the dynamic characteristic of semi-liquid friction of nodes along the sliding guides of metal-cutting machine tools, containing an electromagnetic vibrator, the movable measur of which is connected in the process of determining the transfer function to an electrical signal generator node connected to the vibrator excitation winding, sensor (L variable friction force fixed on the knot and in contact with the friction guide surface of the friction, characterized in that increase accuracy, it is equipped with a speed sensor mounted on the node QD O les, a driver of the real and imaginary values of the ratio of the variable component friction force 00 of the CO to the speed of its movement, an inverter and two adders, the measuring input of the specified generator is connected to the output of the variable component sensor friction forces, the reference input to the speed sensor, the shaper outputs, corresponding to the real and imaginary values, are connected to the inputs of both adders of the same name, and the inverter is turned on A valid value chain is located between the specified driver and one of the adders.

Description

1 Изобретение относитс к области испытательной техники, в частности к определению передаточной функции динамической характеристики полужид кого трени узлов (столов, ползунов суппортов, стоек и др.) по направл ющим скольжени металлорежущих станков. Целью изобретени вл етс повышение точности определени передаточной функции динамической характеристики полужидкостного трени узлов по направл ющим скольжени металлорежущих станков, что достигаетс за счет исключени погрешностей при определении углового коэффициента наклона статической характеристики трени и коэффициента в зкого сопротивлени , а также автоматизации процесса.. . На чертеже представлено устройств дл осуществлени предлагаемого способа ,. Устройство содержит электромагнит ный вибратор 1, подвижный корь 2 которого Соедин етс с узлом 3, гене ратор 4 электрического сигнала, соединенный с обмоткой возбуждени (не показано) вибратор Т, датчик 5 переменной составл ющий силытрени контактирующий с поверхностью 6 трени , направл ющей 7 скольжени , регистрирующие приборы (не показаны). . Устройство снабжено датчиком 8 скорости , формирователем 9 действитель ного и мнимого значени отношени переменной составл ющей силы.трени узла 3 к скорости его перемещени , инвертором 10 напр жени и двум сумматорами 11 и 12. В качестве датчика5 использ.уют, например,- мал инерционный индукционный датчик, а в качестве датчик.а 8 скорости индукционный датчик еиброскорости сейсмического типа с встроенными дифференцирующим блоком (не показан Формирователь .9 вкл очает импульсный генератор и два запоминающих блока (не показаны). Он вьщает напр жение равное по модулю отношению напр жеНИИ на выходах датчика 5 переменной составл ющей силы трени и датчика 8 скорости с фазой, равной сдвигу фаз между этими напр жени ми, и раскладывает напр жение на действительное и мнимое значени . В качест ве инвертора 10 используют операционный усилитель с одним входом и 39 выходом и коэффициентом передачи, равньм единице. Сумматоры 11 и 12 вы полнены на операционных усилител х с двум входами с коэффициентом передачи , равным единице, и одним выходом , охваченным отрицательной обратной св зью. Способ определени передаточной функции осуществл етс с помощью устройства следующим образом. Перемещают узел 3 по направл ющим 7 скольжени . Возбуждают выпущенные колебани узла 3 с помощью электромагнитного вибратора 1 , запитываемого от генератора 4 сигналов. Определ ют угловой коэффициент Ь наклона статической скоростной характеристики трени , посто нную времени t всплывани узла 3 и коэффициент 1 в зкого сопротивлени по которым определ ют передаточную функцию -Ь + ЦРМ При этом частоту со вынужденных колебаний выбирают равной величине, обратной посто нной 1. времени всплывани узла 3, на указанной частоте определ ют действительное Rew- и мнимое JiTiV значени отношени переменной составл ющей силы трени узла 3 к скорости его перемещени , с учетом которых определ ют угловой коэффициент t наклона статической характеристики трени и коэффициент fert в зкого сопротивлени соответственно как разность и сумму значеНИИ OmW и ReW. Напр жение U подаваемое с датчика 8 на опорный вхрд формировател 9, пропорционально скорости перемещени узла 3, а напр жение снимаемое с выхода датчика 5 и подаваемое на измерительный вход формировател 9, пропорционально переменной составл ющей силы трени . Формирователь 9 дает на выходе отношение U-ff, I DC пропорциональное передаточной функции динамической характеристики полужидкостного трени узла 3 на частоте u) /t и раскладывает его на действительное И мнимое UL значени . Сумматор 11 складывает составл ющие и,, и ифр и выдает на выходе напр же3 ни ц , пропорциональное величине Ь Напр жение U подаетс на вход инвертора 10, затем сигнал 1902394 поступает на вход сумматора 12, на выходе которого напр жение пропорционально Ь.1 The invention relates to the field of testing equipment, in particular, to determining the transfer function of the dynamic characteristic of semi-fluid friction knots (tables, slide sliders, racks, etc.) along the slide guides of metal-cutting machines. The aim of the invention is to improve the accuracy of determining the transfer function of the dynamic characteristics of semi-liquid friction of knots on the slide guides of metal-cutting machine tools, which is achieved by eliminating errors in determining the slope of the static characteristic of friction and viscosity, as well as automating the process .... The drawing shows devices for carrying out the proposed method,. The device contains an electromagnetic vibrator 1, the movable bore 2 of which is connected to the node 3, the generator 4 of the electric signal connected to the excitation winding (not shown) of the vibrator T, the sensor 5 of the variable component of the treating edge in contact with the friction surface 6, the slide guide 7 recording devices (not shown). . The device is equipped with a speed sensor 8, a shaper 9 of the actual and imaginary value of the ratio of the variable component force of the node 3 to the speed of its movement, a voltage inverter 10 and two adders 11 and 12. As the sensor 5, for example, small inertial induction sensor, and as a speed sensor. 8 speed induction sensor of seismic type velocity with built-in differentiating unit (not shown. Shaper .9 on detects a pulse generator and two storage units (not shown). It equal in magnitude to the ratio of the voltage on the outputs of the sensor 5 of the variable component of the friction force and the speed sensor 8 with a phase equal to the phase shift between these voltages, and decomposes the voltage on the real and imaginary values. As the inverter 10 use an operational amplifier with one input and 39 output and transfer ratio, equal to 1. Summers 11 and 12 are implemented on operational amplifiers with two inputs with a transfer ratio equal to one, and one output covered by negative feedback. The method of determining the transfer function is carried out using the device as follows. Move the node 3 along the slide rails 7. Excited oscillations of node 3 are excited with the help of an electromagnetic vibrator 1 fed from a generator of 4 signals. The slope factor B of the static friction velocity characteristic, the node t rise time t 3, and the viscous resistance coefficient 1 are used to determine the transfer function -L + CRM. In this case, the frequency from the forced oscillations is chosen equal to the reciprocal of the constant 1. time ascent of node 3, at the indicated frequency, the actual rew and imaginary JiTiV values of the ratio of the variable component of the friction force of the node 3 to the speed of its movement are determined, taking into account the slope of the slope a static characteristic and a friction coefficient fert viscous resistance respectively as the difference and sum values OmW and ReW. The voltage U supplied from the sensor 8 to the reference inrush of the imaging unit 9 is proportional to the speed of movement of the node 3, and the voltage removed from the output of the sensor 5 and supplied to the measuring input of the imaging unit 9, is proportional to the variable component of the friction force. The shaper 9 outputs the ratio U-ff, I DC proportional to the transfer function of the dynamic characteristic of the semi-liquid friction of the node 3 at the frequency u) / t and decomposes it into a real AND imaginary UL value. The adder 11 adds the components and ,, and ifr and outputs a voltage of 3 n and proportional to the value of b. The voltage U is fed to the input of the inverter 10, then the signal 1902394 is fed to the input of the adder 12, at the output of which the voltage is proportional to b.

