Наладка электрической схемы индуктивной автоматической системы управляющего контроля и настройка ее на обработку заданных команд

 

Министерство образования  РБ

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 

Кафедра " Конструирование  и производство приборов".

Л А Б О Р А Т О Р Н А Я   Р А Б О Т А  N 11

 

Наладка электрической  схемы индуктивной автоматической системы управляющего контроля и настройка ее на обработку заданных команд

 

 

 

 

 

 

 

I. Наладка электрической  схемы индуктивной автоматической  системы управляющего контроля  и настройка ее на обработку  заданных команд

1.1. Цель, содержание и  продолжительность работы.

1.1.1. Ознакомление с назначением, конструкцией, принципом действия и основными техническими характеристиками системы.

1.1.2. Изучение и практическое  усвоение методики балансировки неравновесного измерительного моста.

1.1.3. Изучение и практическое  усвоение методики установки электрического нуля и регулировки чувствительности электрической схемы системы.

1.1.4. Изучение и практическое  усвоение методики настройки системы на обработку заданных управляющих команд и определения точности произведенной настройки.

1.1.5. Приобретение практических навыков работы с индуктивной системой автоматического управляющего контроля.

Продолжительность работы - 2 часа.

1.2. Объект изучения. Средства измерений. Принадлежности.

1.2.1. Система автоматического  управляющего контроля модели АК - 3а.

1.2.2. Стойка С - П  ГОСТ 10197 - 70.

1.2.3. ВОЛЬТМЕТР УНИВЕРСАЛЬНЫЙ В7-16.

1.2.4. Меры длины плоскопараллельные  концевые 3 кл.  ГОСТ 9038 - 72.

1.2.5. Головка измерительная.

 

1.3. Общие положения.

Система модели АК - 3а  предназначена для контроля изделий в процессе круглого шлифования наружного.

 

Основные технические  характеристики системы:

Диапазон контролируемых размеров, мм.............10...120

Количество управляющих  команд...........................2

Погрешность системы:

по предварительной  команде, 10 % от припуска

на окончательную обработку,

по окончательной команде, мм.......................0,0005

 Диапазон плавной  регулировки предварительной команды......................................                   .0,02...0,15

Измерительное усилие, Н................................10

Время срабатывания исполнительного  тракта, с...0,1...0,15

Продолжительность прогрева, мин...................        15-20

Измерительная скоба  навесная трехконтактная ориентируется  на контролируемой детали с помощью  твердосплавных вставок Iи2 (рис.3.1) сменной губки 17* и измерительного наконечника  измерительного штока15. Силовое замыкание осуществляется, с одной стороны, пружиной 14, с другой - проводящим устройством (унифицированным кронштейном модели БВ - 3221), соединенным со скобой с помощью оси шарнира II и клеммного зажима 13, 14 (рис.3.2.).

* При выполнении данной лабораторной работы губка снимается.

Скалка 12 кронштейна жестко связана через держатель 4 с валом 15, установленным в станке 8 заводного  механизма на шарикоподшипниках. Крутящий момент последнего создается пружиной 8, левый конец которой связан со стаканом 8, правый - с валом 15.

Унифицированный кронштейн  модели БВ - 3221 рассматривается в  учебных целях взамен входящего  в систему АК - 3а снятого с  производства кронштейна модели ШУ - 966.

Под действием пружины  скалка 12 стремится провернуться в  направлении против часовой стрелки  и поворачивается в этом направлении  до упора торца"А" держателя  в плунжер II амортизатора 10, 11 при снятии скобы с детали. Угол поворота скалки (60) естественно ограничивает высоту подъема скобы над осью центров станка.

Измерительный шток связан с корпусом скобы плоскими пружинами 13 (рис.3.1). Верхний конец штока несет якорь 5 индуктивного измерительного преобразователя и гайки 7, ограничивающие его перемещение относительно блока катушек 9: если при установке скобы на заготовку оказывается, что припуск на обработку превосходит величину хода якоря в зазоре магнитной системы, ограничительные гайки, упираясь в кронштейн 6,преодолевая сопротивление пружины 10, увлекают за собой блок 9,подвешенный на плоских пружинах11 и отрывают его от микровинта 12.

По мере снятия припуска измерительный шток вместе с якорем 5 и блоком 9перемещается вниз; в некоторый момент времени блок 9 останавливается на микровинте 12 и якорь 5 начинает свое движение в магнитном поле.,  изменяя при этом за счет перераспределения воздушных зазоров 2 и 4 реактивное сопротивление магнитной системы в целом.

