Het meten van de voeding en de afwijkingen ervan bij gereedschapsmachines

Het meten van de voeding en de afwijkingen ervan bij

gereedschapsmachines

Citation for published version (APA):

Heuvelman, C. J. (1961). Het meten van de voeding en de afwijkingen ervan bij gereedschapsmachines. (TH Eindhoven. Afd. Werktuigbouwkunde, Laboratorium voor mechanische technologie en werkplaatstechniek : WT rapporten; Vol. WT0032). Technische Hogeschool Eindhoven.

Document status and date: Gepubliceerd: 01/01/1961

Document Version:

Uitgevers PDF, ook bekend als Version of Record

Please check the document version of this publication:

• A submitted manuscript is the version of the article upon submission and before peer-review. There can be important differences between the submitted version and the official published version of record. People interested in the research are advised to contact the author for the final version of the publication, or visit the DOI to the publisher's website.

• The final author version and the galley proof are versions of the publication after peer review.

• The final published version features the final layout of the paper including the volume, issue and page numbers.

Link to publication

General rights

Copyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright owners and it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights. • Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. • You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain

• You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal.

If the publication is distributed under the terms of Article 25fa of the Dutch Copyright Act, indicated by the “Taverne” license above, please follow below link for the End User Agreement:

www.tue.nl/taverne Take down policy

If you believe that this document breaches copyright please contact us at: openaccess@tue.nl

providing details and we will investigate your claim.

'. ~ DC III

I

j::: u

..,

...

rtf

..,

I

:» ~

~

IDe o IL o

•

..

IDe

f

.~ IDe IDe III

i

o

8

TECHNISCHE HOGES~HOOL EINDHOVEN

WT - SI

LABORATORIUM VOOR MEQiANISOf! TEotNOLOG-r.:'E

-A-R-C-H-IE-F-D-O-C-U-II"I-~'ENT

a

A

O

T

}

IE

2

EN WERKPL~JSTEotNI!K

..

~ ~ ~

-. -. -. -. I;; r r\ I U V I ,

SAMENVATTING VAN EEN RAPPORT UIT DE SECTIE.

0,

f

lekt

ronik

a.

CoderinQ:

!I TITEL.

Het meten

v

an de

voe

ding en de

a

~

Wijk

i

ngen

erv

, n

bi

j

ger

e

ed

s

c

h

a

psma

c

h

i

;1 . AARD VAN HET ONDERZOEK.

I

U.D.C. II

T

refwoord:

, II es. :1~ ____________________________ ~ ________________________________ _

il

SAMENVATTING.

In d

it

r

appo

rt

word

t

een

met

ho

de

beschreven

waarmee

het mogelijk

is

me

t

e

lektronische hulpmiddel

en

de

s

nelheid

waarmee

een voedingsmechanisme z

ich

be

w

eegt en

de

per

iodieke

afw

ij

kinge

n

van

deze

snelheid te me

ten.

1 I

PROGNOSE VOOR VERDER ONDERZOEK.

HOOGLERMR.

Prof.dr

.

P

.

C

. Veen

stra

SECTIELEIDER.

C.J

.

Heuve

l

man

.,..-.-.

Au

te

u

r

:

C.J

.

Heuvelman

LITERATUUR.

ONDERZOEK NO.

DAT. RAPPORT.

5

decem

ber

19

61

DAT. AANVANG.

V.He ONDERZOEK

AANT. BLADZIJDEN •

5

BlJLAGEN. PUBLICATIE IN.

a: w

I

:::I ~ ...J

g

Z UI a: w

J

:::I ~ ;::: u w

'"

a:" w

J

:::I Z ~ (5 <C a: Q A. o U ~ a: o A. A. <C a: a: w

I

:::I Z w Q

8

TECHNISCHE HOGESCHOOL EINDHOVEN

LABORATORIUM VOOR!MECHANISCHE TECHNOLOGIE EN WERKPLAATSTECHNIEK

WT - R

0032

ILZ. 1

RAPPORT UIT DE SECTIEI

0,

Elektronika.

II

_{DATUM I}

_{5-12-' 61}

H

e

t

meten

v

an

de vo

ed

i

n

g en de af

wijkingen

er

van

TITEL I

b

ij ge

r

eedsch

apsma

ch

ines.

