Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Состояние вопроса и задачи исследований 10
1.1. Общие сведенья о плотности древесины 10
1.2. Анализ методов определения плотности древесины 12
1.2.1. Определение плотности древесины стереометрическим способом, способами гидростатического взвешивания и измерения выталкивающей силы образцов, погруженных в жидкость 12
1.2.2. Радиационный метод 13
1.2.3. Акустический метод 15
1.2.4. Метод измерения электрического сопротивления 17
1.2.5. Метод измерения сопротивления внедрению иглы 18
1.3. Метод измерения сопротивления сверлению (микросверлению) 19
1.3.1. История разработки метода и устройств для измерения сопротивления микросверлению 20
1.3.2. Анализ конструкций устройств и способов определения свойств древесины и древесных материалов микросверлением 22
1.3.3. Аналитический обзор теоретических и экспериментальных исследований древесины и древесных материалов микросверлением 32
1.4. Выводы, цель и задачи исследований 38
ГЛАВА 2. Теоретические исследования процесса микросверления древесины 41
2.1. Влияние физико-механических свойств на процесс резания древесины 41
2.2. Расчт кинематики микросверления 41
2.3. Расчт режимов микросверления 46
2.4. Выводы 55
ГЛАВА 3. Морфологические исследования устройств для определения плотности древесины и древесных атериалов микросверлением 56
3.1. Морфологический метод исследований 56
3.2. Разработка морфологической классификации методов и технических решений, используемых при определении свойств древесины и древесных материалов в процессе механической обработки 57
3.3. Классификация устройств для определения свойств древесины и древесных материалов микросверлению 59
3.4. Синтез технических решений 60
3.5. Выводы 69
ГЛАВА 4. Экспериментальные исследования процесса микросверления древесины 70
4.1. Разработка лабораторной экспериментальной установки для определения свойств древесины микросверлением 70
4.2. Методика экспериментальных исследований 87
4.3. Исследование закономерности изменения свойств древесины в круглых лесоматериалах по радиусу ствола 94
4.4. Анализ способов определения плотности древесины с применением рентгеновского излучения и исследование влияние плотности древесины на процесс микросверления 102
4.5. Исследование влияния влажности древесины на процесс микросверления 105
4.6. Выводы 108
ГЛАВА 5. Устройство для мобильного определения плотности древесины микросверлением 110
5.1. Разработка устройства для определения плотности древесины микросверлением 110
5.2. Модернизация прикладной программы в программной среде «LabVIEW» для определения плотности древесины по энергосиловым параметрам процесса микросверления 114
5.3. Технические характеристики мобильного устройства для определения плотности древесины микросверлением 116
5.4. Выводы 117
Основные выводы и рекомендации 118
Список литературы 120
- Определение плотности древесины стереометрическим способом, способами гидростатического взвешивания и измерения выталкивающей силы образцов, погруженных в жидкость
- Расчт кинематики микросверления
- Разработка морфологической классификации методов и технических решений, используемых при определении свойств древесины и древесных материалов в процессе механической обработки
- Исследование закономерности изменения свойств древесины в круглых лесоматериалах по радиусу ствола
Определение плотности древесины стереометрическим способом, способами гидростатического взвешивания и измерения выталкивающей силы образцов, погруженных в жидкость
Древесина является природным органическим растущим материалом и, как все живые материалы, она имеет свои свойства, которые зависят от условий произрастания, от действия природных и техногенных сил и болезней [28]. У древесины наблюдаются изменчивость свойств, неоднородность строения, анизотропия, наличие пороков [11], способность усыхать и разбухать, коробиться и растрескиваться, загнивать и возгораться. Вс это негативно влияет на качество выпускаемой продукции при механической обработке [73]. Решение вопросов точного определения строения и изменчивости свойств древесины, своевременного выявления пороков позволит наиболее рационально и безопасно использовать е в различных областях народного хозяйства.
