Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса и здцачи исследования 9
1.1. Влияние показателей приведенной характеристики гидротрансформатора на эксплуатационные показатели машин 9
1.2. Анализ геометрических параметров лопастных систем, оказывающих превалирующее влияние на энергетические показатели гидротрансформаторов 13
1.3. Методики расчета характеристик гидротрансформаторов.. 21
1.4. Анализ существующих методов и средств измерения геометрических параметров лопастных колес 33
1.5. Объекты и задачи исследования 37
2. Расчет характеристик гидротрансформаторов 43
2.1. Энергетический баланс гидротрансформатора... 47
2.2. Определение коэффициентов потерь в лопастных колесах гидротрансформаторов 49
2.3. Определение коэффициента нагрузки 50
2.4. Определение угловых скоростей реакторов 53
2.5. Определение параметров внутренней характеристики гидротрансформатора 55
2.6. Определение параметров внешней характеристики гидротрансформатора 61
3. Методы и средства измерения и контроля геометри ческих параметров лопастных колес гидротрансфор маторов 73
3.1. Методы измерения геометрических параметров лопастных колес 73
3.2. Координатно-измерительные средства для измерения и контроля геометрических параметров лопастных колес 89
3.3. Методики измерения и контроля геометрических параметров лопастных колес 96
3.4. Обработка и анализ результатов измерений геометрических параметров лопастных колес гидротрансформаторов 101
4. Экспериментальные исследования 117
4.1. Стендовое оборудование и методики проведения испытаний 117
4.2. Обработка результатов испытаний с использованием ЭВМ 122
4.3. Оценка погрешностей при определении характеристик гидротрансформаторов 124
4.4. Стендовые испытания гидромеханических передач 126
4.5. Стендовые испытания гидротрансформаторов ЛТ-340-43В 130
4.6. Стендовые испытания гидротрансформатора
ГТ-543 137
4.7. Стендовые испытания гидротрансформаторов модели 40912 139
4.8. Стендовые испытания гидротрансформатора модели 4092 144
5. Методика определения рациональных допусков геометрических параметров лопастных колес 147
5.1. Априорное ранжирование факторов 151
5.2. Построение моделей регрессионного анализа... 152
5.3. Определение рациональных допусков геометрических параметров лопастных колес методом ЛІІ-поиска 166
Заключение 171
Список литературы 173
Приложение
- Анализ геометрических параметров лопастных систем, оказывающих превалирующее влияние на энергетические показатели гидротрансформаторов
- Анализ существующих методов и средств измерения геометрических параметров лопастных колес
- Определение коэффициентов потерь в лопастных колесах гидротрансформаторов
- Координатно-измерительные средства для измерения и контроля геометрических параметров лопастных колес
Введение к работе
В решениях ХХУІ съезда КПСС указано на необходимость повысить технический уровень и качество продукции машиностроения, значительно поднять экономичность и производительность выпускаемой техники, ее надежность и долговечность, разработать и осуществить мероприятия по повышению действенности систем контроля качества и технического уровня выпускаемой машиностроительной продукции. Ускорить внедрение автоматизированных методов и средств контроля качества и испытания продукции как составной части технологических процессов.
Гидротрансформаторы (ГДТ) в настоящее время широко применяются на автобусах, тепловозах, автопогрузчиках, тракторах, в приводах строительных и дорожных машин, на карьерных самосвалах, большегрузных автомобилях высокой проходимости.
Лучшие экспериментальные образцы современных ГДТ имеют высокие энергетические показатели. Однако в процессе серийного производства энергетические показатели ГДТ значительно снижаются и имеют большой разброс вследствие искажения геометрии лопастных колес при их изготовлении.
Таким образом решение проблемы повышения энергетических показателей ГДТ зависит не только от совершенства расчета лопастных систем и рационального проектирования конструкций, но во многом определяется качеством их изготовления. Поэтому весьма важной задачей является обеспечение стабильности характеристик ГДТ в серийном производстве.
