Устройство виброгашения расточной борштанги

 

Использование: в машиностроении, станкостроении, а именно в средствах обработки глубоких отверстий. Сущность изобретения: устройство виброгашения расточной борштанги содержит динамический гаситель вибраций с регулировочным винтом, последовательно соединенные датчик вибраций , прибор измерения амплитуды вибраций , выпрямитель со сглаживающим фильтром, первый сумматор, амплитудный детектор, второй сумматор, генераторный компаратор, Т-триггер и электропривод, выходной вал которого жестко связан с регулировочным винтом динамического гасителя. К второму входу первого сумматора подключен источник напряжения смещения. Выход первого сумматора подключен к второму входу второго сумматора. Выход Т-триггера подключен к второму входу амплитудного детектора.1 ил. (Л

COlO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУЬЛИК (я)з F 16 Г 15/03

ГОСУДАР СТ В Е ННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4916556/28 (22) 05.03,91 (4G) 30.11,92. Бюл, М 44 (71) Самарский политехнический институт им, В.В. Куй бы шева (72) А.Л.Егоров, В.П.Курган, В.И.Беляков, Ю.А.Чабанов и М.С.Константинов (56) Попов В,И, и Локтев В.И. Динамика станков. Киев: Техника, 1975, с.75.

Гуськов Б.С. Регулируемый демпфер колебаний расточных борштанг. Станки и инструмент, 1968, с.12. (54) УСТРОЙСТВО ВИБРОГАШЕНИЯ РАСТОЧНОЙ БОРШТАНГИ (57) Использование: в машиностроении, станкостроении, а именно в средствах обработки глубоких отверстий, Сущность иэоИзобретение относится к области машиностроения, главным образом к технике обработки глубоких отверстий, В настоящее время на металлорежущих станках для расточки глубоких отверстий применяются борштанги с виброгасителями, минимальный уровень вибраций которых достигается так называемой рациональной настройкой виброгасящего устройства путем изменения жесткости и демпфирования его упругих элементов.

Иэ известных устройств виброгашения наиболее близким по технической сущности является устройство, представляющее собой динамический гаситель вибраций с регулировочным винтом, расположенный внутри борштанги и состоящий из металлических дисков, между которыми установлены резиновые кольца. Для настройки этого гасителя на определенную частоту вибра„„5U„„1778388 A 1 бретения: устройство виброгашения расточной борштанги содержит динамический гаситель вибраций с регулировочным винтом, последовательно соединенные датчик вибраций, прибор измерения амплитуды вибраций, выпрямитель со сглаживающим фильтром, первый сумматор, амплитудный детектор, второй сумматор, генераторный компаратор, Т-триггер и электропривод, выходной вал которого жестко связан с регулировочным винтом динамического гасителя.

К второму входу первого сумматора подключен источник напряжения смещения. Выход первого сумматора подключен к второму входу второго сумматора. Выход Т-триггера подключен к второму входу амплитудного детектора. 1 ил, ций проводится серия испытаний с различной силой сжатия регулировочным винтом его резиновых колец, в результате чего изменяется его жесткость. При этом используется комплекс виброизмерительной аппаратуры, в состав которого входят датчик вибраций, измерительный прибор для определения параметров вибраций и устройство отображения информации, например осциллограф. В результате настройки устройства виброгашения находится положение регулировочного винта, при котором обеспечивается минимальная амплитуда вибрации борштанги при определенной частоте возмущения.

Однако в процессе технологической операции расточки глубоких отверстий с помощью борштанг в результате изменяющихся условий режима резания частота вибраций может варьировать в эначитель1778388

50 ных пределах. При этом данные устройства виброгашения борштанги, настроенные на определенную частоту вибрации, оказываются неэффективными и даже могут стать причиной резкого увеличения амплитуды вибраций. Проведение же частых настроек регулировочного винта такихустройств виброгашения увеличивает вспомогательное время на обработку деталей.

Целью изобретения является повышение эффективности виброгашения и снижение трудоемкости эксплуатации за счет сокращения времени настройки гасителя.

Поставленная цель достигается тем, что устройство виброгашения расточной борштанги, содержащее динамический гаситель вибраций с регулировочным винтом, датчик вибраций и прибор измерения амплитуды вибраций, снабжено выпрямителем со сглаживающим фильтром, подключенным к выходу прибора измерения амплитуды вибраций, первым сумматором, инверсный вход которого подсоединен к выпрямителю со сглаживающим фильтром, источником напряжения смешения, подключенным к второму входу первого сумматора, амплитудным детектором, первый вход которого подключен к выходу последнего, вторым сумматором, к инверсному входу которого подключен выход амплитудного детектора, к второму его входу подсоединен выход первого сумматора, регенераторным компаратором, вход котором подсоединен к выходу второго сумматора, Т-триггером, вход которого подключен к выходу регенераторного компаратора, а выход к второму входу амплитудного детектора, и электроприводом, выходной вал которого жестко связан с регулировочным винтом динамического гасителя, а к его входу подключен выход

Т-триггера.

На чертеже представлена блок-схема устройства виброгашения расточной борштанги.

