SU1227945A1 - Устройство дл анализа кинематической погрешности зубчатых передач - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к средствам дл  контрол  кинематической погрешности зубчатых передач . Цель изобретени  - повышение точности выделени  периодических составл ю- ших кинематической погрешности за счет подавлени  ошибок квантовани  углов поворота начального и конечного звеньев зубчатого механизма при синхронном накоплении . Это достигаетс  за счет введени  в устройство двух модул торов фазы, св занных с датчиками угла поворота начального и конечного звеньев, генератора сигналов и преобразовател  уровн  напр жений. Таким образом осушествл етс  дополнительна  модул ци  фазы импульсных последовательностей с выходов датчиков начального и конечного звеньев контролируемой передачи. Претерпевшие модул цию импульсные последовательности, используютс  дл  получени  сигнала о кинематической погрешности контролируемой зубчатой передачи или редуктора. I з.п. ф-лы, 4 ил. 3 (Л to ND СО 4 СЛ

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к средствам дл  контрол  кинематической погрешности зубчатых передач .

Цель изобретени  - повышение том- нести выделени  периодических составл ю- uwx кинематической погрешности за счет подавлени  ошибок квантовани  углов поворота пача.тьного и конечного звеньев зубчатого механизма при синхронном накоплении .

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства дл  анализа кинематической погрешности зубчатых передач; на фиг. 2 - блок- схема модул тора фазы; на фиг. 3 - функциональна  схема блока синхронного на- коплени ; на фиг. 4 - функциональна  схема блока управлени .

Устройство включает в себ  датчики 1 и 2 углов поворота начального и конечного звеньев контролируемой передачи 3 (фиг. 1), блок 4 измерени  кинематической погреш- пости, блок 5 синхронного накоплени , первый вход которого св зан с выходом блока 4 измерепи  кинематической ногрешнос- ти, анализатор 6, первым входом соединенный с выходом блока 5 синхронного на- коплепи , блок 7 управ:1ени , первым и вторым входами св занный первыми входами блока о синхронного накоплени  и анализатора 6 соответственно, а первым и вторым выходами соединенный с вторыми входами блока 5 синхронного накоплени  и анализа- тора 6 соответственно, третий вход соединен с выходом датчиком 1 начального звена, два модул тора 8 и 9 фазы, первые входы каждого из которых соединены с выходами датчиков 1 и 2 начального и конечного звеньев, выходы их св заны соответ- ствеппо с первым и вторым входами, блока 4 измерени  кинематической погрешности, генератор 10 сигналов, выход которого подключен к второму входу первого модул тора 8 фазы, преобразователь 11 уровн  напр жений, через который выход генерато- ра 10 сигналов подключен к второму входу второго модул тора 9 фазы.

Каждый из модул торов 8 (или 9) фазы вынолнен в виде фазового детектора 12 (фиг. 2), первый вход которого  вл етс  первым входом модул тора 8 (или 9) фазы, сумматора 13 напр жений, первый вход которого соединен с выходом фазового детектора 12, второй вход  вл етс  вторым входом модул тора 8 (или 9) фазы, генератора 14 управл емого напр жени , вход кото- рого соединен с выходом с.умматора 13 напр жений , выход подключен к второму входу фазового детектора 12 и  вл етс  выходом модул тора 8 (или 9) фазы. Кроме того, блок 5 синхронного накоплени  включает в себ  сумматор 15 (фиг. 3), первый вход которого  вл етс  первым входом блока 5 синхронного накоплени , буферный регистр 16, первый вход которого соединен

5

0 .

Q 5

с выходом сумматора 15, второй и третий входы  вл ютс  вторым входом блока 5 синхронного накоплени , блок 17 пам ти, первым входом подключенный к выходу буферного регистра 16, счетчик 18 адреса, первым и вторым входами соединенный с вторым входом блока 5 синхронного накоплени , а выход его соединен с вторым входом блока 17 нам ти и  вл етс  первым выходом блока 5 синхронного накоплени , формирователь 19 сигналов, выходом соединенный с третьим входом блока 17 пам ти , а первым и вторым входами - с вторым входом блока 5 синхронного накоплени , выход блока 17 пам ти соединен с вторым входом сумматора 15 и  вл етс  вторым выходом блока 5 синхронного накоплени .

Блок 7 управлени  включает в себ  преобразователь 20 частоты следовани  импульсов (фиг . 4), первый вход которого  вл етс  третьим входом блока 7 управле- пи , выход  вл етс  первым и вторы.м выходами блока 7 управлени , блок 2 переключателей установки коэффициентов преобразовани  соединен с вторым входом преобразовател  20 частоты следовани  импульсов , кнопку 22 «Пуск, формирователь 23 одиночного импульса, первым входом св занный с выходом кнопки 22 «Пуск, второй вход  вл етс  вторым входом блока 7 управлени , а выход соединен с первым выходом блока 7 управлени , счетчик 24 числа накоплений, первый вход которого  вл етс  первым входом блока 7 управлени , второй вход подключен к выходу кнопки 22 «Пуск, переключатель 25 установки числа накоплений , соединенный с третьим входом счетчика 24 числа накоплений. Кроме того, в блок 7 управлени  вход т первый триггер 26, первым входом св занный с выходом кнопки 22 «Пуск, вторым входом - с выходом счетчика 24 числа накоплений, выходом - с первым выходом блока 7 управле1п-1Я, второй триггер 27, первым входом соединенный с кнопкой 22 «Пуск, вторым входом - с первым входом блока 7 управлени , а выход нoдкJпoчeн к перво.му выходу блока 7 управлени .