Исследованиям по оценке влияния геометрических параметров лопастных колес на характеристики ГДТ посвящены работы Д.Я. Алексапольского, В.Б.Анисимова, В.И.Анохина, А.А.Бриммера, Э.П. Выборнова, Б.А.Гавриленко, Д.Э.Кацнельсона, А.Я.Кочкарева, Ю.Н. Лаптева, Ю.С.Лейтеса, Б.Е.Митина, А.Н.Нарбута, В.И.Осипова, В.Н.Прокофьева, И.Ф.Семичастнова, Б.Л.Скворцова, С.П.Стесина, В.М.Тарнопольского, С.М.Трусова, Г.М.Хуршудяна, Ю.И.Чередниченко, Ф.А.Черпака, Л.Н.Чистякова и др. авторов.
Установлено, что искажение геометрии лопастных колес существенно влияет на характеристики ГДТ, например, отклонение выходных углов лопастей в ряде случаев приводит к снижению максимального КПД до Z%. Однако, в основном исследования проводились с применением пассивного эксперимента, что затрудняло выделение геометрических параметров, оказывающих превалирующее влияние на внешнюю характеристику ГДТ.
Отсутствие эффективных методов и средств измерения геометрии лопастных колес снижало достоверность полученных результатов. Предлагаемые в отдельных работах допуски геометрических параметров лопастных колес недостаточно обоснованны. Отсутствует методика определения допусков геометрических параметров лопастных колес.
Поэтому целью работы является повышение энергетических показателей гидротрансформаторов в серийном производстве за счет обеспечения рациональных допусков геометрических параметров лопастных колес.
В работе рассматриваются причины ухудшения энергетических показателей ГДТ в серийном производстве. Установлено, что ухудшение характеристик ГДТ вызвано искажением геометрии лопастных колес. Разработана уточненная методика расчета характеристик ГДТ, основанная на делении потока рабочей жидкости на а элементарных потоков, позволившая учесть распределение скоростей потока в меридиональном сечении рабочей полости, а также изменение геометрических параметров по ширине лопасти.
Разработаны прогрессивные методы и создано высокопроизводительное оборудование для измерения и контроля геометрических параметров лопастных колес ГДТ, позволившие использовать при обработке результатов измерений ЭВМ и чертежно-графические автоматы. Измерения геометрии серийных ГДТ на созданном оборудовании позволили выявить наличие значительных отклонений действительных геометрических параметров лопастных колес от номинальных значений.
Проведены стендовые испытания ГДТ и гидромеханических передач (ГМП). Выполнено расчетно-экспериментальное исследование влияния геометрических параметров лопастных колес на энергетические показатели ГДТ. Выявлены геометрические параметры, оказывающие превалирующее влияние на характеристики ГДТ.
На основе теории планирования многофакторных экспериментов с учетом результатов стендовых испытаний ГДТ, а также теоретических расчетов с использованием уточненной методики расчета характеристик ГДТ построены регрессионные модели зависимостей энергетических показателей ГДТ от геометрических параметров лопастных колес. Анализ уравнений модели позволил установить степень и направленность влияния исследуемых факторов и их взаимодействий на энергетические показатели ГДТ.
Предложена методика определения рациональных допусков геометрических параметров лопастных колес на основе ЛП-поиска и решена практическая задача назначения допусков на геометрические параметры ГДТ ЛГ-340-43В.
Работа выполнена в Институте проблем надежности и долговечности машин Академии Наук Белорусской ССР.
На защиту выносятся следующие основные положения диссертационной работы:
- уточненная методика расчета характеристик комплексных одноступенчатых ГДТ, основанная на делении потока рабочей жидкости на П элементарных потоков, позволившая учесть распределение скоростей потока в меридиональном сечении рабочей полости, а также изменение геометрических параметров по ширине лопасти;
- регрессионные модели зависимости энергетических показателей ГДТ от геометрических параметров лопастных колес, составленные на основе теории планирования многофакторных экспериментов;
- методика определения рациональных допусков геометрических параметров лопастных колес на основе ЛП-поиска;
- аналитическая методика определения геометрических параметров лопастных колес по результатам измерений на основе метода конформных отображений;
- система контроля качества изготовления лопастных колес в серийном производстве, включающая оригинальное оборудование и методы измерения и контроля геометрии лопастных колес, программы обработки результатов измерений на ЭВМ с выводом на графопостроитель.
