專利名稱：鍛壓機(jī)械新型運(yùn)動(dòng)參數(shù)測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于測(cè)試儀表，一種用于測(cè)量鍛壓機(jī)械及其它有關(guān)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)速度，打擊能量、位移、時(shí)間等參數(shù)的儀器。
當(dāng)前已有的鍛壓機(jī)械運(yùn)動(dòng)參數(shù)測(cè)量方法及測(cè)量?jī)x器主要有以下幾種1、打鉛塊法該方法是將標(biāo)準(zhǔn)尺寸的鉛柱在被測(cè)鍛壓機(jī)械上鍛粗后，按其變形量換算出所需運(yùn)動(dòng)參數(shù)。該方法屬于間接測(cè)量法，由于受鉛柱材料，及變形條件的影響，其測(cè)量誤差較大。
2、我國(guó)出版的“鍛壓機(jī)械”期刊1986年第6期，介紹了鄭州大學(xué)研制的“DDJS-1型多功能鍛錘激光測(cè)試儀”，該儀器可以測(cè)出鍛錘接觸鍛件前瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)的平均速度。其測(cè)量精度較高，但是不能測(cè)量滑塊運(yùn)行全過程的速度變化及其它參量，而且，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。
3、1988年青島鍛壓機(jī)械廠引進(jìn)西德哈森公司的400噸和1600噸的摩擦壓力機(jī)上附有測(cè)速裝置，其測(cè)速傳感器為測(cè)速電機(jī)，用齒輪齒條傳動(dòng)。該裝置傳動(dòng)可靠，但傳感器輸出為模擬電壓量，仍需轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，加上外界干擾的因素，其測(cè)量精度低，并且不能同時(shí)測(cè)出其它參量。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量精度高，性能可靠，造價(jià)低廉，使用方便，并能自動(dòng)顯示測(cè)量結(jié)果的鍛壓機(jī)械多種運(yùn)動(dòng)參數(shù)測(cè)量?jī)x。
本實(shí)用新型是由動(dòng)態(tài)磁柵傳感器、重放電路、微機(jī)數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)以及鍵盤顯示器等組成；動(dòng)態(tài)磁柵傳感器是由傳感器滑塊、殼體、磁頭、磁尺等組成；微機(jī)數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)采用單片機(jī)。
圖1為儀器總體結(jié)構(gòu)方框圖。
圖2為動(dòng)態(tài)磁柵傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為傳感器與壓力機(jī)安裝聯(lián)接示意圖。
圖4為電氣系統(tǒng)方框圖。
測(cè)量鍛壓機(jī)械運(yùn)動(dòng)參數(shù)時(shí)，將磁柵傳感器〔1〕固定在被測(cè)量機(jī)械的機(jī)身上，驅(qū)動(dòng)桿〔20〕固定在被測(cè)機(jī)械的滑塊〔19〕上，并且與傳感器滑塊〔11〕、磁頭〔13〕相聯(lián)結(jié)。當(dāng)鍛壓機(jī)械的滑塊往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過驅(qū)動(dòng)桿〔20〕驅(qū)動(dòng)傳感器的滑塊〔11〕帶動(dòng)磁頭〔13〕，沿磁尺〔14〕相對(duì)運(yùn)動(dòng)。此時(shí)傳感器將發(fā)出與運(yùn)動(dòng)速度相對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào)，該信號(hào)每隔一定距離發(fā)出一個(gè)(例如0.05mm)。此時(shí)，由微機(jī)數(shù)據(jù)記錄采集分析系統(tǒng)把脈沖信號(hào)同步采集后存入數(shù)據(jù)存貯器〔6〕，設(shè)脈沖個(gè)數(shù)為N，兩個(gè)脈沖間距為ξ〔mm〕，則相應(yīng)位移量S為S＝ξ·N(mm)。
