Устройство для измерения расхода энергии при сверхскоростном резании металлов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ЭНЕРГИИ ПРИ СВЕРХСКОРОСТНОМ РЕЗАНИИ МЕТАЛЛОВ, содержащее стрелякхцее приспособление с дульной частью. контактные датчики, встроенные в последней , резец, образец и регистраторы скорости подвижного элемента до и после резания, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, каждый регистратор скорости выполнен из последовательно соединенных первого логического элемента И-НЕ, инвертора, второго логического элемента И-НЕ и счетчика импульсов, кроме того, устройство содержит генератор импульсов , подключенный к второму входу второго элемента И-НЕ, и два триггера , каждый из КОТОЕИХ своим входом подключен к соответствующему контактному датчику, а первый логичес- { кий элемент первым входом под«Л ключен к прямому выходу первого триггера , а вторым входом подключен к инверсному выходу второго триггера / ю to со 2

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

1(5П В 23 8 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/"К АВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЪСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3515212/25-08 (22) 24.11 ° 82 (46) 30 10.84. Бюл. Р 40 (72) Д.Х.Касрадзе, A.Т.Гицба и Б Н Игумнов (71) Грузинский институт субтропического хозяйства (53) 621 ° 91 (088 ° 8} (56) 1.Полосаткин Г.Д. и др. Определение сил при резании металлов со скоростями 100-700 м/с. Изв. высш. учеб. заведений. Физика, 1968, М 1, с, 86-90

2.Касрадзе Д.X. Исследование процесса сверхскоростного резания металлов в диапазоне скоростей 100—

1000 м/с. Тбилиси, 1972, с. 3-7. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

РАСХОДА ЭНЕРГИИ ПРИ СВЕРХСКОРОСТНОМ

РЕЗАНИИ МЕТАЛЛОВ, содержащее стреляющее приспособление с дульной частью, „,SU„„1121123 A контактные датчики, встроенные в последней, резец, образец и регистраторы скорости подвижного элемента до и после резания, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, каждый регистратор скорости выполнен из последовательно соединенных первого логического элемента И-НЕ, инвертора, второго логического элемента И-НЕ и счетчика импульсов, кроме того, устройство содержит генератор импульсов, подключенный к второму входу второго элемента И-НЕ, и два триггера, каждый из котрых своим входом подключен к соответствующему контактному датчику, а первый логичес- Я кий элемент И-НЕ первым входом под ключен к прямому выходу первого триг гера, а вторым входом подключен к инверсному выходу второго триггера.

1121123

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано для измерения параметров (скорости и др.) эоны сверхскоростного резания металлов (порядка

100-1000 м/с).

Известны устройства для измерения расхода энергии маятниковым способом

С1).

Известные устройства не обеспечи- . вают высокой точности измерения, чув-10 ствительны к вибрациям, трудно налаживаемые при регулировании глубины резания.

Известно также устройство для измерения расхода энергии при сверх- f$ скоростном резании металлов, содер- . жащее огнестрельную установку с дульной частью, в которой встроены контактные датчики. В дульной части неподвижно закреплен образец. Процесс резания осуществляется выстрелом резца из огнестрельной установки по неподвижному образцу. Определение расхода энергии и усилия резания производится путем измерения скорости 25 резца до и после зоны резания. В частности, расход энергии устанавливается по разности квадратов скоростей резца до и после зоны резания (v — — 3 ) н массе резца. Регистрация ско- З0 рости резца осуществляется на осциллографе с погрешностью измерения

8-10% (.23 °

Недостаток данного устройства состоит в низкой точности измерения нескольких важных характеристик процесса резания (например, стойкостных характеристик резца, точное регулирование глубины резания, улавливание стружки без ее дополнительной деформации и т.д.). 40

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения расхода энергии при сверхскоростном 45 резании металлов, содержащем стреляющее приспособление с дульной частью, контактные. датчики, встроенные в последней,резец, образец и регистраторы .скорости подвижного элемента до и после резания, каждый регистратор скорости выполнен из последовательно соединенных. первого логического элемента И-НЕ, инвертора, второго . логического элемента И-НЕ и счетчика импульсов, кроме того, устройство содержит генератор импульсов, подключенный к второму входу второго элемента И-НЕ, и два триггера, каждый из которых своия входом подключен к соответствующему, контактному дат- 60 чику, а первый логический элемент

И-НЕ первым входом подключен к прямому выходу первого триггера, а вторым входом подключен к инверсному выходу второго триггера.