Внедрение разработанных методов измерения и контроля геометрии лопастных колес, программ обработки результатов измерений, методики расчета характеристик ГДТ позволило повысить производительность обмера лопастных колес и обработки результатов измерений, сократить количество стендовых испытаний ГДТ, повысить топливную экономичность автопогрузчиков и получить экономический эффект 333,6 тыс. рублей.
Анализ геометрических параметров лопастных систем, оказывающих превалирующее влияние на энергетические показатели гидротрансформаторов
Вопросы, связанные с конструктивными особенностями и технологическими отклонениями лопастных систем гидравлических машин представляют практический интерес для промышленности и поэтому явились предметом изучения во многих исследованиях. В процессе серийного производства ГДТ наблюдаются разброс и изменение, по сравнению с экспериментальными образцами, показателей их внешних характеристик, что отрицательно сказывается на эксплуатационных показателях машин. Такое различие во внешних характеристиках объясняется отклонением действительных геометрических параметров лопастных систем от номинальных значений под воздействием различных технологических факторов. Изучение влияния этих отклонений на энергетические показатели ГДТ представляет довольно сложную задачу ввиду большого количества геометрических параметров, формирующих лопастную систему. Наиболее полно изучены эти вопросы в практике насосо- и тур-биностроения. Применительно к гидродинамическим передачам указанные вопросы изучены в меньшей степени. Изучение данных вопросов осложняется тем обстоятельством, что отдельные небольшие отклонения геометрических параметров вызывают незначительное изменение характеристик ГДТ, которые при обычных экспериментах сложно обнаружить. По этим причинам в большинстве исследований изучаемые факторы (углы, число лопастей и т.д.) изменялись в широком диапазоне, что давало возможность получить общие закономерности воздействия этих факторов на характеристики ГДТ, уменьшая влияние погрешностей экспериментов и принятых допущений.
Непосредственно исследованию влияния конструктивных и технологических факторов на технико-экономические показатели гидродинамических передач были посвящены работы А.Н. Нарбута, С.П.Стесина, С.М.Трусова, В.В.Кравцова, В.Г.Клокова. Помимо этого, различные аспекты этой темы были отражены в работах В.Н.Прокофьева, А.С.Гордеева, Ю.С.Лейтеса, Л.П.Грянко, Ю.Н. Ильина, В.В.Анисимова, В.М.Тарнопольского, В.И.Осипова, Ф.А. Черпака и других авторов. В работе /8/ конструктивные факторы лопастной системы исследуются одновременно с решением основной задачи - выявления рациональных методов и оптимальных пределов изменения коэффициента момента входного звена ГДТ с осевым турбинным колесом. В результате теоретических и экспериментальных исследований были определены закономерности изменения показателей внутренних и внешних характеристик ГДТ в зависимости от изменения в широком диапазоне выходных углов и числа лопастей всех колес. Из условия допустимого разброса коэффициента Ai +3% были сформулированы требования к отдельным геометрическим параметрам и элементам конструкции лопастных систем: - допуски на отклонения выходных углов лопастей составляют: +1 - для насосного колеса и реактора, +0,5- для турбинного колеса; - изломы контура меридионального сечения рабочей полости ГДТ не должны превышать +0,5 мм; - точность расположения лопастей по шагу должна быть в пределах +0,5 мм; - отношение толщины лопастей насосного колеса к его шагу на выходе не должно превышать 0,004; - абсолютная шероховатость межлопастных каналов не должна превышать 0,1 мм. В работах /7-9/ определение взаимосвязи между отклонениями углов лопастей и показателями "непрозрачной" характеристики ГДТ производится с целью установления допусков и выбора оптимальной технологии изготовления лопастных колес. Коэффициенты погрешностей углов, определяющие отклонения КПД и Лі гидротрансформатора от коэффициента циркуляции Ч = тг » оптимального передаточного отношения I и углов лопастей Jbi .
