ООО "Кинематика" - приборы для проверки станков, редукторов, зубчатых и червячных передач

ООО"Кинематика"
198095, Санкт-Петербург, ул.Шкапина, д.32-34
Тел +7 (812) 252-1919, Факс.: +7 (812) 252-1919
E-mail: diakin@narod.ru

     Продукция              Контакты           Публикации         Проблемы и решения         Полезные программы

Измерительно-диагностический кинематомер "Диакин-3" 


Измерительно-диагностический прибор (кинематомер) "Диакин-3"  предназначен для контроля кинематической точности различных типов зубообрабатывающих и резьбообрабатывающих станков, зубчатых, винтовых и червячных передач, в частности 

- для контpоля pазличных типов зубообрабатывающего оборудования ( зубофрезерных, зубодолбежных станков) на соответствие допускам, установленным в ГОСТ 659-89, ГОСТ 658-89 по паpаметpам кинематической точности.) 

- для контpоля pазличных типов зубчатых и чеpвячных пеpедач, редукторов на соответствие допускам, установленным в ГОСТ 1643-81 и ГОСТ 3675-81 для следующих паpаметpов: 

- кинематической погpешности Fir 

- накопленной погpешности Fp 

- циклической погpешности fzkor и fzzor 

- величине бокового зазоpа Jn (пpи pевеpсе) 


При этом без разборки станка выявляются эксцентриситеты, циклические погрешности и местные дефекты зубьев, зазоры и перекосы в передачах и ряд других дефектов, приводящих к снижению точности станка.

Кинематомер выполнен на базе ноутбука, блока NI6210, и оснащен фотоэлектрическими датчиками угловых перемещений типа ЛИР 190А или другими. 

Прибор внедрен на ряде предприятий стран СНГ 

Калужский турбинный завод 

НПО им. Лавочкина 

ОАО Завод Редуктор, С-Петербург 

Завод "Фиолент", Симферополь 


Принцип действия прибора "Диакин-3"

1. Измерение и анализ кинематической погрешности.
Кинематическая погрешность (transmission error) является важным параметром, определяющим качество передаточного механизма, например цепи обката-деления зубофрезерного станка или цепи передачи редуктора. 
Кинематическая погрешность определяется как разность между угловым положением выходного вала идеального механима и реальным (измеренным) угловым положением выходного вала.

Для измерения кинематической погрешности используются приборы типа кинематомер.
В зависимости от величины кинематической погрешности в советских \ российских стандартах качества 
(ГОСТ 659-89, ГОСТ 658-89 и др.) установлены различные классы точности станка или редуктора. 

Кинематическая погрешность является функцией поворота выходного вала.

ГОСТ 659-89. График кинематической погрешности цепи обката-деления зубофрезерного станка


На рисунке показан типичный  график кинематической погрешности цепи обката-деления зубофрезерного станка на 1 обороте стола. На горизонтальной оси показано угловое перемещение стола (в оборотах), на вертикальной оси - кинематическая погрешность, в угловых секундах. В идеальном механизме кинематическая погрешность равна нулю и график представляет собой горизонтальную прямую линию, проходящуюю через 0. В реальном механизме из-за погрешности изготовления и монтажа зубчатых колес угол поворота выходного вала не равен расчетному. Это приводит к возникновению кинематической погрешности.
       Анализируя функцию кинематической погрешности, можно определить какие звенья передаточного механизма вносят наибольший вклад в погрешность. Также можно сравнить величину погрешности с допуском и сделать вывод о техническом состоянии механизма без его разборки. 
  


