Лекция 4 Измерительные преобразователи

Токарно-копировальные станки. Служат для поверхностной обработки деталей сложной криволинейной конфигурации. Свое название станки получили от первоначальной схемы, когда обработка велась «по копиру» с механическим отслеживанием поверхности образца. Так изготавливались сапожные колодки, деревянные каблуки, деревянная обувь, ружейные ложа, фигурные спицы для колес, некоторые виды декоративных элементов мебели, игрушки и т.п. В настоящее время большая часть этой продукции по технологическим причинам ушла. Сейчас получили распространение токарно-копировальные станки и копировально-фрезерные станки с координатным столом, реализующие идею обрабатывающего центра.

Сквозной шип «ласточкин хвост» - два набора дисковых фрез, расположенных под углом друг к другу.

Рейсмусовые станки служат для снятия с поверхности заготовки излишнего слоя древесины, когда необходимо придать ей одинаковую толщину по всей ширине и длине. Подача –вальцовая.

Фуговальные станки предназначены для выверки одной или двух смежных поверхностей путем снятия поверхностного слоя (продольно-торцовое резание с переменной толщиной стружки). Подача – ручная или механизированная.

Оборудование для фрезерования древесины. В эту группу входит широкий круг оборудования, объединенных одним признаком – основным инструментом является фреза или ножевая головка (но не единственным).

Фуговально-рейсмусовые станки (двусторонний рейсмус) выполняют двустороннее плоскостное фрезерование материала в тех случаях, когда необходимо точно обработать заготовку по двум взаимно-параллельным плоскостям. Станки оснащены двумя ножевыми валами и вальцовой либо гусенично-вальцовой подачей.

Четырехсторонние строгальные станки выполняют плоскостную или фигурную обработку путем фрезерования с четырех сторон. Эти станки оснащены, как минимум, четырьмя ножевыми головками или фрезами. Подача вальцовая, иногда с гусеницами

Примечание: Прокомментировать современные конструкции строгальных станков ведущих зарубежных фирм. Показать иллюстрации «Вайниг.

Фрезерные станки являются наиболее распространенным типом станка. Изначально их назначение это обработка криволинейных поверхностей или местная, несквозная обработка заготовок, обгонка щитов по контуру. Фактически же фрезерные станки являются самыми универсальными, так как при оснащении различными фрезами и ножевыми головками а также приспособлениями они могут выполнять широкий круг операций, включая зарезку шипов.

Шипорезные станки. В эту группу входит несколько типов специализированных станков, различающихся по назначению – типу формируемого шипового соединения:

- рамный шип (три типа инструмента – горизонтальные ножевые головки с подрезными пилками, вертикальные подсечные фрезерные головки и проушечные диски);

- прямой ящичный шип – набор фрез;

- полупотайной шип «ласточкин хвост» - концевые трапецоидальные концевые фрезы с подрезными пилками;

Точение выполняется на токарных станках (резец и вращающийся предмет обработки) и круглопалочных станках (вращающаяся ножевая головка и продольная подача заготовки).

Сверлильные станки. Применяются для выборки круглых сквозных и несквозных отверстий, сквозных и несквозных продолговатых пазов. Технологические возможности этих станков определяются схемой и вариантов взаимного перемещения шпинделя и предмета обработки, типом применяемого

инструмента.

Долбежные станки. В промышленности кое-где сохранились сверлильно – долбежные и цепнодолбежные станки. В настоящее время в связи с технологическими преобразованиями эти станки не применяются т.к. применение плоских шипов очень ограничено. Наибольшее распространение получили шкантовое соединение и различные стяжки и крепёж. В связи с этим в мебельной промышленности, например, получили распространение получили сверлильно-присадочные станки.

Шлифование – применяется для снятия свесов и выравнивания поверхности древесины под последующую отделку. К этому типу относятся простейшие ленточные, барабанные и дисковые шлифовальные станки, производится штучная обработка деталей, и сложные и высокоточные калибровально-шлифовальные станки для щитовых деталей.

В таблице 4.1 приведена классификация измерительных преобразователей.