Обмотки I (рис.3.3)и 2 измерительного преобразователя и обмотки 3 и4 входного дифференциального трансформатора отсчетно-командного устройства  (ОКУ) системы автоматического управляющего контроля включены в мостовую схему,  которая уравновешивается только  при совпадении размера изделия с размером образцовой детали,  по которой данная система настраивалась.  Во всех остальных случаях токи , текущие в противоположных ветвях моста в противоположных направлениях,  оказываются не равными друг  другу  и  на вторичной обмотке трансформатора имеет место некоторый выходной сигнал,  модуль которого используется в качестве оценки численного значения контролируемого размера, а фаза -направления его изменения.

Со вторичной обмотки  дифференциального трансформатора выходной сигнал поступает на сетку лампы ЛIа (рис.3.4), усиливается ею, снимается с его анода и направляется, с одной стороны, через емкость СЗ на сетку лампы ЛIб, вызывая разбаланс моста "ЛIб -Р9-Р14-Р13-Р12" и поворот стрелки показывающего прибора, с другой стороны по цепям "С4-Р29-Л2а-С6-ДЗ" и "С5-РЗО-Л2б-С7-Д2" соответственно на сетки ламп ЛЗб и ЛЗа, запирая их.

В процессе шлифования размер сигнала, поступающего с измерительного преобразователя, постепенно уменьшается и токи, протекающие в анодных цепях лампы ЛЗб и ЛЗа, а следовательно и через катушки  реле  РI  и  Р2,  увеличиваются.

Электросхема рассчитана так, что упомянутые реле имеют различные пороги срабатывания ввиду различия напряжений смещения, подаваемых с обмоток трансформатора  Тр2  на лампы Л2а и Л2б,  соответственно через резисторы Р19 и Р24.Первым срабатывает реле РI, переключает станок  с  черновой подачи на чистовую (окончательную), включает сигнальную лампу ЛСI и остается включенным,  т.к. его размыкающие контакты РI,  разомкнувшись, обеспечивают надежное записывание лампы Л2а и, следовательно,  прекращение  подачи запирающего измерительного сигнала на сетку лампы Л3б.

При достижении заданного  размера сигнал, поступающий со вторичной  обмотки дифференциального трансформатора, становится

равным нулю, лампа  ЛЗа открывается, реле Р2 срабатывает и выдает команду на отвод шлифовального круга. Шлифовальная бабка возвращается в исходное положение и замыкает контакты конечного выключателя вк. Реле РЗ по цепи "Тр2-Д4-Р28- вк-корпус ОКУ" получает питание, срабатывает, отключая реле РI и Р2, и становится на самопитание по цепи "Тр2- замыкающие контакты РЗ-ЛЗб-корпус ОКУ". Схема готова к контролю следующей детали. Измерительная скоба снимается с изделия, якорь измерительного преобразователя перемещается в нижнее положение.

При подводе шлифовальной бабки к изделию в начале следующего цикла обработки контакты ВК размыкаются, на состояние схемы не изменяется, т.к.. реле РЗ по-прежнему получает питание по рассмотренной выше цепи. "Тр2-замыкающие контакты РЗ-ЛЗб-корпус ОКУ".

При установке скобы  на изделие якорь измерительного преобразователя смещается в верхнее положение; измерительный сигнал сначала уменьшается по модулю до нуля, затем, изменив свою фазу на 180, увеличивается. Лампа ЛЗб закрывается, реле РЗ обесточивается. Замыкающие контакты РЗ размыкаются, отключая цепь самопитания соответствующего реле, а размыкающие замыкаются, обеспечивая подачу анодного напряжения на лампы ЛЗа и ЛЗб.

В дальнейшем работа схемы  происходит аналогично выше описанному.

1.4. Порядок выполнения  экспериментальной части работы.

1.4.1. Убедитесь в наличии заземления ОКУ и вольтметра униврсальногоВ7-16А.

1.4.2. Установите столик стойки примерно  в среднее положение.

Установите  тумблер РОД РАБОТЫ в положение U, ПРЕДЕЛ ИЗМЕРЕНИЯ- в положение 10..

 Присоедините ОКУ  и вольтметр универсальный к электрической сети.

1.4.3. Под наблюдением  преподавателя переведите переключатель ОКУ в положение "Работа". Включите тумблер "Сеть" вольтметра универсального. При этом загорятся лампы на цифровом табло прибора, а на ОКУ- нижняя зеленая лампа.

1.4.4. Прогрейте приборы  в течение  15-20 минут.

1.4.5. Установите якорь  измерительного преобразователя  в нейтральном положении относительно  катушек и произведите электрическую  балансировку неравновесного моста.

