Устройство для измерения расхода энергии при сверхскоростном резании металлов

(5 П В 23 6 15/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ Я/ ЕТЕЛЪСТВ К АВТОРСК р. Определлов сов. высш.1968, М 1 ванне проания метал 1003-7.МЕРЕНИЯ КОРОСТНОМ ее стреляной частью,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Грузинский институт субтропического хозяйства(56) 1.Полосаткин Г.Д. и д ление сил при резании мета скоростями 100-700 м/с.Из учеб. заведений. физика,с, 86-902.Касрадзе Д.Х. Исследо цесса сверхскоростного рез лов в диапазоне скоростей1000 м/с. Тбилиси, 1972, с (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗ РАСХОДА ЭНЕРГИИ ПРИ СВЕРХС РЕЗАНИИ МЕТАЛЛОВ, содержащ ющее приспособление с дуль,БО 1121123 А 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 логичес" кого 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 котоих своим входом подключен к соответствующему контактному датчику, а первый логичес- Я кий элемент И-НЕ первым входом подключен к прямому выходу первого триг гера, а вторым входом подключен к инверсному выходу второго триггера.Изобретение относится к обработке металлов резанием и сюжет быть использовано для измерения параметров (скорости и др.) эоны сверхскоростного резания металлов (порядка 100" 1000 мыс) .Известны устройства для измерения расхода энергии маятниковым способом С 1 )Известные устройства не обеспечивают высокой точности измерения, чувствительны к вибрациям, трудно нала" живаемые при регулировании глубины резания.Известна также устройство для измерения расхода энергии при сверх 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 (ч - -1) н массе резца. Регистрация ско- З 0 рости резца осуществляется на осциллографе с погрешностьюизмерения 8-10 Г 23Недостаток данного устройства состоит в низкой точности измерения нескольких важных характеристик про" цесса резания (например, стойкостных характеристик резца, точное регулирование глубины резания, улавливание стружки без ее дополнительной деФормации и т.д.). 40Целью 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 эле" мента И-НЕ, и два триггера, каждый из которых своия входом подключен к соответствующему, контактному дат чику, а первый логический элемент И-НЕ первым входом подключен к прямому выходу первого триггера, а вторым входом подключен к инверсному выходу второго триггера. 65 На фиг. 1 показан узел резанияустройства; на фиг. 2 - схема измерения расхода энергии при резании.Узел резания состоит из дула 1,к которому под давлением пороховыхгазов, выделенных иэ стреляющегоприспособления (не показано), перемещается исследуемый образец 2, резца 3, закрепленного перпендикулярно оси дула, микрометрического механизма 4 для установки требуемойглубины 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) содержитконтактные датчики, триггеры 11-15,входы которых подключены к контакт"ным 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 32и 33 соответственно скорости образца до и после эоны резания, элек-тронный осциллограф 34 и кнопку 35,Устройство работает следующимобразом.При контакте движущегося в дулеобразца 2 с неподвижным резцом 3осуществляется процесс резания. Подача резца для установки требуемойглубины 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 свыходов элементов 16 и 17 инвертируются элементами 25 и 26 и открывают поочередно логические элементь 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 эбразца до .и после зоны резания,112)123 авитель В.Алексеенкоед С.Мигунова Корректор О,Лугов о Редактор И.Банд ж 766 дарственногоизобретений и ва,.Ж, Рау Подписноемитета СССРткрытийкая наб., д.4/5. Филиал . ППП . ф . Пат Состояние счетчиков 28 и 29 дешифруется 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 (0,5) 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 нмпульсов скорости образца на электронном осциллографе 34. Это достигается подачей импульсных сигналов выходов элементов 16 и 17 через элемент И-НЕ на вход У осциллогра фа. При этом запуск временной развертки осциллографа осуществляется триггером 11,Кнопка 35 служит для установкиначального состояния схемы измеренияпри повторных экспериментах. Инверторы 21-24 обеспечивают повышение помехозащищенности схемы измерения.В устройстве возможно также ис-.,пользование контактных .датчиков, работающих на размыкание при полетеобразца через соответствующий датчик. При этом входы триггеров 11-15должны быть подключены к датчикамчерез дополнительные инверторы.Применение устройства позволяетувеличить объем и повысить качествополучаемой .информации за счет высо-.кой точности измерений, а также сократить время проведения эксперимен"тов,