Анализ полученных в работе /9/ зависимостей и экспериментальных данных применительно к ГДТ с непрозрачной характеристикой (например, гидротрансформатор У3580ІІВ) позволил выявить некоторые закономерности влияния отклонений углов лопастей на величины Ч, max И Лі max - в гидротрансформаторах с оптимальным режимом I = 0,6...0,8 наибольшее влияние на КПД оказывают погрешности входных и выходных углов турбинного колеса; - отклонения углов лопастей реактора влияют на изменение энергоемкости в значительно меньшей степени, чем отклонение углов в насосном и турбинном колесах. Для установления допусков на углы лопастей в каждом конкретном случае необходимо учитывать требования, предъявляемые к ГДТ, и особенности конструкций лопастных систем. В работе указывается, что для ГДТ с показателями i = 0,7, 4 = 0,2 и допускаемой величине разброса Я +3% усредненные нормы полей допусков составили соответственно: 8р1И = -1; др2н = 0,5; 6/ь1Т = -1; б 2т = -0,3; 8/ь±р = -2,5; $ъ2 = -1. В результате можно отметить, что отклонения выходных углов оказывают более существенное влияние на разброс коэффициента At » чем отклонение входных углов.
В работе /8/ приведены результаты экспериментального исследования влияния отклонений выходных углов лопастей на характерне тики ГДТ с центробежным турбинным колесом и прямоугольной формой очертания рабочей полости. Установлено, что отклонение выходных углов лопастей в насосном колесе на величину +1 вызывает изменение Чтак на 0,4$, Літах- на 4%, К0 - на 1,5%. Аналогичное отклонение в турбинном колесе изменяет rimax на 1,5%, Літах - на 2%, Ко - На 1%, а В реаКТОре СООТВеТСТВеННО - 1тах На 0,1%, Літах на 0,25%, К0 - на 0,2%. Таким образом, из анализа вышеперечисленных работ /8,9/ можно сделать следующие выводы: - разброс коэффициента Лі и максимального КЦЦ ГДТ существенно зависит от технологических отклонений углов лопастей; - отклонения выходных углов в насосном и турбинном колесах влияют на отклонения max И Л ітадг В большей степени, чем аналогичные отклонения в реакторе.
Анализ существующих методов и средств измерения геометрических параметров лопастных колес
При исследованиях ГДТ, связанных с определением влияния геометрических параметров лопастных колес на характеристики ГДТ, при испытаниях экспериментальных образцов лопастных колес, а также в процессе серийного производства ГДТ, необходимо располагать информацией о действительных геометрических параметрах лопастных колес. Поскольку лопастные колеса ГДТ представляют собой детали сложной пространственной формы, измерение их лопастных систем вызывает необходимость применения специальных методов и средств. На большинстве заводов, изготавливающих ГДТ, для этой цели применяются различные универсальные устройства, например, координатно -расточные станки, с помощью которых в предварительно разрезанном лопастном колесе измеряются координаты лопасти и с помощью графических построений определяются геометрические параметры профиля лопасти (входные и выходные углы лопастей и т.д.).
Этот метод контроля формы лопасти имеет ряд существенных недостатков : - по результатам измерения одной или нескольких лопастей не представляется возможным получить объективную информацию о средних значениях геометрических параметров лопастных колес; - применение неспециализированных измерительных устройств и последующая графическая обработка результатов измерений значительно снижают точность и увеличивают трудоемкость измерений; - после контроля лопастное колесо не может быть использовано, т.к. перед контролем оно разрезается. В процессе совершенствования методов измерения лопастных колес начали применяться методы неразрушающего контроля. В работах /47,48/ обмер лопастных колес производился в цилиндрической системе координат способом меридиональных сечений. Приспособление, с помощью которого производились измерения, включало следующие элементы: 1) делительную головку с трехкулачковым патроном, осуществляющую поворот измеряемого колеса в плоскости, перпендикулярной оси вращения; 2) вертикальный суппорт с горизонтальной линейкой для определения координат лопастей в меридиональной плоскости; 3) систему световой сигнализации, состоящую из аккумулятора, лампочки и соединительных проводов, которая фиксирует момент прикосновения измерительной иглы к поверхности измеряемого элемента. Привод вертикального суппорта, перемещающегося по направляющим стойки, осуществляется маховичком через винтовую пару. Бе гунок переводится по горизонтальной линейке вручную.
