Динамометр для измерения сил резания при сверлении отверстий

 

О П И С А Н И Е 35l099

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Содиалисти <вских

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 22.Ч!.1970 (№ 1452392/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 13.!Х.1972. Бюллетень ¹ 27

Дата опубликования описания 26.X.1972

М. Кл. G Oll 1/04

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДЫ 531.781(088.8) Авторы изобретения

С. Г. Лакирев и Л. П. Лакирева

Челябинский политехнический институт

Заявитель

ДИНАМОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛ РЕЗАНИЯ

ПРИ СВЕРЛЕНИИ ОТВЕРСТИЙ

Изобретение относится к области силоизмерительной техники и может быть применено для измерения сил резания при сверлении, зенкеровании и развертывании.

В известных динамометрах для измерения 5 сил резания при сверлении отверстий, содержащих подвижную и неподвижную части динамометра, упоры, упругие мембраны, датчики для регистрации осевой силы .и крутящего момента и электрическую часть, имеет место 10 взаимное влияние осевой силы и крутящего момента на результаты измерения.

В предлагаемом динамометре, с целью исключения взаимного влияния осевой силы и крутящего момента, а также с целью умень- 15 шения трения и ограничения осевого перемещения подвижной части корпуса динамометра относительно неподвижной, датчик крутящего момента динамометра жестко закреплен посредством гильзы на подвижной части корпу- 20 са динамометра, а упор, выполненный с возможностью свободного перемещения по оси гильзы, входит с радиальным зазором в отверстие нажимного рычага, установленного одним концом в окне гильзы, а другим жестко скреп- 25 ленного с неподвижной частью корпуса динамометра, причем величина зазора превосходит максимально возможную величину упругой деформации мембраны датчика осевой силы; нажимной рычаг снабжен осевыми ша- 30 риковыми подшипниками, расположенными между пяткой упора и нажимным рычагом, а также между нажимным рычагом и нажимной шайбой и пружиной, связывающей нажимной рычаг с гильзой; на подвижной части динамометра выполнен бурт, а на неподвижно части корпуса динамометра жестко закреплена крышка.

На чертеже представлен общий вид предлагаемого динамометра.

Динамометр состоит из неподвижной 1 и подвижной 2 частей корпуса. В неподвижную 1 часть впрессована сменная гильза 8.

Между неподвижной 1 и подвижной 2 частями корпуса установлен радиальный подшипник с шариками 4 и сепаратором 5 и осевой подшипник с шариками 6 и обоймой 17, а также пружина 8, которая возвращает подвижную 2 часть корпуса в исходное положение.

Осевое перемещение подвижной 2 части корпуса дпнамометра ограничено крышкой 9, жестко закрепленной на неподвижной 1 части корпуса.

Датчик 10 для замера осевой силы жестко крепится в неподвижной 1 части корпуса посредством резьбовой втулки 11, B выточку которой установлена упругая мембрана 12.

Втулка 11 стопорится контргайкой 13. ПоzanmHa 2 acTr корпуса соприкасается c iteiitбраной 12 посредством упора 14.

351099

Датчик 15 крутящего момента устанавливают на резьбе в гильзе 16, которая буртом 17 и болтами 18 и 19 крепится к подвижной 2 части корпуса. Датчик 15 стопорится контргайкой 20. В выточку гильзы 16 устанавливают мембрану 21. Пятка упора 22 соединяется с помощью резьбы с осью 23, которая может скользить по отверстию в резьбовой пробке

24. Пятка упора 22 с осью 23 входит в отверстие, выполненное в нажимном рычаге 25, с радиальным зазором, превышающим по величине упругую деформацию мембраны 12 от действия максимальной осевой силы. Между рычагом 25 и пяткой упора 22 .помещен осевой подшипник с шариками 26 и обоймой 27.

Между рычагом 25 и пружиной 28 помещен другой осевой подшипник с шариками 29, сепаратором 80 и нажимная шайба 81.

Датчик 15 крутящего момента стопорится в гильзе 16 стопорной гайкой 82, Рычаг 25, вставленный одним концом в окно гильзы 16, другим концом жестко крепится к неподвижной 1 части корпуса с помощью болтов 88.

Обрабатываемую заготовку 84 цилиндрической формы закрепляют в подвижной 2 части динамометра с помощью цанги 85 и гайки 86.

При закреплении заготовки 84 гайко" 36 подвижная 2 часть удерживается от проворота рычагом, вставленным в радиальное отверстие в ней. Электрические сигналы от датчиков передаются на показывающий прибор по проводам 87 и 88.

На вертикально-сверлильном станке динамометр крепится к столу станка с помощью основания 89. При креплении на токарных станках основание 89 снимается и динамометр крепится на шпинделе станка с помощью переходной планшайбы; при этом провода 87 и 88 пропускаются по централь ному отверстию в шпинделе станка, и съем сигналов осуществляется токосъемником.

Динамометр работает следующим образом.

Осевая сила и крутящий момент, воздейЬ ствующ ие на заготовку, передаются подвижной 2 части корпуса, которая, под действием осевой силы, перемещается вдоль оси и упором 14 нажимает на мембрану 12. Датчик 10 воспринимает деформацию мембраны 12 и преобразует ее в электрический сигнал.

При перемещении подвижной 2 части вдоль оси пятка упора 22 и его ось 28 перемещаются вместе с пробкой 24, мембраной 21, датчиком 15 и гильзой 16 в отверстиями рычага 25 по осевым подшипникам с шариками 26 и 29.

Пр и этом крутящий момент, стремящийся повернуть подвижную 2 часть корпуса динамометра относительно неподвижной 1 его части п о подшипнику с шариками 4, передается гильзе 16 и мембране 21, которая, .взаимодействуя с рычагом 25 через шарики 26 и пятку

10 упора 22, упруго деформируется. Датчик 15 воспринимает деформацию мембраны 21 и преобразует в электрический сигнал. По окончании обработки пружинна 8 возвращает подвижную часть 2 корпуса динамометра в исходное положение.

Предмет из о б р е те н и я

1. Динамометр для,измерения сил резания при сверлении отверстий, содержащий подвижную и неподвижную части динамометра, упоры, упругие мембраны, датчики для регистрации осевой силы и крутящего момента и электр ическую часть, отличающийся тем, что, с целью исключения взаимного влияния осевой силы и крутящего момента, датчик крутящего момента жестко закреплении посредством гильзы на подвижной части корпуса дннамометра, а упор, выполненный с возможностью свобод30 ного перемещения по оси гильзы, входит с рад иаль ым зазором в отверстие нажимного .рычага, установленного одним концом в окне гильзы, а другим жестко скрепленного с неподвижной частью корпуса динамометра, при35 чем величина зазора превосходит максимально возможную величину упругой деформации мембраны датчика осевой силы.

2. Динамометр по п. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения трения,,нажимной

40 рычаг,снабжен осевыми шариковыми подшипниками, расположен ными между пяткой упора и нажимным рычагом, а также между нажимным рычагом и нажимной шайбой и пруииной, связывающей нажимной рычаг с гиль45 з ой.

3. Д инамометр по п. 1, отличающийся тем, что, с целью ограничения осевого перемещения п одвиж|ной части корпуса динамометра относитель|но неподвижной, на подвижной части

50 выполнен бурт, а на неподвижной части корпуса динамометра жестко закреплена крышка.