Динамометр для измерения сил резания

 

Изобретение относится к машиностроению , в частности к измерению сил резания на металлообрабатывающих станкахо Цель изобретения - повыше , ние точностно Динамометр содержит выполненные за одно целое неподвижную и три подвижные платформы прямоугольной формы, связанные друг с другом упругими направляющими поступательного перемещения, с возможностью перемещения каждой из подвижных платформ по одному из трех взаимно перпендикулярных направлений и преобразователи , расположенные между платформами ,. Между преобразователями и плат-1 формами расположены механизмы предварительной затяжки стыков, каждый из которых выполнен в виде пары сопряженных клиновых опор с углом наклона, меньшим угла трения в паре, установленных с возможностью взаимного перемещения и фиксации относительно ДРУГ друга. Преобразователи выполнены в виде датчиков силы, соединенных с соответствующей парой платформ через механизм предварительной затяжки , 2 ил о § W С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН щ) С 01 7 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

AO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4753286! 10 (22) 14 ..08 ..89, (46) 07.05,92, Бюп, У- 17 (71) Университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы (72) Г.Г. Позняк, В.К. Шехорин и Г.P.М.Кодихаллн (53) 531..781(088.8) (56) Вульф А.М.Резание металлов,-Л.:

Машиностроение, 1973, с,118-119.,(54) ЦИНАМОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛ РЕЗАНИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к измерению сил резания на металлообрабатывающих станках. Цель. изобретения — повыше.„ ние точности. Динамометр содержит выполненные за одно целое неподвиж ную и три подвижные платформы прямоИзобретение относится к.машиностроению, точнее к устройствам для измерения сил резания на металлооб рабатывающих станках.

Известно устройство, содержащее три упругих контура, два из которыхразомкнутые и один - замкнутый, что приводит к различным условиям работы датчиков перемещений, установленных в пазах и карманах этого динамометра, уменьшает жесткость динамометра по двум направлениям, что ограничивает частотный диапазон динамометра и не обеспечивает .точных измерений полной силы резания. В нем отсутствует механизм предварительной затяжкй стыков, „,Я0.„1732193 А t

2 угольной формы, связанные друг с другом упругими направляющими поступательного перемещения, с возможностью перемещения каждой из подвижных платформ по одному из трех взаимно перпендикулярных направлений и преобразователи, расположенные между платформами, Между преобразователями и плат- ° формами расположены механизмы предварительной затяжки стыков, каждый из которых выполнен s виде пары сопряженных клиновых опор с углом наклона, меньшим угла трения в паре, установленных с возможностью взаимного перемещения и фиксации относительно друг друга, Преобразователи выполне-ны в виде датчиков силы, соединенных Е с соответствующей парой платформ через механизм предварительной затяж ки. 2 ил..следовательно, данная конструкция не может быть использована с магнитоупс ругими датчиками силы.

Целью изобретения является повышение точности измерения силы реза ния.

Указанная цель достигается тем, что в динамометр для измерения сил резания, содержащий выполненные. sa .одно целое неподвижную и три подвижные жесткие. платформы прямоугольной формы, связанные друг с другом упругиии направляющими поступательного перемещения с возможностью перемеще:ния каждой из подвижных платформ по одному из трех взаимно перпендикуляр3 . 1732 ных направлений., и расположенных между платформами преобразователей, введены механизмы предварительной затяжки стыков между ппатформами и преобразователями, каждый из которых выполнен в виде пары сопряженных клиновых опор с углом наклона, меньшим угла трения в паре, и установленных .с воэможностью взаимного перемещения и фиксации относительно друг друга, при этом. преобразователи выполнены в виде датчиков силы, упругие направляющие,поступательного перемещения соединены с противоположными сторонами каждой из платформ, а каждый датчик силы связан с соответствующей парой платформ через механизм предварительной затяжки стыков.

Путем выполнения корпуса зв одно целое в випе тоех подвижных и ненодвижной платформ, связанных друг с . другом упругими направляющими поступательного перемещения, составляющими в совокупности вложенные замкнутые контуры, повышается его жесткость. .Посредством выполнения механизма на тяга датчиков в виде. пары сопряженных клиновых опор с углом наклона, меньшим угла трения в паре, повышается жесткость упругих направляющих поступательного перемещения зв счет значительного уменьшения податливости в стыках., Эффект самоторможения датчика в корпусе динамометра достигается за счет применения пары подвижный - неподвижный клин с углом самоторможения 2,5 . Винтовой.механизм позволяо ет-перемещать подвижный клин вдоль .наклонной полости неподвижного клина и создавать необходимый (расчетный) предварительный натяг датчика, также производить разборку соедине« ния в случае необходимой замены датчи; кар

На фиг, 1 и 2 изображено устрой ство, взаимные разрезы А А и Б Б,.

