Первичные преобразователи

Первичные погрешности механизма подразделяют на систематические, случайные и грубые. К систематическим погрешностям относят постоянные или изменяющиеся по определенному закону погрешности. Например, изменение длины звена, происходящее от воздействия температуры или вследствие деформации от действующих сил, есть систематическая ошибка длины звена.

Первичные погрешности механизма, кроме того, принято подразделять на скалярные и векторные. Скалярной называется погрешность, определяемая одним числом. Векторные погрешности могут быть плоскими и пространственными. Плоская векторная погрешность определяется двумя параметрами и может быть заменена двумя скалярными. Пространственная векторная погрешность определяется тремя параметрами и может быть заменена тремя скалярными. К скалярным погрешностям относятся отклонения в линейных и угловых размерах (расстояние между поверхностями, осями, параллельность, перпендикулярность поверхностей, осей и т. п.); к векторным относятся, например, радиальные биения поверхностей за счет эксцентриситета осей, биения торцевых поверхностей, овальность и др.

Величина первичной погрешности механизма зависит от качества производства, износа, колебаний температуры и от силового воздействия. В правильно спроектированном и эксплуатируемом механизме первичные погрешности почти исключительно зависят от погрешностей производства.

где qs — заданные независимые между собой параметры, определяющие положения и размеры звеньев; Д<78 — первичные погрешности.

У каждой детали сложной формы обработке подвергают комплекс взаимосвязанных поверхностей. При анализе обработки данной детали различают точность выполнения размеров, формы поверхностей и взаимного их расположения. Общая (суммарная) погрешность обработки является следствием влияния ряда технологических факторов, вызывающих первичные погрешности. К их числу можно отнести погрешности, вызываемые неточной установкой обрабатываемой заготовки на станке, возникающие в результате упругих деформаций технологической системы СПИД; вызываемые размерным износом режущего инструмента, настройкой станка; обусловливаемые геометрическими неточностями станка или приспособления; вызываемые неточностью изготовления инструмента; возникающие в результате температурных деформаций отдельных звеньев технологической системы. Возникают также погрешности в результате действия

Расчет ошибки механизма, понимая под ней погрешность положения ведомого звена, строго говоря, можно производить по формулам (43) или (63), когда известны все первичные ошибки А или А', полученные путем обмера звеньев. В том, однако, случае, когда обмеры не произведены и рассматриваемые первичные ошибки обусловлены принятым классом точности в технологическом процессе изготовления и практически остаются не выявленными, нужно все отдельные первичные погрешности, обозначая их через А/,-, заменить соответствующими допусками 6,-, а выражение самой ошибки положения AS или Aij) составить по формуле, принятой для квадратичных ошибок

Исходя из основных положений теории точности производства, наиболее полно разработанной Н. А. Бородачевым [1 ], для полной и правильной оценки точности технологических процессов обработки зубчатого венца необходимо учитывать действие всех первичных погрешностей, независимо от того, выявляется ли их действие в погрешностях размеров, формы и взаимного расположения систематически или первичные погрешности вызывают рассеивание.

В этой связи все первичные погрешности процесса обработки, настройки и установки зубчатых колес целесообразно разделить на:

зуборезным инструментом кинематическая погрешность цепи деления станка, неточности геометрических параметров-станка и зуборезного инструмента, неточность установки зуборезного инструмента, нежесткость системы станок — инструмент —• деталь дадут постоянно действующую кинематическую погрешность колеса, которая равна алгебраической сумме составляющих. Все остальные первичные погрешности, участвующие в процессе обработки, при

• Обработка — Базисные размеры •—Предельные значения 7—12; — Первичные погрешности 7 — 6; — Разработка технологического процесса 7 — 75; — Точность 7—48

Первичные погрешности обработки

Магнитный неразрушающий контроль - вид контроля, основанный на анализе взаимодействия магнитного поля с контролируемым объектом. Магнитные методы являются наиболее старыми из методов НК, связанных с применением приборов и дефектоскопических материалов. Уже в 1868 году англичанин Саксби применил компас для определения дефектов в пушечных стволах. В 1917 году американец Хока применил железные опилки для обнаружения трещин в стальных деталях [85]. Вихретоковый вид неразрушающего контроля основан на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых в объекте контроля этим полем. Вихревые токи были открыты в 1825 году французским физиком Ф. Араго и исследованы его учеником Л. Фуко. В 1831 году М. Фарадей объяснил причину возникновения вихревых токов, открыв явление электромагнитной индукции. В 1879 году англичанин Хьюз, по-видимому, впервые применил вихревые токи для НК: он разработал устройство с дифференциальным трансформатором. Измерительный преобразователь состоял из обмотки возбуждения, которая подключалась к генератору переменного напряжения, и измерительных обмоток, подключенных к гальванометру. Это устройство было применено для сравнения свойств металлических объектов, размешенных вблизи измерительного преобразователя [43]. Первичные преобразователи, применяемые для реализации и магнитных,и вихретоковых методов, фиксируют изменение только одной составляющей электромагнитного поля - статического