若單片機(jī)定時(shí)采集脈沖信號(hào)并存入數(shù)據(jù)存貯器〔6〕，設(shè)定時(shí)時(shí)同為Δt，Δt采集脈沖數(shù)為N1，則該時(shí)間間隔速度平均值V為V‾=ξ·N1Δt(mm/s)]]>可見，只要Δt足夠小，即可獲得足夠高精度的速度值，而且若連續(xù)定時(shí)采集脈沖信號(hào)，并存入數(shù)據(jù)存貯器，則經(jīng)微機(jī)數(shù)據(jù)系統(tǒng)處理后，可得到整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的速度變化情況。
顯然，累計(jì)定時(shí)時(shí)間Δt(設(shè)采樣次數(shù)為n)，則整個(gè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間T＝n·Δt(秒)·局部時(shí)間分析計(jì)算同理。
利用單片機(jī)可以把滑塊接觸鍛件前最大打擊速度搜索出來，若該速度為Vmax，設(shè)螺旋壓力機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)貫量為J，螺旋導(dǎo)程為h，則打擊能量E為E=2π2Jh2V2max]]>上式可由單片機(jī)算得。
以上四個(gè)參量可由顯示器顯示結(jié)果。由于傳感器輸出脈沖信號(hào)即數(shù)字量，所以該儀器不需數(shù)模轉(zhuǎn)換，從而使轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)大為減少，可靠性及測(cè)量精度得到很大提高。
該儀器功能全，能測(cè)量運(yùn)動(dòng)速度全過程，以及位移，打擊能量，時(shí)同等參量。速度誤差小于2％，分辨率達(dá)0.05mm。
該儀器測(cè)量精度和自動(dòng)化程度高，抗干擾能力強(qiáng)，性能可靠。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單體積小，造價(jià)低、重量輕，適用于檢測(cè)不同轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、質(zhì)量的鍛壓機(jī)械和其它有關(guān)機(jī)械。


〔1〕動(dòng)態(tài)磁柵傳感器，〔2〕重放電路，〔3〕微機(jī)數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，〔4〕鍵盤顯示器，〔5〕單片機(jī)，〔6〕數(shù)據(jù)存貯器，〔7〕程序存貯器，〔8〕鍵盤顯示器專用接口，〔9〕鍵盤，〔10〕顯示器，〔11〕傳感器滑塊，〔12〕殼體，〔13〕磁頭，〔14〕磁尺，〔15〕壓力機(jī)飛輪，〔16〕螺母，〔17〕螺桿，〔18〕導(dǎo)軌，〔19〕滑塊，〔20〕驅(qū)動(dòng)桿。
權(quán)利要求1.鍛壓機(jī)械新型運(yùn)動(dòng)參數(shù)測(cè)量?jī)x，由傳感器、重放電路、微機(jī)數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)以及鍵盤顯示器等組成，其特征是傳感器為動(dòng)態(tài)磁柵傳感器，其構(gòu)成由傳感器滑塊、殼體、磁頭、磁尺等組成，微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用單片微機(jī)。
專利摘要鍛壓機(jī)械新型運(yùn)動(dòng)參數(shù)測(cè)量?jī)x是一種用于測(cè)量鍛壓機(jī)械及其它有關(guān)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)速度，打擊能量、位移、時(shí)間等參數(shù)的儀器。它是由動(dòng)態(tài)磁柵傳感器、重放電路、微機(jī)數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)以及鍵盤顯示器等組成。動(dòng)態(tài)磁柵傳感器由傳感器滑塊、殼體、磁頭、磁尺等組成。該儀器性能可靠抗干擾能力強(qiáng)，測(cè)量精度和自動(dòng)化程度高。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、造價(jià)低、重量輕。適用于檢測(cè)不同轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、質(zhì)量的鍛壓機(jī)械和其它有關(guān)機(jī)械。
文檔編號(hào)G01D21/02GK2078868SQ89216098
公開日1991年6月12日 申請(qǐng)日期1989年10月16日 優(yōu)先權(quán)日1989年10月16日
發(fā)明者孫康寧, 宋化遠(yuǎn), 李培武 申請(qǐng)人:山東工業(yè)大學(xué)