Устройство работает следующим образом.

Предварительно с помощью блока 21 переключателей устанавливают коэффициент преобразовани  интервалов следовани  импульсов и количество циклов накоплени , осуществл емых блоком 5 синхронного накоплени .

Коэффицие1гг преобразовапи  интервалов следовани  импульсов с датчика 1 преоб- разователе.м 20 выбирают, например, равным отношению количества оборотов, совершаемых ведущим звеном передачи 3 к количеству оборотов, совершаемых отдельным зве ном передачи за период кинематической погрешности .

Количество циклов накоплени  т, осуществл емых блоком 5 синхронного накоплени , устанавливаетс  на переключателе 25 установки числа накоплений, исход  из услови 

,.

где rt, - количество оборотов, совершаемых отдельным звеном передачи за период функции кинематической погрешности; k - выбираетс  по зависимости

M,kni,

где уМ - требуемый коэффициент подавлени  ошибок квантовани  углов поворота .

При работе устройства сигнал с выхода генератора 10 сигнала (в качестве которого может быть использован серийно выпускаемый прибор Г2-47) поступает на второй вход модул торов 8 и 9 фазы через преобразователь 1 1 уровн  напр жени . На первые входы модул торов 8 и 9 фазы поступают импульсы с выходов датчиков 1 и 2 начального и конечного звеньев, выдающих импульсы через (|1иксированные углы их поворота . Поступление на первый вход су.м- матора 13 переменного напр жени  приводит к тому, что фаза сигнала на выходе генератора 14 управл емого напр жением претерпевает дополнительное изменение, пропорциональное управл ющему напр жению .

Использование в качестве фазового детектора 12 реверсивного счетчика с подклю ченным к его выходу цифро-аналоговым пре- образователе.м позвол ет получить линейную характеристику фазового детектора 12 в интервале, значительно большем 2л, где 2  -- интервал следовани  импульсов на первом входе фазового детектора 12. В результате фаза импульсных последовательностей с выходов модул торов 8 и 9 фазы эквивалента равномерному по уровню квантованию углов поворота датчиков 1 и 2 началь- ноге и конечного звеньев. Импульсные последовательности с выходов модул торов 8 и 9 фазы поступают на входы схе.мы 4 измерени  кинематической погрешности.

Блок 5 синхронного накоплени  выдел - ет из сигнала, поступающего с выхода схемы 4 измерени  кинематической погрещ- ности, периодическую составл ющую, гармонические слагаемые которой кратны частоте вращени  выбранного звена.

Работа блока 5 синхронного накопител  осуществл етс  следующим образо.м.

При нажатии кнопки 22 «Пуск осуществл етс  установка устройства в исходное состо ние. Триггер 26 (фиг. 4) устанавливаетс  в единичное состо ние, при котором сигнал с его выхода, поступа  на пер- вый вход фор.мировател  19 сигналов, переводит последний в режим записи инфор.ма- ции в блок 17 пам ти. Кроме того, сигнал с кнопки 22 «Пуск поступает на второй вход счетчика 24 числа накоплений и переписывает в него число,установленное в переключателе 25. Формирователь 23 единичного импульса при этом формирует сигнал, устанавливающий счетчик 18 адреса в нулевое состо ние.

В момент поступлени  каждого 1мпуль- са с выхода преобразовател  20 частоты па второй вход буферного регистра 16 в регистр переписываетс  информаци  с выхода сумматора 15, осуществл ющего суммирование текущего значени  информации, считываемой со схе.мы 4 измерени  кинематической погрешности, хран щейс  в соответствующей  чейке блока 17 пам ти. Одновременно с этим запускаетс  формирователь 19 сигналов, который в момент записи информации в буферный регистр 16 обеспечивает считывание сигнала из блока 17 пам ти, а затем формирует сигналы записи информации, полученной с выхода буферного регистра 16. При этом параметры сигналов, формируемых формирователем 19 сигналов, определ ютс  типом запоминающих элементов , используемых в блоке 17 пам ти. Так, например, при использовании микросхем 565РУ2А, отпадает необходи.мость формировани  каких-либо сигналов дл  считывани  информации из пам ти, а дл  формировани  сигнала записи можно использовать микросхему 155АГЗ, содержащую два одно- вибратора в одном корпусе.

