Устройство для измерения усилия сопротивления резанию упруго-вязкого материала
е..н.-,:,... патентно-т о и и с-ячн- иХ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советскик
Социапистнческих
Респубики, l К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61 ) Допол интел ьное к а вт. с вид-ву (22) Заявлено 15.05.78 (21) 2618522/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (28) П риоритет— (51) M Кл. G 01 L 1/22 Гееударствеввй камитет СССР Опубликовано 05.05.80. Бюллетень ¹ 17 Дата опубликования описания 08.05.80 ае девам взевретекик к аткрмтяй (53) УДК 531.781 (088.8) (72) Автор изобретения Е. Н. Калинин Ивановский текстильный институт им. М. В. Фрунзе (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСИЛИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ РЕЗАНИЮ УПРУГΠ— ВЯЗКОГО МАТЕРИАЛА Изобретение относится к области текстиль ной и легкой промышленности и предназначено для определения усилия сопротивления резанию упруго-вязких материалов с целью решения практических задач по совершенствоt ванию процесса резания текстильных материалов лезвием. Известны устройства для исследования процесса резания упруго-вязких материалов, а именно маятниковые и ротационные копры, использующие кинетическую энергию маятника с установленным на нем режущим элементом или же энергию вращающегося на валу электродвигателя маховика с укрепленным ножом (1). Наиболей близким к изобретению является универсальный копердинамограф, содержащий смонтированный на оси маятник с закрепленным на его нижнем конце режущим элементом, а на верхней его части — грузом. Усилие резания измеряется взаимодействием режущего элемента со шгоком динамографа через разрезаемый материал, закрепленный неподвижно и помещенный в камеру держав ки копра. Давление ножа передается через слои материала пружинам, сжатие которых фиксируется на циферблате. Запись процесса происходит на вращающемся барабане (2) . Недостатками его являются низкая/чувстви5 тельность устройства вследствие применения пру жнн, воспринимающих измеряемые усилия, значительные инерционные нагрузки из-за возрастания массы: маятника при увеличении ли1О нейной скорости резания (скорости перемещения режущего элемента относительно разрезаемого материала), что определяет верхний предел скорости процесса резания — 25 м/с. Существующая технология изготовления применяемых в динамографе пружин не гаранти15 рует одинаковые их характеристики. Это приводит к дополнительным погрешностям при измерении, а также требует тщательной тарировки пружин динамографа. Целью изобретения является повышение чувствительности. Эта цель достигается тем, что устройство снабжено упругой П-образной скобой, жес1ко связанной с зажимами и демпфером, а снло3 73269 измеритель выполнен в виде двухопорной тен. зометрической балки, закрепленной на перекладине скобы и связанной средней частью с указанной перекладиной через демпфер, при этом устройство установлено на ножевых опорах неподвижного осНоВВННН с возможностью перемещения по оси, параллельной боковым сторонам скобы. На чертеже изображена схема устройства для определения усилия сопротивления реза- 10 нию упруго-вязкого материала. Предлагаемое устройство включает измерительную систему 1, выполненную в виде набора измерительных балочек 2 с наклеенным тензорезистором 3, воспринимающим измеряемое усилие через демпфер 4, состоящий из пружины 5 и поршня 6 и включенным последовательно в цепь с усилителем и осциллографом, питающимися от электросети (на чертеже не показаны), и закрепленную на скобе 7, 20 установленной с возможностью перемещения относительно точек педвеса О. Разрезаемый материал расположен в зажимах 8 с противоположной стороны относйтельно измерительных балочек перед режущим элементом 9, например дисковым ножом, с возможностью создания заданной величины натяжения материала, в зависимости например, от рода волокна, оттарированными пружинами 10 посредством винтов 11, Устройство работает следующим образом. Усилие сопротивления резанию упруго-вязкого материала, возникающее в результате взаимодействия режущего элемента, например дискового ножа, с материалом, установленным в зажимах 8 с возможностью создания задан- 35 ной величины натяжения материала оттарированными пружинами 10 посредством винтов 11, воспринимается поршнем 6 и через пружину 5 демпфера 4 передается на тензорезистор 3, наклеенный на набор измерительных балочек 2 40 измерительной системы 1, закрепленной на скобе 7, имеющей возможность перемещения относительно точек подвеса О. Сигнал с тензорезистора усиливается усилителем и записывается на светочувствительный материал. электрон- 45 ным осциллографом. Величина измеряемого усилия P прямо пропорциональна величине деформации набора из2 4 мерительных балочек и величине отклонения "зайчика" гальванометра осциллографа и определяется в результате обработки осциллограммы процесса по тарировочному графику набора измерительных балочек, Чувствительность измерительной системы регулируется подбором момента сопротивления балочек или изменением их количества в наборе. Это исключает зависимость чувствительности измерительной системы устройства от скорости протекания процесса резания упруго-вязкого материала. Исполь. зование осциллографа в качестве регистрирующего прибора позволяет вести запись процесса во времени, что предусмотрено конструкцией прибора. В результате помимо силы сопротивления резанию из осциллограммы могут быть определены такие важнейшие технологические показатели процесса резания, как работа резания, скорость внедрения режущего элемента в разрезаемый материал и др. Формула изобретения Устройство для определения усилия сопротивления резанию упруго-вязкого материала, содержащее зажимы для закрепления исследуемого материала и силоиэмеритель, î T л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности устройства, оно снабжено упругой П-образной скобой, жестко связанной с зажимами и демпфером, а силоизмеритель выполнен в виде двухопорной тензометрической балки, закрепленной на перекладине скобы, и связанной средней частью с указанной перекладиной через демпфер, при этом устройство установлено на ножевых опорах неподвижного основания с возможностью перемещения по оси, параллельной боковым сторонам скобы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Ивашко А. А. Вопросы теории резания органических материалов лезвием. "Тракторы и сельхозмашины", 1958, Р 2, с. 34 — 37. 2. Резник Н. Е. Теория резания лезвием и основы расчета режущих аппаратов. М., 1975, с. 44 — 47 .и 51 — 52 (прототип). 732692 Составитель Н. Вовчук Техред С. Мигай Корректор Г. Назарова Редактор О, Филиппова Заказ 1727/32 Тираж 1019 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьпий 113035, Москва, Ж-35, Рачшская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