Устройство состоит из корпуса 1, неподвижных клиньев 2, подвижных клиньев

3 и преобразователей 4-15. Посредством механической или электрофизической выборки рабочих 16 и всцомогв тельных 17 полостей и карманов образо» ваны упругие направляющие 18 поступв, тельного перемещения, работввп ие.до координате Х, 19 — по х и 20,- по 2 .соответственно. Упругие направляющие и карманы в совокупности образу от. три подвижные жесткие платформы, каж ф5 мается датчиками 4-7, причем .работают упругие направляющие 20. Общая сила резания раскладывается на ком поненты Рх Р и Pz и Фиксируется соответствующими группами датчиков, Положительный эффект по сравне50 иию с известным устройством заключается s повьппенной.жесткости конст рукции и более широком частотном диапазоне работы динамрметра, что у.приво@ит к повьппению почности измеренйя силы резания. 3 конструкцию предлагаемого динамометра заложен принцип замкнутых контуров по всем трем координатвМ,,что.обуславливает

193 4 дая из которых имеет податливость только в одном направлении (по координатам Х, Т и Е), Неподвижные клинья

2 закреплены в корпусе динамометра посредством винтов 21, а подвижные клинья 3 перемещаются при помощи винтов 22, установленных в планках 23 и зафиксированных в подвижных кпиньях

10 шплинтами 24, Исследуемый образец устанавливается на крышку 25, прива« ренную к внутренней части корпуса динамометра.

Устройство работает следующим образом, Перед измерением динамометр приводят в рабочее состояние. С помощью болтов 22 всем датчикам задается предварительный натяг. При этом подвижные клинья 3 скользят по неподвижным клиньям 2 и прижимают датчики к стенке динамометра. Необходимая величина предварительного натяга контролируется по показаниям датчи ков. Силы на датчики передаются следующим образом. Сила P через крышку 25 передается непосредственно нв внутреннюю подвижную жесткую платфор» му и воспринимается датчиками 12-15.

При этом работают лишь упругие на правляющне 19. Остальные упругие на- правляющие имеют в данном направлении высокую жесткость, поэтому их деформации в данном направлении мож но не учитывать. Сила Рх передается

Э5 через крышку 25, упругие направляющие 19, имеющие высокую жесткость в направлении Х, нв вторую вложенную жесткую платформу и воспринимается датчиками 8-11, При этом работают

10 упругие направляющие 18. Сила Р передается на третью наружную плат«

Форму через крьппку 25, упругие направляющие 19, имеющие большую жест- кость в направлении Z. Она восприни5 173 одинаковый характер работы scex ynругих направляющих и повышает досто-. верность, получаемой информации. Меха-, низм предварительного натяжения упругих направляющих, выполненный s виде пары. сопряженных клиновых опор с углом наклона, меньшим угла трения в паре, позволяет исключить зазоры в стыках меяду датчиками и корпусом динамометра, тем самым повышается жесткость конструкции и точность измерения силы, Предварительный натяг датчиков позволяет также существенно расширить диапазон измеряемых сил сжатия и растяжения.

Формула изобретения Динамометр для измерения сил резания, содержащий выполненные за одно целое неподвижную и три подвижные жесткие платформы прямоугольной фор-. мы, связанные друг с другом упругими

2193 6 направляющими поступательного перемещения с возможностью перемещения каждой из подвижных .платформ.по одному из трех взаимно перпендикулярных направлений, и расположенных между платформами преобразователей, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, в него

1 введены механизмы предварительной затяжки стыков между платформами и . преобразователями, каждый из которых выполнен в виде пары сопряженных клиновых опор, с углом наклона, меньшим угла трения в паре, и установленных с возможностью взаимного перемещения и фиксации относительно друг друга, при этом преобразователи выполнены s виде датчиков силы, упО ругие направляющие поступательного

I ,%с.. перемещения соединены с противоположными сторонами каждой из платформ, а каждый датчик силы. связан с соответствующей парой платформ через механизм предварительной затяжки стыков.

7 2

1732193 (Х fg /Х " " 7

2 Ф У /

Фиг. 2

Составитель З.Шехорин

ТехРед А.Кравчук

Корректор А.Обручар

Редактор В.Петраш

Заказ 1576 Тираж Подписное

ННИИПИ Государственного комитета ло изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101