1о окончании, импульса, поступающего с преобразовател  20, переключаетс  счетчик 18 адреса, и его содержимое увеличиваетс  на единицу. При этом модуль счетчика, т. е. количество возможных его состо ний, равен количеству импульсов, поступающих с выхода преобразовател  20, за один оборот отдельного звена контролируемой передачи 3, а также количеству  чеек блока 17 пам ти.

Следовательно, при работе устройства после каждого оборота отдельного звена контролируемой передачи происходит переполнение счетчика 18 адреса, что служит информацией о завершении очередного цикла накоплени . Сигнал переполнени  счетчика 18 поступает на вычитающий вход счетчика 24 числа накоплений (в качестве которого могут быть использованы двоично- дес тичные реверсивные счетчики типа 155ИЕ6) и используетс  дл  подсчета количества циклов накоплений, осуществленных блоком 5 синхронного накоплени .

При числе накоплений, равном числу, установленному в переключателе 25, содержимое счетчика становитс  равным нулю, и он вырабатывает импульс, переключающий первым триггер 26 в нулевое состо ние, а также информирующий анализатор 6 об окончании накоплени  и готовности к передаче информации блоком 5 синхронного накоплени  в анализатор 6 дл  последующего анализа.

Второй триггер 27 служит дл  предварительного «обнулени  блока 17 пам ти. Это осуществл етс  следующим образом. В момент нажати  кнопка 22 «Пуск второй триггер 27 переключаетс  в единичное состо ние и посылает на буферный регистр 16 сигнал, устанавливающий последний в нулевое значение. По окончании первого цикла накоплени  сигналом с выхода счетчика 18 адреса второй триггер 27 переключаетс  в нулевое состо ние и разрещает запись информации в буферный регистр 16. Следовательно, в процессе нулевого цикла накоплени  содержимое блока 17 пам ти становитс  равным нулю.

После окончани  накоплени  полученный результат из блока 17 пам ти передаетс  в анализатор 6, который определ ет пара- .метры гар.монических слагаемых выделенной ггериодической составл ющей кинематичес- кой погрешности. При этом качестве анализатора 6 целесообразно использовать универсальную микро- или .мини-ЭВМ с соответствующими переферийными устройствами и каналами сопр жени  с внешними устройствами .

Передача информации анализатору 6 осуществл етс  следующим образом.

Сигнал с выхода счетчика 24 числа накоплений информирует анализатор 6 об окончании процесса накоплени . После этого ана- лизатор 6 выдает сигнал о готовности прин ти  информации, который, поступа  на формирователь 23 одиночного импульса, устанавливает счетчик 18 адреса в нулевое состо ние и поочередно считывает информацию со всех  чеек блока 17 пам ти, использу  при этом синхроимпульсы, поступающие с гфеобразо- вател  20 частоты. При этом, первый триггер 26 находитс  в нулевом состо нии и запрещает формирование сигналов записи в блок 17 пам ти формирователем 19 сигналов.

Таким образом, при анализе кинемати- ческой ногрешности осуществл етс  дополнительна  модул ци  фазы импульсных последовательностей с выходов датчиков 1 и 2 начального и конечного звеньев. Претерпев щие модул цию импульсные последователь- ности используютс  дл  получени  сигнала о кинематической погрешности исследуемого механизма.

Использование изобретени  позвол ет новысить точность получени  оценок периодических составл ющих кинематической погрешности без увеличени  числа и.мпульсов на оборот датчика.

Claims (2)

1.Устройство дл  анализа кинематической погрешности зубчатых передач, со- держандее датчики углов поворота начального и конечного звеньев исследуемой передачи , блок измерени  кинематической погрешности , блок синхронного наконлени , первый вход которого св зан с выходом блока измерени  кинематической погрешности, анализатор, первы.м входом соединенный с выходом блока синхронного накоплени , блок управлени , первыми и вторыми входами св занный с первыми входами блока синхронного накоплени  и анализатора соответственно , а первыми и вторыми выходами соединенный с вторыми входами блока синхронного накоплени  и анализатора соответственно , третий вход соединен с выходом датчика начального звена, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности выделени  периодических составл ющих кине.матичес- кой погрешности, оно снабжено двум  модул торами фазы, первые входы каждого из которых соединены с выхода.ми датчиков начального и конечно1-о звеньев, в 11ходы их св заны с соответственно первым и вторы.м входами блока измерени  кине.матической погрешности, генератором сигналов, выход которого подключен к второму входу первого модул тора фазы, преобразователем уровн  нанр жений, через который выход генератора сигналов подключен к второму входу второго модул тора фазы.

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что каждый из модул торов фазы выполнен в виде фазового детектора, первый вход которого  вл етс  нервы.м входом .модул тора фазы, сумматора напр жений, первый вход которого соединен с выходо.м фазового детектора , второй вход  вл етс  вторы.м входом модул тора фазы, генератора управл емого напр жени , вход которого соединен с выходом сумматора напр жений, выход под ключен к второму входу фазового детектора и  вл етс  выходом модул тора фазы.

(риг.2

15

/ч 7

:зfO

:з

е