Наиболее существенное развитие отечественная наука о строении и свойствах древесины получила с 20-х годов прошлого века. Исследованиями свойств древесины занимался Центральный научно-исследовательский институт механической обработки древесины (ЦНИИМОД), Всесоюзный институт авиационных материалов (ВИАМ), Институт леса Национальной академии наук Беларуси (Институт леса НАН Беларуси), Московский государственный университет леса (МГУЛ). Большой вклад в изучение физико-механических свойств древесины внес Б.Н. Уголев. Плотность и пороки древесины исследовал О.И. Полубояринов. Значительный вклад в развитие отечественного древесиноведения внесли С.И. Ванин и Л.М. Перелыгин. В последующие годы исследованиями физических и механических свойств занимался П.С. Серговский – по гидротермической обработке, Б.С. Чудинов – по влажностным свойствам древесины, Л.С. Исаев – по плотности. Работами в области неразрушающего ультразвукового контроля древесины и определения акустических свойств занимались И.И. Пищик, В.И. Федю-ков. Среди множества физико-механических свойств древесины многие исследователи [32, 37, 25, 39, 41, 45, 48, 66, 69, 72] выделяют один, наиболее важный и основной параметр - плотность древесины.
По мнению О.И. Полубояринова [33], плотность как показатель качества древесины имеет ряд неоспоримых преимуществ перед всеми другими характеристиками (пороками [21], шириной годичного кольца [64, 87], процентом поздней древесины [64]), которые имеют существенные недостатки [57, 63, 87]. В своих работах он пришл к следующим выводам:
Б.Н. Уголев дат положительную оценку возможности использования показателей макроструктуры и плотности для определения прочности древесины [37]. Также он констатирует, что наиболее тесную связь с пределами прочности при основных видах действия сил имеет плотность. Однако, по мнению автора, плотность может быть достаточно наджным признаком только у древесины без пороков. Такие пороки, как сучки, трещины и т.п. не значительно снижают плотность, при этом существенно уменьшается прочность древесины [34, 36 и 38]. Это утверждение справедливо при определении средней плотности древесины. Не исключено, что существует более высокая корреляция прочности и плотности в менее тврдых и плотных локальных областях древесины.
Определение плотности древесины осуществляется с помощью стереометрического способа и способов вытеснения воды или ртути, гидростатического взвешивания, измерения выталкивающей силы образцов, погруженных в жидкость, максимальной влажности. Эти способы имеют наибольшее распространение в отечественной науке о древесине. Наиболее точными [33] являются способы гидростатического взвешивания и измерения выталкивающей силы образцов, погруженных в жидкость, однако наибольшее распространение среди представленных способов имеет стереометрический способ. Для определения плотности древесины стереометрическим способом необходимо отобрать из исследуемого объекта (растущее дерево, древесное сырье и т.п.) образец древесины стандартного размера, например 20x20x30 мм по ГОСТ 16483.1 - 70, при этом объем образцов рассчитывается по стереометрическим формулам, а масса - на весах соответствующей точности. В качестве исследуемого образца также могут быть использованы керны, отобранные с помощью приростного бурава.
Данные способы определения свойств древесины относятся к разрушающим, представляют усредненные значениями исследуемых параметров по образцу, а сами процедуры исследования являются достаточно долгими, требующими использования ручных измерительных инструментов (линейки, штангенциркули) и лабораторного оборудования (весов и т.д.). Достоверность полученных резуль 13 татов зависит от правильности формы и точности изготовления образцов с заданными размерами.
На сегодняшний день стереометрический и другие описанные выше способы используются редко и, главным образом, при выполнении экспериментальных исследований, заметно уступили место радиационным и другим современным методам определения свойств древесины и древесных материалов, основанным на проникающих излучениях. Данные методы будут рассмотрены подробнее.