постоянного магнитного поля,и для измерения переменного магнитного поля вместо измерительной обмотки вихретокового преобразователя. Первичные преобразователи, которые применяются в электромагнитных средствах неразрушающего контроля, объединяет то, что их работа основана на фиксации изменений параметров магнитной составляющей электромагнитного поля, возникших в результате взаимодействия с объектом контроля. Изменение параметров магнитного поля преобразуется в изменение параметров выходного электрического сигнала. Фиксация изменения параметров магнитного поля может осуществляться в преобразователях четырьмя способами:

Преобразователи с П-образным магнитопроводом. Первичные преобразователи для неразрушающего измерения магнитных свойств с П-образным магнитопроводом получили наибольшее распространение. Для обеспечения постоянства магнитного сопротивления в месте соприкосновения полюсов электромагнита с поверхностью изделия электромагнит может быть выполнен из ряда не связанных друг с другом пластин, упруго прижимаемых каждая в отдельности к исследуемой поверхности. Таким образом, решается проблема влияния зазора на результаты измерений, являющаяся основной помехой при использовании всех без исключения приставных магнитоконтакгаых преобразователей. Известно, что изменение магнитного сопротивления зазора во столько раз больше влияет на резуль-

50 Корзунин Г.С. Первичные преобразователи для неразрушающего контроля анизотропии магнитных свойств листовых ферромагнитных материалов // Дефектоскопия. -1999. - № 4. - С. 32-37.

Магнитный неразрушающий контроль — вид контроля, основанный на анализе взаимодействия магнитного поля с контролируемым объектом. Магнитные методы являются наиболее старыми из методов НК, связанных с применением приборов и дефектоскопических материалов. Уже в 1868 году англичанин Саксби применил компас для определения дефектов в пушечных стволах. В 1917 году американец Хока применил железные опилки для обнаружения трещин в стальных деталях [85]. Вихретоковый вид неразрушающего контроля основан на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых в объекте контроля этим полем. Вихревые токи были открыты в 1825 году французским физиком Ф. Араго и исследованы его учеником Л. Фуко. В 1831 году М. Фарадей объяснил причину возникновения вихревых токов, открыв явление электромагнитной индукции. В 1879 году англичанин Хьюз, по-видимому, впервые применил вихревые токи для НК: он разработал устройство с дифференциальным трансформатором. Измерительный преобразователь состоял из обмотки возбуждения, которая подключалась к генератору переменного напряжения, и измерительных обмоток, подключенных к гальванометру. Это устройство было применено для сравнения свойств металлических объектов, размещенных вблизи измерительного преобразователя [43]. Первичные преобразователи, применяемые для реализации и магнитных,и вихретоковых методов, фиксируют изменение только одной составляющей электромагнитного поля - статического

Преобразователи с П-образным магнитопроводом. Первичные преобразователи для неразрушающего измерения магнитных свойств с П-образньш магнитопроводом получили наибольшее распространение. Для обеспечения постоянства магнитного сопротивления в месте соприкосновения полюсов электромагнита с поверхностью изделия электромагнит может быть выполнен из ряда не связанных друг с другом пластин, упруго прижимаемых каждая в отдельности к исследуемой поверхности. Таким образом, решается проблема влияния зазора на результаты измерений, являющаяся основной помехой при использовании всех без исключения приставных магнитоконтактных преобразователей. Известно, что изменение магнитного сопротивления зазора во столько раз больше влияет на резуль-

50 Корзунин Г.С. Первичные преобразователи для неразрушающего контроля анизотропии магнитных свойств листовых ферромагнитных материалов // Дефектоскопия. - 1999. - № 4. - С. 32-37.

Встроенные первичные преобразователи: датчики температуры (ДТ), датчики давления среды (ДР) и датчики расхода (ДК) — охватывают ширмовый пароперегреватель, конвективные пароперегреватели высокого и низкого давления котла, цилиндры высокого и среднего давления турбины, стопорные и регулирующие клапаны, перепускные трубы, паропроводы свежего пара и промежуточного перегрева. Всего в систему вводится около 200 параметров котла, паропроводов и турбины.

Первичные преобразователи, использующие вихревые токи, были разработаны для бесконтактного измерения состава жидкостей, магнитных свойств и электропроводности веществ, удельного сопротивления угольных щеток, для контроля диаметра стержней, обнаружения поверхностных и подповерхностных трещин в металле, измерения температуры вращающихся деталей. Кроме того, были разработаны первичные преобразователи с частотным выходом, воплощающие идею выдачи информации датчиком только в ответ на посылаемый сигнал запроса.

Охарактеризованные первичные преобразователи являются составной частью сложных измерительных систем,

Начиная с середины 60-х годов был выполнен большой комплекс работ по натурной тензометрии атомных реакторов при гидропрессовках и во время холодной и горячей обкаток [7, 8, 10, И]. Для этих целей были созданы информационно-измерительные системы высокотемпературной тензометрии (ИИСВТ), включающие термо- и радиационностойкие тензо,-резисторы, первичные преобразователи, магнитографы, корреляторы, осциллографы и электронно-вычислительные машины. Эти системы позволили вести измерения напряжений в широком диапазоне частот (до 500— 1000 Гц), уровней напряжений (от 0,01 до 500 МПа), давлений (до 15 МПа), температур (до 300-450 °С), скоростей потоков теплоносителей (до 10-20 м/с) и при радиационных воздействиях (рис. 2.6). Натур-3. Зак. 1402 33