Точность нониусов горизонтального и вертикального перемещений составляла 0,1 мм; точность установки углов по нониусу делительной головки составляла 0,5. Для построения профиля лопасти производится обмер следующих геометрических параметров колеса: - сечения меридиональной плоскостью поверхностей внутреннего и наружного торов; « сечений меридиональными плоскостями выпуклой и вогнутой поверхностей лопасти. Обмер осуществляется в следующей последовательности: - фиксируются координаты точек на поверхностях внутреннего и наружного торов в меридиональном сечении; - производится обмер кромок лопастей; - фиксируются координаты точек по следам секущих плоскостей; - производится графическое построение проекций лопастей на меридиональную плоскость и на плоскость, перпендикулярную оси вращения колеса; - производится графическое построение развертки профиля лопасти на плоскость и определение углов лопастей по внутреннему и наружному торам. К недостаткам данного метода можно отнести большую трудоемкость и неточность вследствие большого количества графических построений, ручной регистрации больших массивов значений координат, низкой точности измерительного приспособления, а также невозможность построения с использованием способа меридиональных сечений развертки профиля лопастей, имеющих углы, близкие к 90, и участков лопастей, имеющих большой наклон и кривизну.
В работе /49/ для измерения лопастных колес также используется способ меридиональных сечений, но для отображения профилей лопастей на плоскость кроме метода разверток используется также метод конформных отображений. Указывается на ограниченность применения метода разверток, который может быть рекомендован только для контроля тонкостенных лопастей постоянной толщины, в частности, штампованных лопастей. Однако для измерений лопастных колес используется только способ меридиональных сечений, построение проекций лопастей по результатам измерений осуществляется графически. Для определения координат измеряемых точек используется измерительное приспособление, описанное в работах /47,48/. Регистрация массивов значений координат также осуществляется вручную. Таким образом, в работе /49/ не устранены вышеперечисленные основные недостатки, присущие процессу измерений, изложенному в работах /47,48/. На ММЗ им.М.И.Калинина разработан способ контроля формы пространственной лопасти колеса /50/, заключающийся в построении конформной диаграммы по координатам точек, полученных при контактировании щупа с рабочей поверхностью лопасти колеса по контролируемой линии. Затем, сравнивая полученную диаграмму с эталонной, судят о правильности формы лопасти. Также по контролируемой линии замеряют входные и выходные углы лопасти и сравнивают их с эталонными значениями углов.
Определение коэффициентов потерь в лопастных колесах гидротрансформаторов
В большинстве существующих методик расчета характеристик ГДТ для определения потерь напора на вязкое трение 2, Нтр в лопастных системах колес используются различные варианты уравнения Дарси-Вейсбаха, но с постоянным коэффициентом вязкого трения Атр /22-33/.
Величина Лтр определяется либо по статистическим данным, либо по уравнениям, заимствованным из расчета сопротивления круглых труб, либо по специальным графикам»
В данной методике для определения потерь напора на вязкое трение тоже применяется формула Дарси-Вейсбаха, но с переменным коэффициентом трения Атр , зависимым от величины коэффициента нагрузки Кн » характеризующим изменение нагрузки, создаваемой ГДТ в зависимости от передаточного отношения i21 .
Для расчета ударных потерь в методике используются две формулы в зависимости от величины относительной окружной скорости соседних колес. Для неподвижных колес и колес, у которых разность окружных скоростей в смежных сечениях не превышает разности окружных составляющих абсолютных скоростей (такие колеса называются медленно вращающимися), используется формула Борда-Карно»
В отличие от большинства существующих методик в этой формуле применяется переменный коэффициент ударных потерь 5 .