ONDERZOEK NOt

•

IIJLAGENI AIJTEURSI C. J.

Heuvelma

n.

U.D.C.I

!

I

H

LEIDDm.

V

ele ger

eedsch

apsma

chines hebben een continue voedin

gsm

ec

hanism

e

zoa

ls de

dwa

rs- en langsslede van een

dra

aibank e

n

f

reesbank

,

d

e

axia

l

e

b

eweg

ing van de boorspil van een boor

ma

c

hine.

Bi

j v

ersch

illende onderzoeken is het n

od

ig dat:

1.

de

gem

iddelde voeding nauwkeurig bekend is;

2.

de voe

d

ing constant is.

Het eerste is met mechanische hulpmiddelen eenvoudig te

met

en

.

H

et

twe

ede is mechanisch vrij lastig te meten, vo

or

al

als de

perio

di

-cit

ei

t van de afwijkingen groot is, bijvoorbeeld

wanneer per

om

we

nte-li

ng

.

om de hoofdspil V

a

n een draaibank de voeding vari

eert.

De

ze constantheid kan

ele~tronisch

ele

gan

t gemeten

w

or

d

e

n. In

p

rin

c

i

pe

k

omt

de meting neer op het

Ba

ar de tijd differentie

re

n

va

n de

v

e

r-pl

aats

ing en het differentiaal-quotient te registre

ren

.

HEE

TOPSTE

LLIN

G

.

Ee

n

ver

plaatsi

ngs

opnemer met relatief lange meetweg (100 mm)

wo

rdt be

-ve

sti

ga aan het voedingsmechanisme (bijvoorbeeld t

ussen s

l

ede en bed

op een draaibank). De opnemer wordt op de

ge

bruikeli

jke

.

ma

ni

er aang

e-sloten op de bijbehorende meetbrug. De uit

ga

ngsp

anni

ng

w

or

dt

via

e

en

d

ifferentierend netwerk (condensator en weerstand)

aangeslo

t

en op een

r

egi

strerende voltmeter.

Me~topstelling.

fig. 1.

Res i.sft:re/1(/~ volt m~ I:cr

Als opnemer kan gebruikt worden de Hottinger-verplaa

tsingso

p

nem

e

r,

type

W

50, meetbrug

KW

S II - 50 (Hottinger) en als r

egistrere

n

d

e

volt-meter de Philipsrecorder

PR

2210 - A 21. (Zie fig. 1).

W

e veronderstellen d

a

t de slede zich met een sne

lh

eid van

v

mm/min

over het verplaatst. De meetbrug geeft dan bijv

oor

bee

l

d

een sp

a

nning

af van

Eo

Volt/sec.

D

e spanning van de recorder bedra

agt na een tijd t

> (R

1 + R2)

C

dan

EoR

2

C Volt.

.

.

( 1

)

Bij

g

e

bruik van de Hottinger-verplaatsi

ngs

opnemer en

-brug is

he

t

verband tussen v en E in de stand van 10000 van de me

etbr

u

g (v

o

ll

e

o

sc

haa

luitslag overeenkomend met 100 nun

ver

pl

aa

t

si

ng

):

E

=

0

,61

T

m

V

/sec

.

o

( 1 ) Zi

e

appen

d

ix.

z W lie W

~

li

t

_w on lie-W

~

~

is

~ lie Q L Q

I

...

lie o L L ~ lie lie W

~

li

Q

8

~--. --- .- -- -_ .. - -. - , ---,-._--

-TECHNISCHE HOGESCHOOL EINDHOVEN

LA80RATORIUM VOOR MEOiANISCHE TECHNOLOGIE EN WERKPLAATSTECHNIEK

WT - R

0032

BLZ. 2

RAPPORT UIT DE SECTIE. 0, Elektronika. DATUMI 5-12- '61

Het meten van de voeding en de afwi jki ngen ervan

TITEL. bij gereedschapswachines. ONDERZOEK NOI

AUTEURS. C. J . Heuve lman. BIJLAGEN I U.D.C..

HETIIJG VAN DE: VARIA-TIES.

De variat ies in de voeding kunnen we onderscheiden in:

1. Langzame variaties, dat wi l zeggen variaties met een frequentie die

vele malen lager is dan de ornwentelingfrequentie van de hoofdspi l . Deze variaties uiten ~ich in een varierende aanzet.

