- •1. Надежность технологического оборудовании
- •1.1 Основные определения и понятия о надежности
- •1.3. Количественные показатели надежное ш н-чпннн пчсского оборудования
- •1.4 Основные пути повышения надежности технологического оборудования
- •2. Диагностика технологического оборудования
- •2.1. Предэксплуатационная и эксплуатационная диагностика.
- •2.2. Применение испытательно-диагностических комплексов
- •3. Методы экспериментальной оценки точности и параметрической надежности технологического и оборудования.
- •3.1. Описание объекта испытания и выбор исследуемых параметров.
- •3.2. Лабораторная работа №1.
- •3.2.1 Описание испытательного комплекса (Рис.8) и краткая характеристика его элементов.
- •3.2.2 Измерение исследуемых параметров.
- •3.2.3 Подготовка испытательного комплекса к работе и порядок выполнения исследований.
- •3.2.4.Статистичекая обработка результатов испытаний
- •3.3 Лабораторная работа №2
- •3.4 Лабораторная работа №3
3.2.4.Статистичекая обработка результатов испытаний
Для оценки параметрической надежности технологического оборудования, полученные результаты измерения ПТД оси шпинделя должны быть
представлены в виде статистической информации, которая формируется с помощью соответствующих методов статистической обработки данных.
Пример представления результатов измерения ПТД оси шпинделя в виде статистической информации для оценки параметрической надежности технологического оборудования приведен в приложении А.
3.3 Лабораторная работа №2
Целю работы является выбор выходных параметров ШУ, приобретение навыков их измерения при помощи современного оборудования компании «National Instruments» в условиях, максимально приближенных к реальному процессу обработки, и получение количественной информации об измеряемых величинах для экспериментальной оценки точности и параметрической надежности технологического оборудования.
Описание испытательного комплекса (Рис. 16) и краткая характеристика его элементов.
Рис.16
Испытательный комплекс.
Основные элементы: специальная оправка с контрольной мерой и обрабатываемыми деталями, вихретоковые преобразователи перемещений (ВТПП), приспособление для установки ВТПП, усилитель, соединительный блок BNC 2120, плата расширения DAQCard-6062E, персональный компьютер.
Усилитель D200A (Рис. 17)
Рис.
17 Внешний вид усилителя D200A
Схема подключения датчика
ВТПП к усилителю D200A
представлена на рис. 18.
Рис.18
Структурная схема подключения ВТПП
Вихретоковый датчик
Усилитель
Регистрирующий прибор
Блок питания
Провод заземленияСоединительный блок BNC 2120 (Рис 19)
Терминальный блок с BNC и винтовыми разъемами для подключения к платам сбора данных National Instruments. Блок подключается с помощью кабеля к многофункциональным устройствам ввода/вывода. На блоке осуществлена разводка аналоговых и цифровых каналов ввода/вывода, а также счетчиков/таймеров. В состав терминального блока входят квадратурный энкодер, разъем для подключения термопары, встроенные функциональные генераторы сигналов.
Рис.
19 Соединительный блок BNC
2120
Плата расширения DAQCard-6062E.
Данная плата относится к многофункциональным платам PCMCIA. Компания National Instruments предлагает ряд многофункциональных PCMCIA- плат сбора данных (рис. 20) для высокоскоростной оцифровки сигналов с частотой 500 кгц, прецизионных измерений с 16-ти битной точностью. Эти платы можете использовать совместно с устройствами согласования сигналов SCC для проведения высоковольтных измерений, увеличения точности, качества изоляции, а так же простоты подключения датчиков. Характеристики платы расширения DAQCard-6062E представлены в таблице 2
Особенности |
DAQCard-6024E |
DAQCard-6062E |
DAQCard-6036E |
Шина |
PCMCIA |
PCMCIA |
РСМСТА |
Аналоговые входы |
16 SE (8 DI) |
16 SE (8 DI) |
16 SE (8 DI) |
Частота оцифровки сигналов |
200 кГц |
500 кГц |
200 кГц |
Разрешение АЦП (бит) |
12 |
12 |
16 |
Максимальное входное напряжение (В) |
от ±0.05 до ±3 0 |
от ±0.05 до ±10 |
от ±0.05 до ±10 |
Аналоговые выходы |
2 |
2 |
2 |
Разрешение ЦАП (бит) |
12 |
12 |
16 |
Частота работы ЦАП |
1 кГц |
850 кГц |
1 кГц |
Выходной диапазон |
±10 В |
^ОВ |
±10В |
Цифровые каналы ввода/вывода |
8 |
8 |
8 |
Счетчики |
2 |
2 |
2 |
Синхронизация |
цифровая |
аналоговая, цифровая |
цифровая |
Программное
обеспечение.