Основателями использования радиационного метода при определении внутреннего состояния растущих деревьев стали T. Meloy и т.д., 1930 г. [18]. Американский учный J. Zucker разработал методику испытаний деревянных опор рентгенографией, которая с успехом применялась на практике в широких масштабах.
Расчт кинематики микросверления
История разработки и развития данного метода включает ряд этапов. В 1971 году в Германии был внедрен способ защиты коммунальных столбов от образования грибковых поражений, при которых антисептики проникали в древесину на достаточную глубину по специальной игле длиной свыше одного дюйма. Специалисты, проводившие обработку коммунальных столбов, обнаружили некоторую связь плотности древесины с усилием внедрения в не иглы. Таким образом началось развитие метода и устройств для измерения сопротивления микросверлению.
Основные этапы развития: 1971 г. – метод измерения плотности древесины при проникновении стальной иглы на заданную глубину (авт. Hilti, патент); 1977 г. – сверление древесины тонкими иглами (сверлами) (авт. Kipp, патент Германии); 1986 г. – исследование и развитие метода Kamm и Voss с целью подтверждения возможности определения параметров годичных колец древесины. Инициатор – фирма «FEIN». Работа выполнялась в университетах Хоэнхайм и Гейдельберга (Германия). Была разработана электронная система измерения и записи характеристик электродвигателя подачи при сверлении. Автор исследовал точность метода при определении изменения плотности по годичному слою древесины дуба. Метод не дал ожидаемых результатов, однако показал, что может использоваться для определения количества годичных колец хвойной древесины и выявления грибковых поражений. Автор связывал неточность определения плотности с анатомическими особенностями дуба (авт. Rinn, диссертация);
1989 г. – первая лабораторная установка для определения свойств древесины микросверлением с высокой разрешающей способностью «Densitomat» 1300 (авт. Rinn);
1990 г. – устройство для измерения сопротивления сверлению с электронной системой измерения. Новая конструкция устройства для сверления и новое тонкое буровое сверло (авт. Rinn, патент Германии); портативное устройство для измерения сопротивления сверлению с приводом от аккумуляторной дрели (авт. Kipp, патент Германии); дрель для выявления гнили в древесине (SIEBERT Technologies, Лондон);
1994 г. – метод механической записи сопротивления сверлению на основе метода Kamm и Voss (авт. Mattheck и Hunger, патент Германии); измерение сопротивления сверлению с использованием тонкого бурового сверла специальной конструкции (авт. Wenzel, патент Германии);
1996 г. – измерение сопротивления сверлению с использованием тонкого бурового сверла специальной конструкции. Сверло использовалось до 2003 г. (авт. Wenzel и Teredo); разработка устройства для определения сопротивления сверлению IML Resistograph E300/400 / ... . Определение сопротивления сверле нию по электрическим характеристикам привода, привод сверла от ручной элек трической дрели;
1997 г. – устройство для определения сопротивления сверлению (F300) с ме ханической системой измерения сопротивления сверлению – IML Resistograph F300/400 / ... (авт. Mattheck и Hunger, патент Германии и Международный патент); 2011 г. – IML выпускает новое устройство для измерения сопротивления сверлению «PD 300». Определение сопротивление сверлению осуществляется по мощности, затрачиваемой на микросверление.
Анализ конструкций устройств и способов определения свойств древесины и древесных материалов микросверлением За рубежом с 70-х годов XX века было разработано и изготовлено множество различных конструкций устройств для измерения сопротивления сверлению [58, 88, 98]. Однако нами были проанализированы наиболее современные устройства для измерения сопротивления микросверлению.
