Датчик для измерения силовых параметров при точении

(5)з 4 В 23 В 2 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕТЕЛЬСТВ А ВТОРСКОМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) ДАТЧИК Л.г)Я ИЗМЕРЕНИЯ С 1),г)0ВЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРИ ТОЧЕ 11 И 1(57) Изобретенс опосит я к ст;нктроению, в частности к устр йстндм котро.ля состояния ре кушего истр ме-д. 1 егьизобретения -- расширен; фу нкциондльныхВозможностей и Го выение точност:д сетснижения погрешности измерения. Под ".ействием усилия резания тело держанки реИзобретение относится к сганкостоению, в част ости к устройств;м контроля состояния режущего инструмента.Цель изобретенияраспиргние функциональных возможостей и ионык ние точности за счет снижения погпешности измерений, которое обусланливается более точ ной балднсировкой измерительной схемь, вследствие легкого получения равной плоша. ди чувствительных э.ем итон.На фиг. 1 изображен измерительный преобразователь, общий вид, на фиг. 2 схема распределения внутренних нормальных напряжений в поперечном сечении державки под действием составляющих Р и Р; на фиг. 3 -- схема распределения внутренних напряжений от составляющих Р, и Р; на фиг. 4 сечение А -А на фиг. 3 и схема намотки этих обмоток; на фиг. 5 схема включения обмоток измерительного преобразователя. жу(цего инструмента проводится в напряженное состояние и на выходе преобр, зоват ля появляется сигнал, пропорциональный действующей нагрузке. Выходной сигнал обр;зется за счет разности ЭЛС, индукцируемых в измерительных обмотках при их встречно;включении. Различные ЭДС индукцруктся в этих обмотках вследствие перераспределения магнитного потокд, создаваемого намагничивающей обмоткой между чувствительными элементами из-за различных внутренних нормальных напряжений, нознкаюших о действия усилия резаия Ч) ос 1 нительые элементы в магнитопроно(с обриуютен выполнением пазов, через которь,е наматываются измерительные об. откн. Устройство позволяет получать информацию об осевой и тднгенциальной состдн.яюгц х усилия резания. 5 ил. Датчик содержит магнитопровод 1. ны- вам полнеый из стали, обладающей магнито- р упругими свойствами, намагничивающукобмотку 2 и измерительные обмотки 3, размещенные на чувствительных элементах. О(- Ж мотка 2 возбуждения охватывает все сече. фс ние держанки РИ, она расположена между р пазами, через которые намотаны измеритсльные обмотки, соединенные попарно встречно.Датчик работает следующим образомПри отсутствии усилия резания в измерительных обмотках наводятся равные ЭЛ(Соответствующим включением обмоток н це- ф пях измерения составляющих Р. и Р, обеспечивается равенство нулю суммарных ЭДСПод действием усилия резания тело де- жанки инструмента приводится в ндпряжсн.ное состояние, при этом происходит перераспределение магнитного потока, создавдемого намагничиваюшей обмоткой, междчувствительными элементами. Большая частьмагнитного потока проходит через элементы,испытывающие растяжение от измеряемойсоставляющей силы резания, а меньшаячасть потока через сжимаемые элементы, и на выходе появляется ЭДС, отличная от нуля, пропорциональная удвоенному изменению магнитной проницаемости материала державки.Расположение пазов перпендикулярнопродольной оси инструмента, а с,чедовательно, и линиям действия измеряемых сос.10тавляющих силы резания объясняется тем,что для измерений необходимо, чтобы каждый чувствительный элемент испытывал одноименные нормальные напряжения (т от измеряемой составляющей, в противном случае величина средней магнитной индукциив пределах сечения чувствительного элемента останется неизменной, так как перераспределение магнитного потока происходит впредела сечений элементов, а не между элементами. Этим же объясняется независи 20мость выходных сигналов для соответствующей составляющей от действия других составляющих силы резания. Например, при измерении составляю(цей Р, происходит изме.пение магнитной проницаемости материала 25чувствительных элементов, при растяженииона увеличивается, а при сжатии уменьшается, т. е. (фиг. 4)р(=р х), р =)ь - Лр,а следовательно, суммарная ЭДС измерительных оомоток для Р,30ее, - е, - е,=)и( р ) =)(р 4- 1 р р +Лр(=- =(2 Лр (. От составляющей Р, в чувствительных элементах для измерения Р, изменение магнитной проницаемости не происходит вследствие того, цто средняя индукция в пределах сечения элементов остается неизменной,=)(р( - р 2)=)(р+О - рн - 0=)(О)В этих же чувствительных элементах отсоставляющей Рр(=)2=рп 1 рКсуммарная ЭДС измерительных обмотодля Р,е,=)(р(- р )=-)(Р - хр - р 4- 1 р)==)(О)Фор,кула изобретенияДатчик для измерения си;ювых параметров при точении, содержащий магнитопровод с пазами, образующими чувствительные элементы, на каждом из которых расположена измерительная обмотка, и намагничиваюгцую обмотку, отличающийся тем, цто, с целью расширения функциональных возможностей и повышения точности, чувствительные элементы образуются двумя пазами, выполненными перпендикулярно продольной оси токарного резца в разных сечениях, причем ось каждого паза совпадает с соответствующей нейтральной линией поперечного сечения державки, и общая намагничивающая обмотка, охватывакэщая все сечение державки, располагается между пазами.аЮИЮ 56237 м итГ.та и ивобр ва, Ж- -35, Ра Гй комбинат Па тенин сгларственнГГго к 113035, Мос твенно.издательсл(оставите 1 А Секред И ВерееГГраж 831 снова Корректор,1, 11 атай Г 1 оаписнГн 1 и отлрытинм при ГК 1 Г 1 Г.С. я наб, л 45г 1 жго 1 ннт, 1 л Гагарина, 11