Программное обеспечение (ПО) написано на языке Lab VIEW, что позволяет сконфигурировать интерфейс специально под конкретные задачи. В нашем случае ПО позволяет получать данные с платы расширения и преобразовывать полученные электрические сигналы в метрические размеры (изменение зазора). ПО выводит на панель интерфейса пользователя графики изменения зазора, текущий зазор, максимальный и минимальный зазоры, по каждому датчику в отдельности. По желанию оператора данные возможно сохранить в отдельном файле для дальнейшей обработки.
Запись траектории оси шпинделя и определение ее параметров.
Как уже говорилось в лабораторной работе №1, при испытании ШУ, в результате перемещения шпинделя под воздействием эксплуатационных нагрузок, происходит изменение первоначально установленного зазора межд
уконтрольной мерой и ВТПП (рис.9). Сигналы об изменении зазора с ВТПП поступают на входа усилителей вертикального (с ВТПП №1 yl рис.9) и горизонтального (с ВТПП №2 xl рис.9) отклонения, далее сигнал передается в соединительный блок BNC 2120 откуда в плату расширения DAQCard-6062E. После того как данные переданы на ПК специальная программа позволяет отследить все показания датчиков (показывает зазор каждого датчика в отдельности), построить траекторию движения оси шпинделя, а также позволяет экспортировать полученные данные в файл для дальнейшей обработки полученных результатов.
Подготовка испытательного комплекса к работе и порядок выполнения исследований.
- 7. Пункты аналогичны пунктам лабораторной работы №1 (см. Лабораторная работа №1 стр 31).
Подключить ВТПГ1, к усилителю D200A.
Выход усилителя D200A подключить к соединительному блоку BNC 2120: ВТПП №1 - канал №1, ВТПП №2 - канал №2.
Соединить блок BNC 2120 подключить к плате расширения DAQCard- 6062Е подключенной к ПК
Перед проведением измерений станок должен быть прогрет в течение 15-30 минут.
Запустить программу измерений на ПК, и нажать и интерфейсе пользователя кнопку «СТАРТ».
Установить заданную частоту вращения и включить шпиндель
Провести исследование траекторий оси шпинделя.
Выбрать режимы резания.
Произвести обработку детали проходным резцом с одновременной, записью траектории оси шпинделя в память ПК, работающего в режиме запоминания.
Произвести анализ каждой отдельной записи (отклонение по горизонтали - X, отклонения по вертикали - У), сделать расчеты и определять параметры траектории оси шпинделя. Результаты занести в протокол (таблица 3).
Вычислить средние значения отклонений оси шпинделя (АЛ", А У) при идентичных режимах резания между полученными данными в лабораторной работе №1 и лабораторной работе №2. Результаты занести в протокол (таблица 3)
Пример траектории движения оси шпинделя, полученный с использованием предложенного компьютеризированного комплекса, представлен в приложении Б.
Таблица №3 № |
Условия испытания |
Параметры траетктории (мкм) |
примечания |
||||||
Частота вращения (мин-1) |
Глубина резания (мм) |
Подача (мм/об) |
Другие факторы |
X |
Y |
АХ |
AY |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|