2. Устройство прибора "Диакин-3"

В состав кинематомера "Диакин-3"  входят: 

  •  два датчика угловых перемещений - энкодера (типа   ЛИР-1170  (погрешность ±1.5 arc.sec )(аналог HEIDENHAIN ROD 700,700C type) или ЛИР-190 (погрешность ±5 arc. sec) (аналог HEIDENHAIN ROD 250,260,270,280 type )
  • измерительный блок на базе платы NI6210 фирмы National Instruments
  • ноутбук и специализированное программное обеспечение


3. Примеры использования прибора "Диакин-3"

Кинематомер "Диакин-3" предназначен для измерения кинематической погрешности и её анализа для определения дефектных звеньев передаточных механизмов.   
Для проведения измерения на входной и выходной вал проверяемого механизма устанавливаются датчики угла поворота - энкодеры. Затем механизм приводится в движение и измерительный блок фиксирует угловое перемещение входного и выходного вала. Данные измерения передаются в компьютер, в котором вычисляется функция кинематической погрешности и выполняется ее анализ. В результате анализа выявляются звенья кинематической цепи, которые вносят наибольший вклад в погрешность механизма. Составляющие кинематической погрешности сравниваются с допуском и делается вывод о соответствии механизма паспортным нормам точности. При этом без разборки механизма выявляются эксцентриситеты, циклические погрешности и местные дефекты зубьев, зазоры и перекосы в передачах и ряд других дефектов, приводящих к снижению точности.

Использование  кинематомера  «Диакин-3»  при проверке  кинематической погрешности редуктора

Использование  кинематомера  «Диакин 3»  при проверке   редуктора.

       Проверка кинематической точности зубодолбёжного станка мод. 5М150 ПФ при помощи кинематомера

            

         Проверка кинематической точности зубодолбёжного станка мод. 5М150 ПФ.

       Как видно из рисунка,  на столе и шпинделе штосселя станка с помощью специальных юстировочных  приспособлений (входят в комплект поставки) были установлены  датчики угловых перемещений типа ЛИР.

       Конструкция указанных  приспособлений позволяет проводить выставку датчиков в радиальном и торцовом направлениях  точностью до 0.005 – 0.02 мм, что обеспечивает возможность измерения кинематической  точности зубодолбёжного станка  погрешностью не превышающей  2.5 – 3 угловых секунд .

       Датчики фиксируются от проворота с помощью пантографов, конструкция которых позволяет исключать дополнительную погрешность измерения, которая может иметь место при наличии оставшегося после выставки радиального биения датчика. На заднем плане рис. п.2.2  видна аппаратная часть кинематомера (измерительно-вычислительный блок и компьютер), которая соединена с датчиками с помощью кабелей.
В результате были выявлены следующие дефекты станка
       - местные дефекты зубьев червячных делительных колёс стола и штоселя (см. рис.

         п.2.4 и п.2.6);  

       - радиальное (или возможно торцовое) биение червячного делительного колеса

         штоселя;

       - заедание в подшипниках шпинделя штосселя;

       - заедание в упорных подшипниках делительного червяка стола, имеющее место  при

         вращении стола по часовой стрелке;

       - кинематический и/или геометрический эксцентриситет цилиндрического зубчатого

         колеса Z40, установленного  на вале 5 в ветви штосселя.

(подробный отчет о проверке зубодолбёжного станка мод. 5М150 ПФ см. в статье
Некоторые особенности диагностирования технического состояния машин и  механизмов  использованием приборов кинематического контроля (кинематомеров).


Пример измерения кинематической погрешности станка SN-8.

График кинематической погрешности станка SN-8




ТИПОВОЙ КОМПЛЕКТ  ПОСТАВКИ . 

 

 

п/п

            Наименование

Количество

Примечание

1.

 Блок кинематомера измерительный 

«Диакин-3»  с блоком питания

1

 

2.

 Датчик ЛИР-350А-1000 -05-ПИ

1

 

3.

 Датчик ЛИР190А-300000-05-ПИ 

1

 

4.

 Оснастка для крепления датчиков

1 комплект

 

5.

 ПЭВМ  Ноутбук с блоком питания

1

 

6.

Кабели соединительные сигнальные для подключения датчиков ЛИР

2

 

7.

Штатив магнитный 

1

 

8.

Индикатор часового типа

1


9.

Паспорт и руководство  по эксплуатации

1

 

10.

Программа «Диакин-Станок»

1

 

11.

Программа «Диакин – Отсчет»

1

 




Структурная схема и  состав комплекса.