Способ и устройство для определения внутреннего состояния де ревьев и древесинных материалов [91], патент Германии № 3501841 (1986 год). Устройство (рис. 1.9) – одно из первых изобретений, которое также конструктивно наиболее схоже с современными приборами «Resistograph» («Рези-стограф»). Основной разработкой по данному патенту является новая геометрия режущей части 47 бурового сверла (рис.1.10, Fig.6). Основное отличие от применяемых ранее сверл (рис.1.10, Fig.8) является более широкая режущая часть бурового сверла 2 мм с тонким 2 мм и длинным хвостовиком, имеющим мелкую резьбу 48, что в совокупности улучшает выведение стружки из отверстий, особенно глубоких, и тем самым увеличивает точность измерения сопротивления сверлению. Определение сопротивления сверлению осуществляется посредством измерения скорости вращения электропривода, а именно изменения частоты вращения бурового сверла с увеличением нагрузки на привод резания. Устройство состоит из электрического двигателя резания 1 и подачи 14, соединенного с винтовой передачей 16 редуктором 14, приводящей в движение стабилизаторы 19 и пластины крепления привода вращения бурового сверла 4, 5. Буровое сверло имеет резьбу на хвостовой части для улучшения выведения стружки из отверстия.
Рис.1.10. Формы режущей головки буровых сверл по патенту Германии № 3501841 Недостатком является то, что, несмотря на использование резьбы хвостовой части сверла, режущий инструмент имеет плохое стружкоотведение. Это связано, в первую очередь, с широким хвостовиком, диаметр которого незначительно меньше ширины режущей головки (рис. 1.10, Fig.6) или равен ей (рис. 1.10, Fig.7), что негативно влияет на точность измерений.
2. Способ и устройство для исследования свойств древесины по се чению в радиальном направлении [89], патент Германии № 4004242 (1991 год). В данном устройстве (рис. 1.11 и 1.12) в качестве двигательного резания механизма используется ручная дрель 2 с аккумулятором, закрепленная в кронштейне 4 и соединенная через ступицу 3с с зубчатым колесом 3а, вращающим ограничительный механизм 19, 20 со сверлом 10. Поступательное движение подачи сверла 21 осуществляется вручную, благодаря телескопическому механизму подачи 22. Прибор сконструирован для определения таких внутренних пороков древесины, как трещины, воздушные кармашки. Благодаря применению нового трубчатого ограничителя смещения бурового сверла в радиальном направлении стало возможно использовать длинное (до 500 мм) тонкое буровое сверло.
Поперечный разрез устройства по патенту Германии № 4004242 Сверло данного устройства отличается повышенной прочностью и увеличенным сроком службы, так как изготавливалось из высокопрочной кованой стальной проволоки. Е прочность составляет около 2 кН/мм2. Буровое сверло имело хромированную режущую часть призматической формы. Определение плотности материала основано на определении изменения скорости вращения тонкого бурового сверла. Для мобильности и быстроты получения информации о внутреннем состоянии древесины используется термопринтер.
Схема основных узлов механизма сверления (слева) и конструкция цилиндрического телескопического механизма стабилизации сверла в радиальном направлении по патенту Германии № 4122494
Прототипом является устройство по патенту Германии № 4004242 [89]. Устройство имеет раздельный электрический привод на сверление 32 и подачу 42 (рис. 1.13). Электродвигатель вращения сверла крепится к каретке 34, осуществляющей поступательное движение на салазках 30, путм надвигания тонкого бурового сверла 14 на исследуемый материал и обратно. Механизм подачи состоит из мотор-редуктора с электродвигателем 33, редуктора 40, вала и зубчатого колеса 44, связанного с зубчатой рейкой 46. В данном устройстве, вследствие использования упругого тонкого бурового сверла, имеющего длинный (свыше 250 мм) и тонкий (диаметр 1,5 мм) хвостовик, возникла необходимость использовать ограничители смещения бурового сверла в радиальном направлении. С этой целью в данное устройство был внедрен телескопический механизм, состоящий из двух частей 56, 60, имеющих чашечки 54 , между которыми расположен блок 70. Определение величины сопротивления микросверления рассчитывается по изменению частоты вращения сверла, которая определяется датчиком. Датчик измеряет импульс тока и передает его информацию на измерительный блок, где осуществляется обработка данных.
