SU1366917A1 - Устройство дл прогнозировани разрушени режущего инструмента - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измери- тельной технике и может быть использовано дл  определени  и контрол  износа режущего инструмента. Целью изобретени   вл етс  повьппение достоверности за счет статистической обработки и прослеживани  динамики тре- щинообразовани . Сигнал акустической эмиссии (АЭ) с выхода электроакустического преобразовател  1 через предварительный усилитель 2, усилитель 3 и блок 4 фильтрации и вьщеле- ни  огибающей поступает на вычислительные блоки 5,8 и 13 и блок 7 определени  максимальной амплитуды и с их выходов через блоки 9, 12 и 14 сравнени  на входы блока 15 прин ти  решени . 1 ил. I (Л

Description

со

05

сз:

Изобретение относитс  к технике определени  и контрол  износа режущего инструмента и металлоконструкций и может быть использовано на ав- томатических лини х и станках с числовым программным управлением дл  непрерывного и дискретного контрол  работоспособности инструмента и прогнозировани  условий резани , а также привыполнении других операций прогнозировани  разрушени  деталей и конструкций.

Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности определени  сое- то ни  инструмента за счет статистической обработки и прослеживани  динамики трещинообразовани .

На представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные электроакустический преобразователь 1, предв аритель- ный усилитель 2, усилитель 3, блок 4 фильтрации и выделени  огибающей и первый вычислительный блок 5, таймер 6, соединенные с первым входом первого вычислительного блока 5 блок 7 определени  максимальной амплитуды и второй вычислительный блок 8 вторые входы которых соединены с выходом таймера 6 и вторым входом пер- вого вычислительного блока 5, первый блок 9 сравнени , входы которого сое

динены с выходами блока 7 определе- ни  максимальной амплитуды и второго вычислительного блока 8, и последовательно соединенные многоканальный счетчик 10 импульсов, входы которого соединены с выходами первого вычисли- тельного блока 5, делитель 11, второй блок 12 сравнени , третий вычислительный блок 13, третий блок 14 сравнени  и блок 15 прин ти  решений, второй вход которого соединен с вторым выходом второго блока 12 сравнени , третий и четвертый - с первым и вторым выходами первого блока 9 сравнени , а выходы - с управл ющими

входами блоков 9, 12 и 14 сравнени .

Первый вычислительный блок 5 предназначен дл  из мерени  площади импульсов акустической эмиссии (АЭ) под огибающей и их сортировки по площади второй вычислительный блок 8 - дл  определени  максимального отношени  длительностей переднего и заднего фронтов импульсов АЭ, третий вычислительный блок 13 - дл  опреде

5

0

5 О

5

.

50

45

55

лени  среднего количества импульсов (п), среднего квадратического отклонени  (б ), момента третьего пор дка ( (Lt) и асимметрии функции распределени  импульсов (А ) .

Устройство работает следующим образом .

После начала работы режущего инструмента электроакустический преобразователь 1 принимает волны напр жений из зоны резани  и преобразует их в электрический сигнал. Этот сигнал усиливаетс  предварительным и основным усилител ми 2 и 3 и поступает на блок 4 фильтрации и выделени  огибающей, где осуществл етс  селекци  сигналов АЭ по частоте и формирование огибающей сигналов АЭ.

Далее сигнал поступает одновременно на первые входы блока 7 определени  максимальной амплитуды и первого и второго вычислительных блоков 5 и 8.

С выхода вычислительного блока 5 сигналы поступают на многоканальный счетчик 10 импульсов, с помощью которого подсчитываетс  как полное число импульсов АЭ, так и число импульсов АЭ, прошедших сортировку.

