Сверлильный динамометр

 

Класс 42k, 1о4 № 146551 ссср

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подп кная группа М 172

В. А, Бобровский

СВЕРЛИЛЪНЪ1Й ДИНАМОМЕТР

Заявлено 16 мая 1961 г. за М 730926/26-10 в Когиитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» No 8 за 1962 г, Известны сверлильные динамометры для измерения составляющих силы резания — крутящих моментов и осевых усилий, возникающих при сверлении, рассверливании, зенкеровании и других работах, выполняемых на сверлильных станках, содержащие основание и стол, связанные между собой упругими элементами в виде полуколец, пружин камертонного типа и цилиндрических сплошных и полых стержней с наклеенными на них проволочными датчиками омического сопротивления.

Описываемый динамометр отличается от известных тем, что, с целью повышения точности измерений и снижения инерционности подвижной системы динамометра, в нем стол, основание и упругие элеменгы связаны между собой жестко, чем исключается отрицательное влияние внешнего трения на точность измерений. Упругие элементы выполнены в виде балок с жестко защемленными концами. Проволочные датчики омического сопротивления так размещены на упругих элементах и соединены в измерительные мосты, что определение величины составляющих силы резания производится путем замера деформаций изгиба упругих элементов.

На фиг. 1 приведены схема деформаций упругих элементов описываемого динамометра при измерении составляющих силы резания а и схема наклейки датчиков б. Размеры Ь, с, l и сопротивление R обоих датчиков, наклеенных на данный упругий элемент, должны быть одинаковы; на фиг. 2 — принципиальная схема динамометра и схема соединения проволочных датчиков в мосты; на фиг. 3 — сверлильный динамометр в разрезах.

Основание 1 динамометра закрепляется на столе сверлильного станка, а обрабатываемое изделие — на столе 2 динамометра. Упру№ 146551 гие элементы 8, воспринимаюшие усилие подачи, одним своим концом жестко соединены при помощи призонных втулок 4 и болтов 5 и б с основанием 1, а другим концом — с кольцом 7 и нижними концами упругих элементов 8, воспринимающих крутящий момент. Для этого нижние концы упругих элементов 8 установлены с напряженной посадкой в соответствующие отверстия, предусмотренные в кольце .: и упругих элементах 8. Фиксация положения упругих элементов 8 в кольце 7 и упругих элементах 8 достигается при помощи призонных штифтов 9 и болтов 10 со стопорными шайбами 11. Верхние концы упругих элементов 8 жестко соединены со столом 2. С помощью призонных штифтов 12, винтов 18 и заглушек 14 достигается фиксация положения верхних концов упругих элементов 8, установленных с напряженной посадкой в соответствующие отверстия стола. Упругие элементы с наклеенными на них датчиками и кольцо 7 закрыты кожухом, состоящим из двух тонкостенных цилиндров 15 и 1б, каждый из которых выполнен из нескольких слоев тонкой стальной ленты, навитой и закрепленной винтами 17 на заплечиках стола 2 и основания 1 соответственно. Снизу внутренняя полость динамометра закрыта крышкой 18. Сквозь изоляционные втулки 19 выводятся соединительные концы плеч измерительных мостов. Посредине стола установлена каленая тарировочная подушка 20 с конической выточкой, служащей для центровки динамометра на столе сверлильного станка и приложения тарировочного осевого усилия.

Деформация растяжения и сжатия поверхностных слоев упругих элементов передается проволочным датчикам, наклеенным на них. На растянутой стороне упругого элемента сопротивление датчика увеличивается, на сжатой — уменьшается. Датчики, наклеенные на растягиваемые стороны упругих элементов, предназначенных для измерения данной составляющей силы резания, соединяются последовательно и представляют собой одно плечо моста. Датчики, наклеенные на сжимаемые стороны упругих элементов, также соединенные последовательно, включаются в качестве плеча моста, смежного с первым. Два других плеча измерительного моста R, в зависимости от схемы применяемого при измерениях усилителя могут быть либо встроены в усилитель, либо собраны из таких же датчиков, причем последние удобно и целесообразно наклеивать на верхнюю (для моста момента) и нижнюю (для моста осевого усилия) поверхность кольца 7.

Взаимное влияние составляющих силы резания проявляется главным образом в сжатии упругих элементов. Под воздействием крутящего момента сжимаются упругие элементы 8, а усилие подачи сжимает упругие элементы 8. Такое взаимное влияние исключается электрическим путем: при сжатии упругого элемента оба датчика, наклеенные на него, изменяют свое сопротивление на одну и ту же величину, а так как эти датчики включены в смежные плечи измерительного моста, электрическое равновесие последнего не нарушается. Поворот стола динамометра вокруг своей оси под действием крутящего момента, помимо изгиба, приводит к скручиванию упругих элементов 8, а тем самым и к изгибу упругих элементов 3 в плоскости их большей жесткости. Благодаря тому, что датчики элементов 8 располагаются по нейтральной оси при их изгибе на ребро, а датчики элементов 8 — вдоль и близко к нейтральной оси при их кручении, то ни те, ни другие датчики не будут реагировать на дополнительные деформации, так как сопротивление каждого из них при этом изменяться не будет: одна половина датчика окажется в зоне малых напряжений растяжения, а другая в зоне таких же по величине напряжений сжатия.

¹ 14б551

Предмет изобретения

Сверлильный динамометр для измерения составляющих силы резания — крутящих моментов и осевых усилий, возникающих при сверлении, рассверливании, зенкеровании и других работах, выполняемых на сверлильных станках, содержащий основание и стол, связанные между собой системой упругих элементов с наклеенными на них Ilpoволочными датчиками омического сопротивления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и снижения инерционности подвижных частей, а также исключения влияния трения на точность измерений, в нем стол и основание жестко связаны системой упругих элементов, а проволочные датчики омического сопротивления так размещены на упругих элементах и соединены в измерительные мосты, что регистрация составляющих силы резания производится путем измерения величин деформаций изгиба упругих элементов и исключение взаимного влияния составляющих силы резания производится электрическим путем.

Фиг 1 г — э—

¹ 146551

Редактор Л. М. Струве

Техред T. П. Курилко

Корректор T. Л. Медведева

Типография ЦБТИ, Москва, Петровка, 14.!!одп. к печ 31.V-62 г. Формат бум, 70 108 / t;

Зак. 4967 Тираж 900

ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при

Москва, Центр, М. Черкасский пер., Объем 0,44 пзд. л.

Цена 4 коп.

Совете Министров СССР д. 2/6.