Разработка морфологической классификации методов и технических решений, используемых при определении свойств древесины и древесных материалов в процессе механической обработки
Морфологический метод исследований - пример системного подхода в области изобретательства, который разработан известным швейцарским астрономом F. Zwicky. Благодаря этому методу ему удалось за короткое время получить значительное количество оригинальных технических решений в ракетостроении [100]. Это метод целенаправленного поиска описаний решений задачи путм систематического комбинирования основных признаков решений [22, 30, 31]. Он состоит в систематическом исследовании всех возможных вариантов, при этом синтезируются как известные, так и новые необычные варианты, которые при обычном переборе могли быть исключены.
Метод предусматривает выполнение работ в пять этапов: 1. Точная формулировка проблемы, которую необходимо решить; 2. Раскрытие всех важных характеристик объекта, его параметров, от которых зависит решение проблемы; 3. Раскрытие возможных вариантов по каждой характеристике посредством составления матрицы (карты или ящика); 4. Определение функциональной ценности всех полученных решений; 5. Выбор наиболее желательных конкретных решений.
Преимущества данного метода над другими [99] заключаются в следующем: - морфологическая матрица является классификационной таблицей; морфологическая матрица имеет возможность расширения в связи с открытием новых признаков и их значений; структура морфологической матрицы позволяет кодировать признаки и их значения для ЭВМ, проводить автоматизированный поиск новых конструкторских или технологических решений. Морфологический метод широко используется при решении технологических и конструкторских задач общего плана: проектирование новых конструкций машин, механизмов и технологий, поиск компоновочных и схемных решений.
Разработка морфологической классификации методов и технических решений, используемых при определении свойств древесины и древесных материалов в процессе механической обработки
Морфологическая классификация (таблица) методов и технических решений представлена в таблице 3.1. Она разрабатывалась обобщнной для всех существующих в деревообработке способов механической обработки.
В первом столбце морфологической таблицы каждому признаку присваивается буква. Второй столбец разделн на строки и содержит описание признака. Морфологическая таблица условно может быть разделена на две части. В первой части отображены признаки, описывающие способы и методы воздействия режущим инструментом на исследуемый материал и измерений нужных параметров: А – способ механической обработки; Б – метод определения свойств; В – вид движения, определяющий свойства; Г – способ определения свойств; Д – способ хранения и воспроизведения информации; Е – количество режущих инструментов. Во второй части даны признаки, описывающие конструкцию устройств: Ж – тип привода подачи; З – двигательный механизм подачи; И – передаточный механизм привода подачи; К – исполнительный механизм привода подачи; Л – тип привода резания; М – двигательный механизм резания; Н – передаточный механизм привода резания. Таблица 3.1 Морфологическая классификация (таблица) методов и технических решений, используемых при определении свойств древесины и древесных материалов в процессе механической обработки
А Способ механической обработки пиление резание лазером разрезание и штампование резание струей воды раскалывание сверление строгание точение фрезерование шлифование совмещенный
Б Метод определения свойств визуальная оценка по качеству обработанной поверхности инструментальное измерение качества обработанной поверхности по кинематическим параметрам (скорости) процесса обработки по динамическим параметрам (поступательное или центробежноеускорение) процесса обработки по силовым параметрам процесса обработки (усилие,крутящий момент и т.д.) по мощности процесса обработки по времени (производительности)процесса обработки по затуплению(стойкости)режущегоинструмента по температурережущего инструмента по характеристикам стружки (размер, цвет) совмещенный