Затем с ломощью делител  11 определ ютс  доли импульсов, прошедших сортировку, к общему числу импульсов. Затем эти доли сравниваютс  с уставками , которые эмпирически выбираютс  в зависимости от исследуемого материала , во втором блоке 12 сравнени . В случае, если будет.превышение значени  хот  бы одной из уставок, соответствующий сигнал Поступает на блок 15 прин ти  решений и одновременно подключаетс  третий вычислительный блок 13, с выхода которого сигнал, пропорциональный асимметрии функции распределени , поступает на третий блок 14 сравнени . В случае превьш1ени  этим сигналом уставки соответствующий сигнал поступает на блок 15 прин ти  решений, на ко- торьй поступает также сигнал от блока 7 определени  максимальной амплитуды и второго вычислительного блока 8 через первый блок 9 сравнени  в случае превышени  уставок.

Наличие четырех видов информации о характере трещинообразовани  позвол ет с высокой достоверностью судить о динамике трещинообразовани 

и прогнозировать ее на ранних стади х , а также уточн ть уставки, дл  чего с блока 15 прин ти  решений могут поступать соответствующие сигна- лы на блоки 9, 12 и 14 сравнени .

Использование предлагаемого устройства в услови х испытани  инструментальных материалов или эксплуатации режущих инструментов в отличие от прототипа позвол ет с высокой достоверностью предопредел ть момент наступлени  критического износа инструмента, подбирать оптимальные технологические услови  механообра- ботки конструкционных материалов, а в случае испытаний конструкций на разрушение предсказать моменты времени , соответствующие времени образовани , подрастани  и начала критического развити  разрушающих трещин. Измерение площадей под огибающей импульсов АЭ, сортировка их на разны группы по площад м огибающей импульсов АЭ, разбиение времени работы ре- жущего инструмента дл  каждой группы импульсов на фиксированные интервалы времени в зависимости от количе- ства импульсов АЭ, подсчет в каждом фиксированном интервале времени коли- чества импупьсов АЭ, определение среднего значени  количества импульсов во временных интервалах, их среднеквад- ратического отклонени , момента третьего пор дка и асимметрии функции рас- пределени  (n), где N - частость импульсов АЭ, п - количество импульсов в фиксированных временных интервалах , определение максимальной амплитуды импульсов АЭ, приведенной к входу предварительного усилител , а также определение наименьшего отношени  длительностей переднего и зад- liero фронтов импульсов АЭ и соответствующего этому отношению длитель- ности переднего фронта и далее сравнени  количества импульсов АЭ, прошедших сортировку, полученных значений асимметрии , максимальной амплитуды импульсов АЭ, приведенной к входу предусилител , наименьшего отношени  длительностей переднего и заднего

ц

15

0

5 О 0 5 Q

фронтов импульсов АЭ и Соответствующего этому отношению длительности переднего фронта с допустимыми позвол ет наблюдать динамику износа инструмента и на ранних стади х трещинооб- разовани  прогнозировать разрушение материала, что исключает поломку дорогосто щего инструмента и разрушение металлоконструкций.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  прогнозировани  разрушени  режущего инструмента, содержащее последовательно соединенные электроакустический преобразователь с предварительным усилителем, усилитель и блок фильтрации и выделени  огибающей, вычислительный блок, счетчик импульсов и блок прин ти  решений, отличающеес  тем, что, с целью повышени  достоверности , оно снабжено таймером, соединенными с выходом блока фильтрации и вьзделени  огибающей бл оком опреде - лени  максимальной амлитуды и вторым вычислительным блоком, вторые входы которых соединены с выходом таймера и вторым входом первого вычислительного блока, первый вход которого .соединен с выходом блока фильтрации и выделени  огибающей, п выход - со счетчиком импульсов, выполненным многоканальным, блоком сравнени , входы которого соединены с блоком определени  максимальной амплитуды и вторым вычислительным блоком, выходы - с третьим и четвертым входами блока прин ти  решений, а управл ющий вход - с третьим выходом последнего, и последовательно соединенными делителем, вторым блоком сравнени , третьим вычислительным блоком и третьим блоком сравнени , выход и второй вход которого соединены соответственно с первыми входом и выходом блока прин ти  решений, вторые вход и выход которого соединены соответственно с вторым выходом и управл ющим входом рто- рого блока сравнени .