Для быстровращающихся колес ( ДІІ ЛС ) формула Борда-Карно непригодна, так как она была выведена для расчета ударных потерь при внезапном расширении потока в неподвижных каналах, где отсутствует подвод механической энергии извне /54/.
В ГДТ подобные условия создаются только на стоповом режиме при течении жидкости в зазоре турбинное колесо-реактор, а также между неподвижными реакторами. Во всех остальных случаях ударные потери сопровождаются подводом или отводом механической энергии через вращающиеся колеса. Расчет ударных потерь для быстро вращающихся колес производится по специальному уравнению, полученному в результате преобразования формулы Эйлера для турбомашин. Коэффициент диссипации в этом уравнении учитывает долю рассеивания механической энергии, передаваемой между соседними колесами с помощью ударных сил Величина f также является переменной,
Коэффициенты Лтр » К и Ч характеризующие относительные величины гидравлических потерь напора, зависят от многих конструктивных и эксплуатационных факторов. Учесть влияние каждого фактора не представляется возможным Поэтому их влияние учтено комплексно при помощи переменного коэффициента нагрузки Кн » создаваемой ГДТ Функциональная зависимость между коэффициентом потерь и коэффициентом нагрузки гиперболическая, т.е. чем меньше передаваемая энергия, тем больше относительные потери. Правильность такой зависимости подтверждается высокой степенью сходимости расчетных величин с экспериментальными.
Коэффициент нагрузки выражает собой отношение текущего значения коэффициента момента входного звена Лі к его максимальной величине Літах
Для определения величин К ні используется аналитическая методика /55/, из которой следует - ранее определенный как координата и j_ средний радиус L-той части лопастного колеса ГДТ, м; первые цифры индексов соответствуют порядковому номеру колеса (I- насосное колесо, 2 - турбинное колесо, 3 - реактор, вторые цифры входу в колесо или выходу из него (I - вход, Z - выход) ; . 1м1= Г относительная длина проекции средней линии І-той части канала насосного колеса на меридиональную плоскость ; - степень использования рабочего объема насосного колеса,
Расчет ведется для диапазона Ці = I м 0,999 Для расчета характеристик ГДТ на ЭВМ по вышеприведенной методике составлена программа на алгоритмическом языке "Фортран ІУ", На цифро-печать выводятся результаты расчета. С использованием пакета программ для автоматического черчения "РДЦ-ЕС" /56/ на чертежно-графическом автомате "ИТЕКАН" вычерчиваются, полученные в результате расчета, зависимости
Значения Ті 9 К и Д рассчитываются для 121 с интервалом 0,05 для режима трансформации момента и с интервалом 0,01 для режима гидромуфты» Блок-схема программы расчета характеристик ГДТ приведена на рис.2.3. Распечатка программы приведена в приложении.
Методика расчета характеристик ГДТ отрабатывалась с учетом результатов стендовых испытаний ГДТ ЛГ-340-43В, 4092, 40912, ГТ-543, проводившихся на стендах ВКЭИавтобуспрома, БелАЗа, ГСКБ по автопогрузчикам и МАЗа,
На рис.2.4 изображены приведенные характеристики ГДТ ЛГ-340-43В, полученные экспериментально и расчетным путем на ЭВМ по вышеизложенной методике. При расчете в качестве исходных данных использовались величины действительных геометрических параметров испытуемого ГДТ, полученные при измерениях лопастных колес.
Погрешность расчета максимального КЦД составляет 0,15%, К0 - 0,2 %, Ai0 - 0,25 %, Величины погрешностей расчета параметров приведенной характеристики ГДТ по данной методике находятся в пределах ошибок измерений данных параметров при стендовых испытаниях.
Координатно-измерительные средства для измерения и контроля геометрических параметров лопастных колес
Одной из актуальных проблем в области машиностроения является получение точной и достоверной информации о значениях геометрических параметров деталей и узлов сложной пространственной формы, в особенности объектов с криволинейными поверхностями.