В Вид движения определяющий свойства резание подачи комбинированный Г Способ определения свойств отсутствует (визуальное) механический (аналоговый) электронный (микропроцессорный) комбинированный другой Д Способ хранения и воспроизведения информации бумажный носитель (бумага, термобумага и т.п.) электронный носитель (внутр. память ЭВМ/ПК, оптический диск и т.п.) на магнитной ленте комбинированный другой отсутствует Е Количество режущиходин два несколькоинструментов
Тип нерегулируемый ручное регулирование регулируемый автоматически З Двигательный механизм подачи ручной ДВС на жидком топливе ДВС на твердом топливе ДВС на газе электрическийдвигатель пост.тока электрический двигатель перемен. тока комбинированный отсутствует другой И Передаточный механизм привода подачи редуктор мультипликатор КПП комбинированный отсутствует (прямая передача: муфта и т.п.) другой К Исполнительныймеханизм приводаподачи зубчатый (реечный) червячный ременный фрикционный карданный винтовой канатный цепной комбинированный отсутствует другой
Тип нерегулируемый ручное ркгули-рование регулируемый автоматически М Двигательный механизм резания ручной ДВС на жидком топливе ДВС на твердом топливе ДВС на газе электрическийдвигатель пост.тока электрический двигатель перемен. тока комбинированный отсутствует другой Н Передаточный механизм привода резания редуктор мультипликатор КПП комбинированный отсутствует (прямая передача: муфта и т.п.) другой 59
По морфологической таблице можно рассчитать общее количество сочетаний, которое находится как произведение количества вариантов (свойств) всех признаков. Для разработанной морфологической классификации возможных методов и технических решений, используемых при определении свойств древесины и древесных материалов в процессе механической обработки количество комбинаций составляет:
Электрический привод вращения бурового сверла 1 (рис. 3.1 и 3.2), например, постоянного тока закреплен на опорно-направляющей каретке 7, перемещающейся по резьбовому валу 4, осуществляя подачу и обратное движение бурового сверла 3 вдоль его оси. Привод резьбового вала осуществляется через соединительную муфту 5 посредством электрического мотора-редуктора 2, например постоянного тока, закрепленного неподвижно в корпусе устройства 11. Изменение направления и скорости вращения резьбового вала и, соответственно, перемещения каретки с электрическим приводом вращения бурового сверла осуществляется, например, посредством изменения полярности напряжения и изменения величины сопротивления резисторов в цепи якоря мотора-редуктора. Рис. 3.2. Устройство ля измерения сопротивления сверлению (по патенту на ПМ РФ № 95128) Каретка с закрепленным на ней электрическим приводом вращения бурового сверла перемещается по направляющей 15, выполненной в виде продольного паза на нижней поверхности корпуса внутри устройства (рис. 3.2). Возможно исполнение устройства, когда каретка с закрепленным на ней электрическим приводом вращения бурового сверла имеет специальные отверстия и перемещается по направляющим в виде продольных стержней 25, закрепленных к передней 17 и задней поверхности 16 корпуса внутри устройства (см. рис. 3.2).
Каретку с закрепленным на ней электрическим приводом вращения бурового сверла может быть соединить с поперечной балкой, концы которой посредством подшипников 26 перемещаются в направляющих, установленных на боковых поверхностях внутри устройства (рис. 3.3).
Исследование закономерности изменения свойств древесины в круглых лесоматериалах по радиусу ствола
Датчик тока Honeywell CSLW6B5 измеряет ток в диапазоне ± 5 А. Поэтому с целью защиты от опасных режимов работы лабораторной экспериментальной установки, которые могут вызвать неисправность или вывести из строя электродвигатели и датчики тока в разработанном виртуальном приборе, используются индикаторы. При превышении потребляемого тока ЭР свыше 4,6 А и ЭП свыше 5,5 А на лицевой панели ВП загораются индикаторы (см. рис. 4.7, поз. 10 и 14). Это служит сигналом для пользователя, который может продолжить работу или остановить работу лабораторной экспериментальной установки.
Экспресс-ВП «Amplitude and Level» (см. рис. 4.8, поз. 4 и 7) выполняет замер уровня сигнала, а экспресс-ВП «Greater or Equal» сравнивает значение входного сигнала с заданным (в нашем случае 4.6 и 5.5). Если уровень входного сигнала выше заданного, экспресс-ВП «Greater or Equal» выдат сигнал на индикатор, индикатор загорается.