С этой целью:

 убедитесь в наличии контакта стержня измерительного прибора (ортотеста) со столиком;

а) опустите кронштейн  с преобразователем на столик стойки до начала движения стрелки показывающего прибора ОКУ в направлении слева направо;

б) зафиксируйте положение  кронштейна зажимом;

в) поднимая столик, установите стрелку показывающего прибора ОКУ между отметками "30" и "40" шкалы;

г) нажатием кнопки на передней панели ОКУ приведите схему в  исходное состояние;

д) перемещением столика  вниз добейтесь минимального значения показаний на цифровом табло вольтметра универсального. В процессе уменьшения измеряемого напряжения переключайте тумблер вольтметра универсального из положения "10" в положение  "1".

Результаты выполнения данной операции продемонстрируйте  преподавателю. Выключите вольтметр универсальный тумблером "Сеть".

1.4.6. Произведите установку  электрического нуля ОКУ, для  чего вращением потенциометра  (под наблюдением преподавателя)  «Установка нуля», которая находится  под крышкой на боковой стенке. Установите стрелку показывающего прибора ОКУ напротив нулевой отметки его шкалы. Повторите эту операцию 2-3 раза при необходимости.

1.4.7. Произведите настройку тракта окончательной команды:

а) установите переключатель  ОКУ в положение "Окончательная".

б) потенциометр «окончательной команды» перевести в крайнее правое положение «-0,005»;

в) поднятием столика  стойки переместите стрелку показывающего прибора ОКУ вправо до положения между "30" и "40" отметками шкалы;

г) нажатием кнопки на передней панели ОКУ приведите схему в  исходное положение;

д) медленно опуская столик, добейтесь такого положения, чтобы  стрелка показывающего прибора  и ортотеста установились точно на нулевой отметке шкал; допускается погрешность показаний в пределах 0,005 мкм, т.е. половина цены деления ортотеста;

е) медленно вращая потенциометр «Окончательная команда» против часовой стрелки добейтесь загорания красной лампочки в момент срабатывания формирователя окончательной команды. Тракт окончательной команды настроен.

1.4.8. Определите погрешность  настройки формирователя окончательной команды. С этой целью:

а) убедитесь, что  наконечник измерительного индикатора (ортотеста) находится в   соприкосновении со столиком стойки и стрелка индикатора совпадает с нулевой отметкой его шкалы, закрепите индикатор;

б) поднятием столика стойки сместите стрелку показывающего прибора ОКУ в плюсовую область его шкалы до отметки 30-40, нажать кнопку сброс;

в) плавно перемещая столик вниз, уловите момент срабатывания формирователя окончательной команды;

г) снимите отсчет по шкале  индикатора(ортотеста);

д) повторите операции, указанные в подпунктах

1.4.8.б...1.4.8.г еще два  раза и определите среднее  значение результатов наблюдений  соответствующее искомой погрешности.

1.4.9. Сравните полученное  значение погрешности настройки  формирователя окончательной команды с заданием.

1.4.10. Произведите регулировку  чувствительности электрической схемы:

а) установите переключатель  ОКУ в положение "Предварительная";

б) установите перемещением столика стрелку показывающего  прибора ОКУ на нулевую отметку шкалы;

в) совместите стрелку  индикатора(ортотеста); с отметкой –50 -60 его шкалы;

г) поднятием столика  переместите стрелку индикатора на 110 мкм;

д) вращением потенциометра "Регулировка чувствительности" (под наблюдением преподавателя) установите стрелку показывающего прибора ОКУ против отметки "8" его шкалы.

е) повторите операции, указанные в подпунктах

1.4.10.б...1.4.10.д несколько  раз до полного совпадения  показаний индикатора и показывающего прибора ОКУ.

1.4.11. Настройте тракт  формирования предварительной команды:

а) поверните ручку "Предв. ком." в направлении против часовой стрелки до упора;

б) поднятием столика  стойки переместите стрелку показывающего прибора ОКУ между отметками "30" и "40" шкалы;

в) нажатием кнопки на передней панели ОКУ приведите схему в исходное состояние;

г) опусканием столика  стойки установите стрелку показывающего  прибора ОКУ против нулевой отметки  шкалы;

д) совместите стрелку  индикатора с отметкой -50 –60 его  шкалы;

е) переместите столик вверх на величину припуска на предварительную обработку ( 110мкм), ориентируясь по шкале показывающего прибора ОКУ;

ж) вращением ручки "Предв.ком." уловите момент срабатывания тракта формирования предварительной команды. При этом должна загореться средняя лампа на передней панели ОКУ.