Контроль и измерение геометрических параметров пространственных лопастей ГДТ трудоемки и технически сложны. Использование тривиальных измерительных средств вызывает определенные трудности вследствие труднодоступности криволинейных поверхностей пространственных лопастей, расположенных в рабочей полости.
Измерительная техника располагает большой и разнообразной номенклатурой измерительных средств для контроля геометрических параметров изделий сложной формы. Однако, как правило, они предназначены для раздельного контроля линейных и угловых размеров /68,69/ и применимы при измерении деталей преимущественно с прямолинейными поверхностями.
Для контроля деталей с криволинейными поверхностями используются профильные устройства, которые по принципу действия подразделяются на механические, оптические, пневматические, электрические и их комбинации. Однако, они предназначены, в основном, для контроля открытых, доступных для измерения поверхностей.
Наиболее перспективными средствами измерения геометрических параметров изделий являются координатные измерительные средства. С помощью координатных измерительных средств можно произвести точные и достоверные измерения действительных отклонений положения практически любой точки на криволинейной поверхности и в результате этих измерений получить количественные оценки точности изготовления деталей сложных конфигураций.
Появление координатных измерительных устройств было вызвано необходимостью проверки деталей сложной формы с криволинейными поверхностями, в частности, в ракетостроении. Первые координатные измерительные машины были созданы в начале шестидесятых годов английской фирмой "Ферранти" и швейцарской фирмой "СИП" на базе координатно-расточных станков. В последующие годы такие машины стали выпускаться и другими фирмами, специализирующимися на производстве как прецизионных станков, так и измерительных приборов. Необходимость выравнивания измеряемых образцов относительно осей этих измерительных машин, визуальное считывание делений шкалы, их ручная регистрация и дальнейшая обработка данных измерений, а также их представление в подходящей форме требовали длительного времени контроля и давали много погрешностей из-за субъективного влияния контролера. Все настоятельней была необходимость в более быстрых, надежных и точных методах измерения. Первым шагом к снижению влияния субъективности в оценке и повышению скорости измерения было встраивание в существующие измерительные устройства цифровых измерительных систем. Выпуск координатных измерительных машин за рубежом непрерывно увеличивается. Известно более 20 фирм, выпускающих координатные измерительные приборы преимущественно специального назначения и среди них такие известные западногерманские фирмы, как "KOMEG", "0PT0N", "МАІШГ, " STIEFELMAYER ", итальянская "OLIVETTI ", "ILLINOIS " (США), "MITUTOYO " (Япония).
Для измерения геометрических параметров лопастных колес ГДТ в ЩЦШШ1 АН БССР была разработана и изготовлена координатная установка с автоматической регистрацией результатов измерений на перфокарты /58-61/, позволяющая автоматизировать трудоемкие операции регистрации и обработки экспериментальных данных, повысить точность и производительность измерений (положительное решение ВНИИПЗЭ от 20.12.84г. о выдаче авторского свидетельства по заявке 3439192/25 28).
Внешний вид установки показан на рис.3.5. Структурная схема полуавтоматической координатной установки приведена на рис.3.6.
Установка состоит из станины 8, на которой размещена стойка 5, перемещающаяся по направляющим станины в горизонтальном направлении. По направляющим корпуса стойки в вертикальном направлении перемещается суппорт 4, на котором установлена каретка с измерительной головкой 3. Станина 8 установлена на основании 9, на котором также размещен поворотный стол I с измеряемым объектом 2.
Перемещение измерительной головки 3 (рис.3.6) по взаимно перпендикулярным координатам X , Y и Z , а также вращение поворотного стола I относительно оси ZrZi в плоскости XY (координата У ). с установленным на нем лопастным колесом осуществляется, соответственно, электродвигателями М , Мг и My типа РД-09 со встроенными редукторами. Электродвигатели управляются блоком управления электроприводом. В качестве измерительных преобразователей перемещений измерительной головки и поворотного стола используются бесконтактные сельсины типа БС-І55А.