В патентах на изобретение РФ № 2515342, № 2515343 «Устройство для измерения сопротивления сверлению» описаны конструкции автоматического регулирования скорости подачи бурового сверла электрическим и механическим методами, которые не допускают работу устройства в опасных режимах. Поэтому индикация превышения опасного уровня потребляемого тока в таких устройствах является не обязательной.
Определение силы тока по выходному сигналу датчиков тока. Тари ровка датчиков тока на эффекте Холла. Экспресс-ВП «Formula» (см. рис. 4.9, поз. 8 и 11) осуществляет расчт действительного значения силы тока ЭР и ЭП по выходному сигналу ДТ.
Выходным сигналом при работе датчика тока на эффекте Холла Honeywell CSLW6B5 является напряжение. Значение напряжения соответствует определн-ному значению измеряемой силы тока. Эти два параметра (выходное напряжение и сила тока) имеют линейную зависимость, которая определялась в ходе выполнения исследований по тарировке датчиков тока.
При тарировке датчиков тока использовались: 1) цифровой мультиметр UT-60G, который имеет подключение к ЭВМ через порт RS-232C; 2) устройство сбора данных АЦП/ЦАП NI USB-6008; 3) электродвигатель типа 45-3730 с тонким буровым сверлом; 4) источник постоянного тока (блок питания стационарного ЭВМ). Первоначально был разработан упрощенный измерительный шлейф, состо ящий из источника питания, соединенного с электродвигателем типа 45-3730 че рез ДТ Honeywell CSLW6B5, который в свою очередь подключен к УСД АЦП/ЦАП NI USB-6008 аналогично схеме подключения, представленной на ри сунке 4.5. Данный измерительный шлейф использовался для тарировки датчиков тока на резание (вращение) и подачу тонкого бурового сверла.
Для тарировки датчиков тока, электродвигатель искусственно нагружался путм зажима концевика тонкого бурового сверла. Значения выходного напряжения ДТ, как и значения силы тока, регистрировалась УСД и цифровым мульти-метром на ЭВМ. Для каждого датчика выполнялось по пятнадцать опытов с разным усилием нагружения. По полученным данным (приложение 2 табл. П2.6) были построены графики (рис. 4.10 и 4.11) в программе Excel и найдены линейные зависимости (4.1)-(4.4). действительное значение силы тока, проходящего по цепи питания электродвигателя вращения сверла, А; 12 - действительное значение силы тока, проходящего по цепи питания электродвигателя подачи сверла, А; U] - напряжение выходного сигнала датчика тока привода резания, В; ІІ2 - напряжение выходного сигнала датчика тока привода подачи, В.
Выражения (4.1) и (4.3) включены в экспресс-ВП «Formula» (рис. 4.9, поз. 8 и 11) для расчта реального значения силы тока потребляемого ЭР и ЭП.
Экспресс-ВП «Sample Compression» (см. рис. 4.9, поз. 17, 18, 27 и 28) служит для уменьшения количества выборок входного сигнала в целое число раз.
Расчт мощности на резание (микросверление) и на подачу. Математические операторы (рис. 4.9, поз. 14) умножают величину силы тока проходящего по цепи питания электродвигателей на напряжение питания. На выходе имеем значение мощности, потребляемой на резание (микросверление) и на подачу тонким буровом сверлом.
Данные по мощности, силе тока и напряжению электродвигателей резания и подачи после преобразования и обработки поступают на графики (осциллограммы) (рис. 4.9, поз. 13, 19, 22, 23, 30 и 31). Они представляют пользователю данные по энергосиловым параметрам микросверления в динамике (рис. 4.12 и 4.13). Графики содержат ось абсцисс и ординат. На оси абсцисс откладывается время, а на оси ординат - исследуемый параметр (мощность, ток или напряжение).