2. Snelle variaties, dat wi l zeggen variat ies met eer.. frequent ie g e-lijk aan of hoger dan de omwentelingfrequentie van de hoofdspil .

JJe keuzc van het produkt R(C

1 + C2) bepaalt met welke amplitude de va

-riaties aan de uitgang van het fi l ter te voorschijnkomen. ln feite is

het filter een hoogdoorlatend fil ter, zodat de snelle vElriati es in grotere amplitude t.o.v. de voedingssnelhei d zelf doorkomen. Indi en de

hoekfrequentie ttl = 2 • f van de l angzame frequenties klein. is t. o.v. 1

dan kunnen we uit de verhouding van ~e grootte van de

uit-R(C

1 + C2)

ganggelijkspanning (afkomstig van de constant e snelheid) en de amp

li-tude van de variaties, direct i ets over de grootte van het stooreffect

zeggen.

Bij de snelle variaties (hoeksnelhei d

w

=

2 1l f ) is de zaak iets

Ge-s s

comuliceerder. Wat bij de machines het meeste inter esser t , is de ver-andering van de aanzet d = v (n = toerental hoofdspil).

n

Om de uitgangspanning van het different ierend netwerk bij het reg is-treren van de voedingssnelheid niet te klein te doen zijn, moet het

R. C.- produkt niet te klein worden. Dit impl iceert dat in de meeste ge -vallen w R C < 1, zodat in de interpretat ie van de verhoudi ng storing

-s

voeding het product R C t e voorschij n komt.

Definiiren we s x daIs de maximal e afwi jking van de aanzet (dus per omwenteling v:.m de hoofdspil), Es als de afgelezen stoorampli tude en E als de afgelezen gemiddelde spanning Rfkomst ig van de const ante.

v

voedingssnelheid, dan gel dt, mits "'~:;(R1 + :2.

2) C> 1:

E 2)

s

=

E s

~R1

+ R

2) C V met \II de om'.'Ientelingfrequent ie van de

v

hoofdspi l .

• IK 1&1

~

~ ..J ~ Z 1&1 IK 1&1

I

_:::)

Ii

;: U 1&1 . " III 1&1

I

_:::) ~

0

-c IK 0 L 0

I

.-IK 0 L L -c IK IK 1&1

~

Z 1&1 0

8

--

-.o--==~'

TECHNISCHE HOGESCHOOL EINDHOVEN LABORATORIUM VOOR MEOIANISCHE TECHNOLOGIE

EN WERKPLAATSTECHNIEK

WT - R

0032

RAPPORT UIT DE SECTIEI 0-, :=::lektronika. DATUM I

5-

12

-'

61

~---..:...-+---,

..

Het meten van de voeding en de afwijkingen ervan

TITEL. bij gereedschapsmachines. ONDERZOEK NOI

AUTEURS. C. J . Heuvelman BIJLAGEN I

U.D.C. •

.

I I

K~U:6E VAN DB .fA RDEN R

1, R2 en C.

De belastingweerstand van.de lIattinger-meetbrug mag niet lager zijn dan

50

k Q • De bronweerstand van de Philipsrecorders mag niet Groter

zijn dan

3

k Q. Dit geeft aanleiding tot de potentiometerschakeling,

R1 en R2 en uiteraard verzwakking van het uitgangsignaal. ~e conden

-sat~r moet enerzijds zo groat mogelijk zijn om een groat uitgangsig

-naal te krijgen, anderzijds niet te groot, omdat dan de tijd ,-marin

de condensator tot zijn eindwaarde i s opgeladen te groot 'Nordt.

J.!.en R C- tijd in 4e bUFrt van

i

sec is daarom in de meeste gevallen acceptabel, er wordt dan meestal ook voldaan aan:

..1..< R C<..1..

.. fit

s 1

De

capaciteit wordt dan ongeveer 10~F.

AfF::mDIX.

De uitgangspanning van een diffcrentierend netwerk (fig.

2).

0

\(

).

IE<

Voor nevenstaand netwerk geldt.:

E(t)

~

~

E(t)

=

i R +

~Jidt

d E( t) di

"-

( i t

=

R d t +

fig.

2.

