Устройство для измерения радиального усилия на станках

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИАЛЬНОГО УСИЛИЯ НА СТАНКАХ, содержащее пиноль с подшипниковыми опорами, установленный в них шпиндель и датчик его перемещения,о т л ичающееся тем, что, сцелью повышения надежности измерения,оно снабжено дополнительным подшипником, посаженным на шпиндель в месте его наибольшего прогиба между, опорами, и тормозной колодкой, размещенной в пиноли и связанной с наружным кольцом дополнительного подшипника, а чувствительный элемент датчика связан с наружным кольцом указанного подшипника и установлен в плос кости действия радиальной силы. X) эо 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

"-ЗйЯ) описдник изоБРЕтеН ...

К ABTOPCHOMIV СВКДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3430552/18-10 (22) 27 .04.82 (46) 15.09.83. Бюл. В 34 (72) Е.М.Королева, О.В.Таратынов и Е.Г.Щербак (71) Завод-втуз при Московском трижды ордена Ленина, ордена Октябрь- ской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени автомобильном заво-..:, де им.И.A.Ëèõà÷åâà (53) 531.781(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 4422018, кл. В 23 В 25/06, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 173636, кл. В 24 В 49/16, 1963 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

РАДИАЛЬНОГО УСИЛИЯ HA СТАНКАХ, содержащее пиноль с подшипниковыми опорами, установленный в них шпиндель и датчик его перемещения,о т л ич а ю щ е е с я тем,что,с.целью повышения надежности измерения,оно снабжено дополнительным подшипником, посаженным на шпиндель в месте его наибольшего прогиба между, опорами, и тормозной колодкой, размещенной в пиноли и связанной с наружным кольцом дополнительного подшипника, а чувствительный элемент датчика связан с наружным кольцом указанного подшипника и установлен в плоскости действия радиальной силы. 3

1041884

Ти аж 873 По писное

ВНИИПИ Заказ 7116/42

Филиал ППЛ "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 о

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при обработке металлов реза— вием, в частности шлифования.

Известно устройство для измерения осевой и радиальной сил резания при шлифовании, содержащее шпиндель, закрепленный в подшипниках, между которыми расположены гильзы в виде упругого элемента, воздействующие на чувствительные элементы датчиков 1О перемещения (1) .

Недостатками данного устройства являются пониженная жесткость шпинделя вследствие наличия упругих элементов, значительная погрешность )5 измерения сил резания, так как измеряется не прогиб самого вала, а прогиб упругого элемента.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к. изобретению является устройство для измерения радиальной силы при внутреннем шлифовании, содержащее ПинОль с подшипниковыми опорами, установленный в них шпиндель и датчик его перемещения. В качестве упругого элемента использованы встроенные в головку шлифовального шпинделя . пружинящие кольца (2) .

Недостатком этого устройства является снижение жесткости узла из-за встраивания упругих связей пружинящих колес, что приводит к снижению виброустойчивости, т.е. надежности. При выборе жесткости

35 самих колец необходимо рассчитывать их конструкцию так, чтобы спектры собственных частот колебаний узла лежали эа пределами резонансной частоты.Это не всегда можно увязать с имеющимися габаритами реконструируемого узла.

Целью изобретения является повышение надежности за счет увеличения жесткости узла шпинделя, т.е. повышения его виброустойчивости. 45

Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее пиноль с подшипниковыми опорами, установленный в них шпиндель и датчик его перемещения, снабжено дополнительным подшипником, посаженным на шпиндель в месте его наибольшего прогиба между опорами, и тормозной колодкой, размещенной в пиноли и связанной с наружным кольцом дополнительного подшипника, а чувствительный элемент датчика связан с наружным кольцом указанного подшипника и установлен в плоскости действия радиальной силы.

На фиг. 1 схематически представлено устройство для измерения радиальной силы, на фиг. 2 — схема балки для определения максимальной стрелы прогиба.

Блифовальный шпиндель 1 установлен в.подшипнйках качения 2., последние плотно установлены в кольцевых расточках пиноли 3 корпуса шлифо- . вальной головки 4. В месте измерения прогиба шпинделя 1 установлен радиальный подшипник качения Ь,с наружным кольцом которого контактирует два датчика 6. Наружное кольцо подшипника 5 притормаживается колодкой 7. Место приложения максимальной стрелы прогиба У двухопорного шпинделя определяется из расчетной схемы балки, лежащей на двух шарнирах или другого вида (смотря по виду и колйчеству подшипников в каждой опоре) опорах.

Кроме силы Р„ — радиальной составляющей силы резания и реакций опор

R и Я, других сил в радиальной плоскости нет.

Прогиб у„ равен прогибу У по теореме взаимности работ, которая формулируется так: перемещение точки

A под действием силы, приложенной в точке В, равно перемещению точки В под действием той же силы, но приложенной в точке A. У», изменяется с. изменением Ук — прогиба на конце шпинделя, а последний изменяется с изменением радиальной силы Р„.

Устройство работает следующим образом.

При приложении рабочей силы на консоль шлифовального шпинделя 1 возникает прогиб оси шпинделя У„, который воспринимается через подшипник 5 датчиками 6. Сигнал с датчиков

6 поступает в суммирующее устройство (СУ), а затем на усилитель (У) и измерительный прибор (П). Схема измерения имеет источник питания (ИП).

Это устройство повышает надежность работы, так как в отличие от прототипа не имеет пружинящих колец, которые снижают запас виброустойчивости.