На фиг. 1 показан узел резания устройства; на фиг. 2 — схема измерения расхода энергии при резании.

Узел резания состоит из дула 1, к которому под.давлением пороховых газов, выделенных иэ стреляющего приспособления (не показано), перемещается исследуемый образец 2, резца 3, закрепленного перпендикулярно оси дула, микрометрического механизма 4 для установки требуемой глубины резания и стружкоулавливателя 5. В отверстиях дула 1 встроены датчики 6-10 для регистрации скорости образца 2 до и после зоны резания.

Схема измерения. (Фиг. 2) содержит контактные датчики, триггеры 11-15, входы которых подключены к контактным датчикам 6-10, логические элементы И-НЕ 16-20 и инверторы 21-26, соединенные с выходами триггера, генератор 27 и счетчики 28, 29 импульсов высокой частоты, дешифраторы 30 и 31, цифровые индикаторы 32 и 33 соответственно скорости образца до и после эоны резания, элек- .. тронный осциллограф 34 и кнопку 35.

Устройство работает следующим образом.

При контакте движущегося в дуле образца 2 с неподвижным резцом 3 осуществляется процесс резания. Подача резца для установки требуемой глубины резания производится микрометрическим механизмом 4. После реезания образца стружка по наклонному отверстию в стволе попадает в стружкоулавливатель 5. Стружкоулавливатель легко отделяется от узла резания. Образец, пройдя узел резания, попадает в специальный улавливатель, откуда извлекается для исследования.

Работа схемы измерения скорости образца заключается в следующем. При перемещении образца 2 происходит последовательное срабатывание заьыканйя контактных датчиков 6-10, расположенных в дуле, что вызывает смену состояния триггеров 11-15. При этом на выходах логических элементов И-НЕ 16 и 17, входы которых подключены соответственно к инверсным и прямым выходам триггеров 12, 13 и

14, 15, формируются прямоугольные импульсы, длительность которых обратно пропорциональна скорости образца до и после процесса резания. Импульсы с выходов элементов 16 и 17 инвертируются элементами 25 и 26 и открывают поочередно логические элементМ И-ЙЕ 19 и 20, через которые на входы счетчиков 28 и 29 поступают импульсы высокой частоты с кварцевого генератора 27, Количество подсчитанных счетчиками 28 и 29 импульсов обратно пропорционально скорости образца до .и после зоны резания.

112)123

Составитель В.Алексеенко

Редактор M.Áàíäóðà Техред С.Мигунова Корректор O.Луговая

Заказ 7865/10... . ..Тираж.766.... ..Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР .по.делам изобретений и открытий

113035, Москва,.Ж-35, Раушская наб., д.4/5.Филиал .ППП . . .Патент .!, r.Óæãîðîä, .ул.Проектная,4 .

Состояние счетчиков 28 .руется дешифраторами 30, 31 н индицируется десятичными цифровыми индикаторами 32 и 33. Длительность импульсов генератора 27 (О;1 м.с) выбрана намного меньше длительности импульсов на выходе элементов 16,17,. чем и достигается высокая точность (0,5Ъ) определения скорости образца до и после процесса резания, а следовательно, и расхода энергии на резание. Кроме того, представление информации в цифровом виде повышает производительность измерений.

В устройстве предусмотрена допол нительная возможность регистрации нм-15 пульсов скорости образца на электронном осциллографе 34. Это достигается подачей импульсных сигналов выходов элементов 16 и 17 через элемент И-НЕ на вход У осциллогра- 70 фа. При этом запуск временной развертки осциллографа осуществляется триггером 11.

Кнопка 35 служит для установки начального состояния схемы измерения при повторных экспериментах. Инверторы 21-24 обеспечивают повышение-помехозащищенности схемы измерения.

В устройстве возможно также ис-.

;пользование контактных .датчиков, работающих на размыкание при полете образца через соответствующий датчик. При этом входы триггеров 11-15 должны быть подключены к датчикам через дополнительные инверторы.

Применение устройства позволяет увеличить объем и повысить качество получаемой информации за счет высо-. кой точности измерений, а также сократить время проведения экспериментов.