Stel i

=

.pt, dan wordt de p-vergelijking

1 1

o

=

pR + -C .. P

= - -

_RC

i

C

dUB

Dus de oplos~ing van de homo gene vergelijking luidt dus l.. = l. . e ' - t/R C

o

Stel E(t)

=

Eo t + £2 cos wt.

(Eo is de uitgangspanning van de meetbrug in Volt/sec en E2 de

amplitude van de storing), dan d E(t)

•

I¥

..,

~

i§

....

~ z

..,

I¥

..,

I

:I

ill

~ u

..,

III I¥

-..,

I

:I ~

0

<C I¥ Q L 0

U

I-I¥ Q L L <C I¥ I¥

..,

!

_z

_..,

Q

8

• --. - .... ---~-... --.~ r - - ---" -- ..

TECHNISCHE HOGESCHOOL EINDHOVEN LABORATORIUM VOOR MECHANISCHE TECHNOlOGIE

EN WERKPlAATSTECHNIEK

WT - R

0032 BlZ. 4

RAPPORT UIT DE SECTIEI O. Elektronika. DATUM. 5-12-'61

Het meten van de voeding en de afwijki ngen ervan

TITELI bi.i gereedschapsmachines. ONDERZOEK NO.

AUTEURSI

e.J.

Heuvelman. BlJlAGEN.

U.D.C.I

~e lossen eerst op:

E

o

d i i

:::: R- +

-dt

e

Dit geeft eenvoudig i :::: C E als particul iere oplass:wc. o

V ervo 1 gens op t e 1 ossen - E2 WS:1." n W t :::: R

IT

di +

c

i

stel i

=

A sinw t + B cos wt. G~substit'.leerd l evert dit·

B

A

= -

CI) R C en

A

Ezw - W R B +

c-

°

Ha herleiding geeft dit:

A

=

-E Z 1 R(a +-) a 1 en met a

=

cuR e,

zodat we uiteindelijk voor de stroam vindsn:

E

_Z

1 = - 1 E Z sinwt -

IT

1 cos w t +

e

E _o + i e - t/Re R(a +-)

a

o Voeren we de beginvoorwaarde i n op t ::::

°

:

i :::: 0, dan is

I

cos

w - ;

t 1 S:1." ",l W t } + C E {1 _ e - t /R C

J

o

met E(t) = Eot + Ezcos wt ala aangelegde spanning •

V~~r snelle voedingvariat ies gelclt en na enige tijd is RtC

>

-:

E

_z

1

=

-R cos

w

t +

e

E c dan is

In het werkelijk netwerk bestaat R uit een serieschakeling van R1 en R

z en wordt over R2 cie spanni ;l!; a?gh10men, zodat deze spanni ng

dan is:

= i R Z :::: R 1 + R Z E Z cos CJ)t + R 2 C £0 ::::, Esc 0 S Wi;

•

met E en E de op de recorder afceleze~ sparulingen ..

s v

+ E v

•

IX IU

~

~ ..J ~ Z IU. IX IU

I

::I

ifi

~ U IU lit til IU

I

::I Z ~

0

•

IX Q L 0

n

~ IX 0 L L

•

IX IX IU

!

_z IU Q

8

..

TECHNISCHE HOGESCHOOL EINDHOVEN

LABORATORIUM VOOR MEOiANISCHE TECHNOLOGIE ;

EN WERKPLAATSTECHNIEK

WT - R

0032

BLZ.

5

RAPPORT UIT DE SECTIE. 0, Elektronika. DATUM,

5

-1

2

-' 6

1

Het meten van de voeding en de afwijkingen ervan

TITEL. bij gereedschapsmachines. ONDERZOEK NO,

AUTEURS. C.J. Heuvelman BIJLAGEN,

U.o.c. •

I I

Per eeconde geeft de verplaat singsopnemer een spanni ng af van

E

Volt/ sec. o

Ala y de omwentelingfrequentie van de hoofdspil is (v ::

fa)

,

dan wordt per omw~nteling een spanni ng afgegeve~ van

E

T

Volt/omw.

Ale cie amplitude

E2

van de stoorspanning is E

2, dan is de storing dus S =

E:.

Verder is o

-

y due dan is E E

v - R2 C Eo en op de r~corder afgelezen ' spanni ng

e =

r

(R₁ + R

2) C V •