Расширение области применения автоматического управления точностью обработки на основе струйно-вихревых датчиков перемещений

• Автор: Пантелеев, Юрий Павлович
• Шифр специальности: 05.13.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 221 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ . Ю

1.1. Обзор струйнопневматических бесконтактных датчиков перемещений для автоматизации управления и контроля .

1.2. Анализ результатов предшестдувдих теоретических исследовании вихревых процессов

и постановка задачи исследования

. ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК СТРУЙНОВИХРЕВЫХ ДАТЧИКОВ ПЕРЕМЕЩЕНИИ

2.1. Анализ рабочего процесса в струйновихревом датчике перемещений и принятие расчетных моделей

2.2. Вывод зависимости Рс для ограниченных измерительных зазоров .

2.3. Получение аналитической зависимости функции преобразования с учетом эжекцион

ного истечения

. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ

СТРУЙНОВИХРЕВЫХ СИСТЕМ.
3.1. Исследование распределения статического давления в вихревой камере
3.2. Исследование и анализ структуры сбросного потока .
3.3. Экспериментальное исследование и анализ рабочих характеристик струйновихревых датчиков перемещений .
. ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ СТРУЙНОВИХРЕВЫХ
СИСТЕМ ПРИ АВТОМАТИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ
4.1. Исследование и оценка влияния основных геометрических параметров на рабочие характеристики вихревых СДРПК
4.2. Анализ источников погрешностей разработанных вихревых СДРПК и оценка их величины.
4.3. Промышленные испытания и внедрение
результатов исследований .
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Помимо высокой чувствительности к преимуществам датчиков "сопло-заслонка" можно отнести простоту их реализации и миниатюрность, позволяющую производить размерный и позиционный контроль в труднодоступных местах. Из неравенства (1. Основными недостатками датчиков "сопло-заслонка" являются малые пределы измерения, ограничивающие область их использования. Кроме того, схема датчика содержит входной дроссель, как правило, имеющий малое проходное сечение, что значительно повышает требования к очистке питающего воздуха [,] . Более широкие пределы измерения расстояний по сравнению с датчиком типа "сопло-заслонка" имеет дроссельный датчик эжекторного типа [] , метрологическая схема и характеристика которого приведена на рис. Воздух под постоянным избыточным давлением истекает из входного сошга I непосредственно в измерительное сопло 2 и далее через измерительный зазор, образованный поверхностью измеряемого объекта 3 и торцам измерительного сопла в атомсферу. Выходное давление формируется в измерительной камере 4, между входным и измерительным соплами, и служит мерой расстояния 8 в пределах рабочей зоны датчика. В датчиках эжекторного типа воздух эжектируется из измерительной камеры, что приводит к более резкому падению выходного давления, которое может достигать даже отрицательных значений. Таким образом, эффект эжектирования увеличивает диапазон изменения выходного давления по сравнению с датчиком "сопло-заслонка" и расширяет линейный участок выходной статической характеристики [ ] . Датчики эжекторного типа имеют рабочий диапазон до 1,5 мм и линейный участок измерения до 0,3 мм при максимальной чувствительности 1,5 МПа/м. Рс Спп &. Ряс. Для позиционного и путевого контроля и управления применение эаекторных датчиков также ограничено ввиду малости рабочего диапазона. Существенное расширение пределов измерения перемещений стало возможно, благодаря разработке конструкций коаксиальных СДРПК [ ^-] . Существует три основные разновидности коаксиальных датчиков, отличающихся чувствительностью и величиной рабочей зоны. На рис. Воздух, подаваемый в датчик под постоянным давлением, истекает из кольцевого зазора I, образованного корпусом 2 и центральной вставкой 3, формирующей сбросную струю конусно-расходящейся, цилиндрической или конусно-сходящейся формы. Вследствие эжекционннх свойств замкнутой сбросной струи в области выходного канала 4 образуется зона пониженного давления. В случае присутствия объекта 5 в области сбросной струи часть потока питания отражается от него в зону выходного канала, тем самым повышая давление на выходе датчика. Характеристики (рис. Датчик с конусно-расходящимся соплом имеет менылую чувствительность и больший рабочий диапазон по сравнению с датчиком с кону сно-сходящимся соплом. Все три разновидности коаксиальных датчиков уступают по чувствительности рассмотренным датчикам, но значительно превосходят их по пределам измерения. Чувствительность коаксиальных датчиков находится в пределах 0,-0,2 МПа/м. Имея рабочую зону до мм, датчики коаксиального типа могут успешно применяться в системах автоматического управления и контроля. В технологических процессах датчики коаксиального типа могут быть использованы для контроля относительного положения отдельных частей механизмов, контроля наличия и положения деталей на рабочих позициях и др. Датчики коаксиального типа конструктивно сложнее рассмотренных выше датчиков. Кроме того, малая величина кольцевого зазора при недостаточной степени очистки питающего воздуха может служить причиной выхода датчика из строя по причине засорения. Выше были рассмотрены струйные датчики размерного и позиционного контроля с односторонним расположением питающих и приемных сопел (торцевые). На рис. СДРПК с двусторонним расположением приемного и питающего сопел (щелевые) [4] . Особенностями их является наличие специальной переключающей пластины, контактно связанной с контролируемым объектом, и бесконтактно - с датчиком. Наличие переключающей пластины в щели датчика или прерывает струю питания, как это показано на рис. Датчик щелевого типа (рис.