Таблица 4.1

Классификационный признак	Измерительные преобразователи
Род входной преобразуемой величины
Вид входного и выходного сигнала
Физическое явление, положение в основу преобразования
Характер функции преобразования
Место в структурной схеме средства измерения

Назначением измерительного преобразователя (ИПр) является создание с заданной точностью выходной величины Y, по размеру функционально связанной с входной преобразуемой величиной: .

Рисунок 4.1

Существуют преобразователи с несколькими входными величинами, для которых:

.

Использование таких ИПр может быть различным: реализуется либо зависимость Y от всех входных величин (электромеханический преобразователь электродинамического ваттметра), либо от одной какой-либо величины при неизменных остальных (преобразователь Холла).

По роду входной величины ИПр с одной входной величиной делятся на электрические, магнитные и неэлектрические. В каждом из этих трех видов ИПр имеются свои разновидности в зависимости от рода входной величины, а также от тех физических закономерностей, на которых основано устройство ИПр. Так, если входная и выходная величины являются электрическими, то ИПр называются электрическими. Электромеханическими называют ИПр, у которых выходная величина – механическая. Примерами преобразователей электрических величин в электрические являются делители напряжения, усилители напряжения. Измерительный преобразователь, предназначенный для изменения размера входной величины в заданное число раз, называют масштабным преобразователем.

Рисунок 4.2

Примером магнитного преобразователя является измерительная катушка, витки которой сцепляются с измеряемым магнитным потоком. При изменении магнитного потока на концах катушки возникает э.д.с. самоиндукции:

Примером преобразователей неэлектрических величин в электрические является термопары и терморезисторы:

Рисунок 4.4

В термопарах происходит преобразование измеряемой температуры, воздействующей на горячий конец, в термоэ.д.с. на холодных концах термопары:

,

где S _т – чувствительность термопары, а t _хол – температура холодных концов.

Сопротивление терморезистора зависит от температуры, в частности для платиновых терморезисторов в диапазоне от 0^оС до 660^оС. Эта зависимость имеет вид:

,

где R ₀ – сопротивление при 0^оС; А и В – постоянные.

Измерительные преобразователи в зависимости от вида входного и выходного сигналов относят к одной из следующих групп:

а) аналоговые измерительные преобразователи, у которых и на входе и на выходе аналоговые сигналы (сигналы непрерывные по значению);

б) аналого-цифровые преобразователи, имеющие на входе аналоговый сигнал, а на выходе – кодированный сигнал N_x,

в) цифроаналоговые преобразователи, у которых на входе кодированный сигнал, а на выходе – аналоговый.

Рисунок 4.5

На рисунке 4.6 показан вид функций преобразования (зависимости выходной величины от входной) для трех вышеупомянутых случаев:

Рисунок 4.6

Измерительные преобразователи делят также на параметрические и генераторные. Генераторные для осуществления преобразования не требуют постороннего источника энергии (исключая воздействие преобразуемой величины). Параметрические же преобразователи должны быть возбуждены от постороннего источника энергии. Например, термопара может выполнять свои функции без постороннего источника энергии, а терморезистор может осуществлять преобразование температуры в сопротивление только будучи запитан от источника электрического тока.

Вид функции преобразования у аналоговых ИПр может быть как линейный, так и нелинейный (например, квадратичный). В основном применяются ИПр с линейной функцией преобразования.

Преобразователи различают также по месту, занимаемому в структурной схеме прибора: первичный преобразователь, являющийся первым в измерительной цепи; промежуточные и выходной.

Рисунок 4.7

Выходной преобразователь снабжается отсчетным устройством, фиксирующим значения измеряемой величины. Выходная величина аналого-цифрового преобразователя используется для ввода в ЭВМ.

В измерительных приборах, построенных по принципу уравновешивания, применяются преобразователи, назначением которого является создание величины, пропорциональной разности между двумя сравниваемыми величинами. Такие преобразователи называют преобразователи сравнения.

Рисунок 4.8

Приборы уравновешивания имеют две цепи прямого преобразования и обратного преобразования. Преобразователи, находящиеся в цепи обратного преобразования называют обратными (рисунок 4.8).

Дата добавления: 2014-01-14