Динамометр для определения контактных давлений при деформирующем протягивании

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 6 А 1 19) (11) 00 ЮЫ ТЕНТЕБ БЛИ БРЕТЕНИ ПИСА л. 11сверхтвердь матерна озенберг тенко, О. А. Р С. А. Родюко 88.8)в Ю. Г. и др. О ий. - М.: М - 42, рис, 22. бъемное ашиност оре 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) ДИНАМОМЕТР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНТАКТНЫХ ДАВЛЕНИЙ ПРИ ДЕ ФОРМИРУЮЩЕМ ПРОТЯГИВАНИИ (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения сил при протягивании. Целью изобретения является повышение точности определения контактных давлений за счет уменьшения шага измерения. Динамометр Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения сил при протягивании.Цель изобретения - повышение точности определения контактных давлений за счет уменьшения шага измерения.На фиг. 1 показан динамометр для определения контактных давлений при деформирующем протягивании, общий вид; на фиг. 2 развертка наружной поверхности передней упругой части и схема включения датчиков в измерительную систему,Динамометр (фиг. 1) состоит из оправки 1 с размещенным на ней тензометрическим элементом, состоящим из передней упругой 2 и задней жесткой 3 частей, лишенных контакта между собой за счет винтовой линии 4 разъема. Постоянство зазора между частями 2 и 3 обеспечивается путем их 1) 4 В 24 В 3902 В 2 содержит оправку и размещенный на ней тензометрический деформирующий элемент с упругими элементами и датчиками. Тензометрический деформ ирующий элемент выполнен разъемным по винтовой линии и состоит из передней упругой и задней жесткой не контактирующих между собой частей. Упругая часть в окружном направлении состоит из упругих элементов в виде лепестков с последовательно возрастающим диаметром, имеющих общее основание. Центры концов лепестков расположены на винтовой линии разъема, шаг которой превышает сумму длины цилиндрической ленточки и половины длины рабочего конуса, За счет этого датчик, расположенный на каждом лепестке, измеряет контактное давление в определенной точке, а совокупность всех измеренных точек позволяет судить о распределении контактных давлений на поверхности деформирующего элемента. 2 ил. прижима к торцам бурта 5 оправки 1 с помощью гаек 6 и 7. Тензометрический деформирующий элемент имеет рабочий конус 8, цилиндрическую ленточку 9 и обратный конус 10, геометрия которых аналогична геометрии этих же участков рабочего деформирующего элемента. Упругая часть 2 в окружном направлении состоит из упругих элементов в виде разновысоких лепестков 11 одинаковой ширины, имеющих общее основание в передней части рабочего конуса 8. Лепестки 11 разделены между собой сквозными разрезами 12, расположенными вдоль образующей упругой части 2 тензометрического деформирующего элемента. Центры концов лепестков 11 расположены на винтовой линии 4 разъема, шаг 1 которой подобран так, что он превышает сумму длины Ь цилиндрической ленточки 9 и половины 1,/2 длины ра 14669163бочего конуса 8. На внутренней поверхности лепестков 11, обращенной к оправке 1, приклеены датчики 13, каждый из которых (фиг. 2) соединен с многоканальным тензометрическим усилителем 14, запоминающим устройством 15, преобразователем 16 параллельного кода в последовательный и регистрирующим прибором 17.Динамоментр работает следующим образом.При перемещении тензометрического деформирующего элемента во втулке рабочий конус 8 увеличивает диаметр обрабатываемого отверстия и воспринимает контактные давления, возникающие при обработке. При этом, поскольку длина лепестков 11 различ на, их прогиб зависит от величины этих давлений от начала контакта до конца лепестка. Этот прогиб регистрируется тензодатчиками 13, соединенными по полумостовой схеме и связанными с многоканальным тензоусилителем 14, на выходе которого запоминающее устройство 15 выделяет сигнал, пропорциональный контактному давлению в каждой зоны контакта поверхностей отверстия и динамоментра, и запоминает его. Для построения эпюры контактных давлений ис пользуют преобразователь параллельного кода в последовательный, например аналоговый коммутатор со сглаживающим фильтром, построение эпюры ведется при помощи регистрирующего прибора (двухкоординатного графопостроителя).Разработан опытный образец динамометра для определения контактных давлений при деформирующем протягивании отверстий диаметром 45 - 0,01 мм. Рабочий конус тензометрического деформирующего элемента имеет длину 25 мм и угол 4, ширина цилиндрической ленточки составляет 1 мм. Упругая и жесткая части тензометрического деформирующего элемента выполнены из твердого сплава ВК 15 и разделены винтовой линией разъема с шагом 10 мм, причем 40 стык герметизирован пластичным составом.Оправка выполнена из стали 40 - ХНМА, НКС 50 - 55. Передняя упругая часть динамоментра имеет 20 лепестков, высота соседних из которых отличается на 0,5 мм. Дина мометр испытан при деформирующем про 4тягивании втулок из стали 20 Г, НВ 200, с натягом 1,6 мм, что соответствует фактической длине контакта 7,5 мм. Толщина стенки втулок равняется 5 мм. Испытания проводят на скорости 0,05 м/с. В качестве технологической смазки используют жидкость МР - 4. В результате испытаний получена эпюра контактных давлений, имеющая два максимума, один минимум и две нулевые точки, соответствующие началу и концу контакта (кривая, полученная с помощью известного динамометра имеет лишь один максимум). При этом второй максимум находится на расстоянии 0,5 мм от начала цилиндрической ленточки. В этой точке контактные давления максимальны и составляют 1,4 ГПа, что в 1,5 раза превышает средние контактные давления.На цилиндрической ленточке, в отличие от известного технического решения, контакт не зафиксирован. Полученные экспериментальные данные о величине и характере распределения контактных давлений дают возможность оптимизировать геометрию инструмента, за счет чего повышается его стойкость,Формула изобретенияДинамометр для определения контактных давлений при деформируюшем протягивании, содержащий оправку и размещенный на ней тензометри ческий деформ ирующий элемент с цилиндрической ленточкой, заборным и обратным конусами, состоящий из разъемных упругих частей с датчиками, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения контактных давлений за счет уменьшения шага измерения, торцовые поверхности разъемных частей выполнены по винтовой линии, шаг которой превышает сумму длины цилиндрической ленточки и половины длины рабочего конуса, при этом одна из частей жестко закреплена на оправке, а упругая выполнена в виде лепестков с последовательно возрастающим диаметром, имеющих общее основание, при этом центры концов лепестков расположены на винтовой линии разъема, а датчики размещены на лепестках, 1466916663по изобретениям - 35, Раушская инат Патент, г едактор И. Горнаяаказ 1100/13НИИПИ Государстве11303Производственно-изд СостТехредТиражного комитетаМосква, Жательский комб тель С. ЧукаеВерес Коррект Подписи и открыт наб., д Ужгород р М. Шарошиеям прн ГКНТ СС4/5 ул. Гагарина, 1 О