Claims

METHOD FOR DETERMINING TRANSFER FUNCTION OF DYNAMIC CHARACTERISTICS OF SEMI-FLUID FRICTION OF NODES

ON GUIDELINES FOR SLIDING OF METAL-CUTTING MACHINES AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION.

(57) 1. The method of determining the transfer function of the dynamic characteristic of the semi-fluid friction of the nodes along the sliding guides of the metal cutting machines, which consists in moving the node along the sliding guides, exciting 'forced oscillations of the node, determining the angular coefficient of inclination of the static velocity characteristic of friction, the time constant of the node floating up and the coefficient of viscous resistance, which determine the transfer function, characterized in that, in order to improve accuracy, the frequency of of vibrations is chosen equal to the reciprocal of the ascending time constant of the node, at the indicated frequency, the real and imaginary values of the ratio of the variable component of the friction force of the node to its speed are determined, taking into account which the angular coefficient of inclination of the static velocity characteristic of friction and the coefficient of viscous resistance are determined.

2. A device for determining the transfer function of the dynamic characteristics of the semi-fluid friction of the nodes along the sliding guides of metal cutting machines, containing an electromagnetic vibrator, the movable armature of which is connected in the process of determining the transfer function with the node an electric signal generator connected to the excitation winding of the vibrator, a sensor of a variable component of the friction force, fixed on the node and in contact with the friction surface of the sliding guide, characterized in that, in order to increase I am accurate, it is equipped with a speed sensor mounted on the node, a shaper of the real and imaginary values of the ratio of the variable component of the friction force of the node to its speed, an inverter and two adders, the measuring input of this shaper is connected to the output of the sensor of the variable component of the friction force, the reference input is to the speed sensor, the shaper outputs corresponding to the real and imaginary values are connected to the inputs of both adders of the same name, and the inverter is connected to the real The values between said generator and one of the adders.

SU. „1190239>

1 1190239