Устройство виброгашения содержит датчик вибраций 1, прибор измерения амплитуды вибраций 2, вход которого подсоединен к выходу датчика вибраций 1, выпрямитель Зсо сглаживающим фильтром, который подключен к выходу прибора измерения амплитуды вибраций 2, первый сумматор 4, инверсный вход которого подсоединен к выпрямителю 3 со сглаживающим фильтром, а второй его вход подключен к источнику 5 напряжения смещения, амплитудный детектор 6, первый вход которого подан на выход первого сумматора 4, второй сумматор 7, к инверсному входу которого подключен выход амплитудного детектора 6, а к второму его входу подсое5

40 динен выход первого сумматора 4, регенераторный компаратор 8, вход которого подан на выход второго сумматора 7, а выход подается на вход счетного триггера 9, выход которого подается на второй вход амплитудного детектора 6 и вход электропривода 10, выходной вал которого жестко связан с регулировочным винтом динамического гасителя вибраций 11, воздействующим на расточную борштангу 12. Зависимость амплитуды вибраций борштанги 12 в функции перемещения регулировочного винта динамического гасителя 11 имеет вид экстремальной характеристики, минимум которой варьируют в процессе резания, Уровень вибраций расточной борштанги 12, возникающих в процессе расточки глубоких отверстий, измеряется индукционным датчиком вибраций 1, сигнал с которого поступает на прибор измерения амплитуды вибраций 2, выполненный на интеграторе.

Сигнал переменного тока с выхода прибора

2, пропорциональный амплитуде вибраций, преобразуется выпрямителем 3 со сглаживающим фильтром в соответствующий сигнал постоянного тока. Затем этот сигнал инвертируется и складывается с напряжением смещения источника 5 в первом сумматоре 4. Результирующий сигнал подается на амплитудный детектор 6 и второй вход второго сумматора 7. Амплитудный детектор 6 фиксирует Tollько увеличение входного сигнала, выходной сигнал которого, подаваемый на инверсный вход второго сумматора

7, вычитается из текущего сигнала на его втором входе. Сигнал разности с выхода второго сумматора 7 подается на вход регенераторного компаратора 8 и с его выхода на триггер 9 со счетным входом, и, когда он превышает величину зоны нечувствительности регенераторного компаратора 8, счетный T-триггер 9 производит реверс электропривода 10, а также разряд запоминающего конденсатора в амплитудном детекторе 6, Злектроп ривод 10 поворачивает регулировочный винт динамического гасителя вибраций 11, изменяя силу сжатия его резиновых колец, в результате чего регулируется собственная частота динамического гасителя 11 и достигается минимальный уровень вибраций расточной борштанги 12.

Устройство виброгашения расточной бсрштанги технически реализовано на следующих элементах: в качестве датчика вибраций 1 используется сейсмодатчик индукционного типа; прибор измерения амплитуды 2 представляет собой электронный нормирующий усилитель-интегратор, выполненный на операционном усилителе(ОУ) 1778388

Составитель А. Егоров Техред М.Моргентал Корректор И, Шмакова

Редактор

Заказ 4175 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 типа К140УД8А с соответствующими цепями отрицательной обратной связи; блок 3 выполнен как диодный вь прямитель мостового типа с фильтром; первый сумматор 4 реализован на ОУ типа К14ОУД8А; регули- 5 руемый источник постоянного тока 5 со стабилизатором компенсационного типа реализован на интегральной микросхеме

К142ЕН2; амплитудный детектор 6 выполнен на ОУ типа К544УД2В по схеме так на- 10 зываемого "идеального выпрямителя" с запоминающим конденсатором; второй сумматор 7 представляет из себя суммирующий ОУ со входными цепями, промасштабированными соответственно уровнями 15 входного напряжения, реализован на ОУ типа К140УД8А; регенераторный компаратор

8 выполнен на микросхеме типа К521СА3 с регулируемой величиной гистерезиса; Tтриггер 9 со счетным входом реализован на 20 интегральной микросхеме типа К155ТВ 1; в качестве исполнительного двигателя электропривода 10 используется электродвигатель постоянного тока типа ДП 25-1,G-3-27; гаситель 11 с винтом представляет собой 25 груз, подвешенный внутри борштан ги íà упpyro-вязких амортизаторах с регулируемой упругостью за счет перемещения электроприводом через винт одной из опорных поверхностей амортизаторов; борштанга 12 — 30 расточная консольная оправка для токарной обработки глубоких отверстий.

Формула изобретения

Устройство виброгашения расточной борштанги, содержащее динамический гаситель вибраций с регулировочным винтом, датчик вибраций и.прибор измерения амплитуды вибраций, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности виброгашения и снижения трудоемкости эксплуатации за счет сокращения времени настройки гасителя, оно снабжено выпрямителем со сглаживающим фильтром, под- ключенным к выходу прибора измерения амплитуды вибраций, первым сумматором, инверсный вход которого подсоединен к выпрямителю со сглаживающим фильтром, источником напряжения смещения, подключенным к второму входу первого сумматора, амплитудным детектором, первый вход которого подключен к выходу последнего, вторым сумматором, к инверсному входу которого подключен выход амплитудного детектора, к второму его входу подсоединен выход первого сумматора, генераторным ком паратором, вход которого подсоединен к выходу второго сумматора, Т-триггером, вход которого подключен к выходу генераторного компаратора, а выход — к второму входу амплитудного детектора, и электроприводом, выходной вал которого жестко связан с регулировочным винтом динамического гасителя, а к его входу подключен выход Т-триггера.