 

   Структурная схема комплекса «Диакин-3» приведена на рис.

 

Блок-схема кинематомера Диакин-3


Базовый комплект комплекса состоит из блока кинематомера (измерительного блока), двух преобразователей угловых перемещений, подключаемых к блоку кинематомера при помощи соответствующих кабелей, портативной ПЭВМ (ноутбука), а также двух блоков питания.

     При работе комплекса используются два импульсных преобразователя угловых перемещений, которые с помощью механических приспособлений  соединяются с конечными звеньями контролируемой кинематической цепи механизма. Перемещение звеньев преобразуется измерительными  преобразователями в электрические сигналы (последовательности импульсов). Сигналы с преобразователей поступают на соответствующие входы блока кинематомера, в котором с помощью аппаратных  счетчиков по каждому фронту сигнала преобразователей  осуществляются  операции суммирования или вычитания, изменяющие общее содержимое  счетчиков.

      Полученные  массивы  отсчетных значений  в соответствии с выбранным алгоритмом, учитывающим передаточное отношение контролируемой цепи,  подвергаются  программной обработке, в результате которой  формируется  необходимая измерительно-диагностическая информация, выдаваемая пользователю в виде текстовых и/или графических документов на дисплее ПЭВМ или принтере.

Программное обеспечение

      Программное обеспечение (ПО) комплекса  включает в себя следующие программы:

   - «Диакин-Станок»  (предназначена  для  измерения    кинематической  точности зубообрабатывающих  станков);

   - «Диакин-Отсчёт» (предназначена для измерения точности угловых и линейных  координатных перемещений).

   Указанное ПО  позволяет осуществлять в автоматизированном режиме следующие функции:
     - описание объекта диагностирования ( в  том  числе  формирование расчётной

        кинематической схемы и  расчетного спектра потенциальных дефектов

        кинематической цепи);

     - измерение кинематической погрешности или погрешности координатных

        перемещений;
     - обработку результатов измерения с получением временной функции и спектра

        кинематической погрешности;    

     - обработку временной функции кинематической с целью выделения накопленной и

        циклической погрешностей;    

      - спектральный анализ временной функции кинематической погрешности;    

      - диагностирование дефектных звеньев-источников кинематической погрешности,

        выполняемое путем сопоставления   расчетного и измеренного   спектров;

      - формирование и распечатку протокола проверки проверяемого объекта.   

Цена измерительно-диагностического кинематомера "Диакин-3" составляет  350-450 тыс. руб.

Заказать кинематомер можно в ООО"Кинематика" 
198095, Санкт-Петербург, ул.Шкапина, д.32-34
Тел +7 (812) 252-1919, Факс.: +7 (812) 252-1919
E-mail: diakin@narod.ru


Срок поставки кинематомера 2-3 месяца в зависимости от состава комплекта.


Приложение.

Основные ГОСТЫ по нормам точности зубообрабатывающего оборудования, редукторов и зубчатых передач.

ГОСТ 659-89
Станки зубофрезерные вертикальные для цилиндрических колес. Основные параметры и размеры. Нормы точности
Cylindrical gear hobbers with vertical work axis. Basic parameters and dimensions. Standards of accuracy.


ГОСТ 658-89
Станки зубодолбежные вертикальные для цилиндрических колес. Основные параметры и размеры. Нормы точности
Vertical shaping machines for cylindrical gears. Basic parameters and dimensions. Standards of accuracy

ГОСТ 9153-83
Станки зуборезные для конических колес с прямыми зубьями. Нормы точности и жесткости
Straight bevel generators. Standards of accuracy and rigidity


ГОСТ 1643-81
Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи зубчатые цилиндрические. Допуски
Cylindrical gears pairs. Accuracy

ГОСТ 3675-81
Основные нормы взаимозаменяемости. Передачи червячные цилиндрические. Допуски
Basic requirements for interchangeability. Cylindrical worm gears. Tolerances

Циклическая погрешность зубцовой частоты в червячной передаче. ГОСТ 3675-81





Яндекс.Метрика