Двухкомпонентный датчик сил резания

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заяялено 15,07.7 б (21) 25/Об исоединением заявки РЙ ввцвротввикый кояитвтОоввтв ввикиотров СВСРио йвовв изабрвтвкийи открытий(23) Пр т 43) Опубликовано 050678, Бволлет 21.941 088.8) публикования описания Об 0578 45).В.Яковенко, В.Д.Сквирский, А,Д. Коновалов и В.А.Копа 1) Заявител рошиловградский машиностроительный институт ВУХКОМПОНЕНТНЫИ ДАТЧИК СИ РЕЗАНИЯ 15 ого датчика явнеточность изрощени ие точ агаемыйраспрев телеРу и Рт30 Изобретение относится к станкостроению, может быть использовано для исследования,процессов резания, а также дляизмерения составляющих любой силы, действующей в известной плоскости,Известен двухкомпонентный датчик силрезания на резце, измеряющий тангенциальную и осевую составляющие, содержащий изгибаеьый магнитопровод, обмоткивозбуждения и "выходные обмотки, в магнитопроводе которого выполнены пазы,образующие чувствительные элементыдатчика в плоскости, параллельной плоскости действия указанных составляющихсил резания 11.Недостатками известнляются его сложность имерения.Цель изобретения - уп я конструкции датчика и повышен ностиизмерения.Для этого пазы, образующие чувствительные элементы датчика, выполненыкруглыми и распол;-1 жены под углом 45к осям, параллельным линиям действиясоставляющих силы резания.На фиг,1 представлен предлдатчик, общий вид; на фиг.2деление внутренних напряженийдатчика под действием усилий на фиг.З - то же, под действием усилия Р , на фиг.4 - сечение державки резца (без обмоток) в месте расположения чувствительных элементов; на фиг.5 - включение выходных обмоток.Датчик для измерения двух составляю щих Р и Р усилия резания состоит из пятистержневого магнитопровода 1, функцию которого выполняет, применяе- мая на тяжелых токарных станках державка съемного резца 2 с пазами, выполненная из стали марки 40 Х, обладающей магнитоупругими свойствами, и обмоток 3, расположенных на чувствительных стержнях магнитопровода,Обмотка возбуждения состоит из четырех секций Ит - Юту , расположенных на четырех чувствительных элементах магнитопр, по одной на каждом Кроме того, на каждом из чувствитель. - ных элементов размещено по две выходные обмотки. Номера обмоток соответст вуют номерам чувствительных стержней (фиг.4). Например, на стержне 1 находится секция Ъ обмотки возбуждения и две выходные обмотки Ы 1 и Ъ 71 .Выходные обмотки включены последовательно, причем способ включения зависит от того, какую составляющую необходимо измерять (фиг,5).Ъ)1 Р г. р г, г Датчик работает следующим образом.При отсутствии усилий во всех вторичных общотках наводятся равные ЭДС, Попарно встречным включением обмоток обе",.цечивается равенство сум; марных ЭДС нулю.Действие каждой из трех составляющих усилия резания Р, Р ц и Р приводит тело датчика в напряженное состояние ( фиг.2 и З. Если учесть, что внутИ ренние напряжения, возникающие от составляющей Р , очень малы (сила действует на большую площадь), то, пренебрегая их влиянием, для каждого иэ чувствительных стержней можно записать1;(Ъ)01 пЪ,Ми(Р ) Ми( )уЧСжатие и растяжение чувствительных стержней магнитопровода вызывает изменение их магнитных проницаемостей, а, следовательно, и ЭДС наводимых во вторичных обмотках, причем знаки приращений магнитной проницаемости и ЭдС определяются знаками внутренних напряжений.При измерении Р суммарная ЭДС, наводимая в цепи, будет Подставив в (5) выражения (1-4),получим Е = (Р ) При измерении Рь - ь Фт+ п 1 -ц-бр,2 2, (Рк)Таким образом, в одной иэ выходных цепей получаем информацию о тангенциальной "оставляющей Р , в другой - об осевой Р.Конструкция датчика упрощается эа счет изменения формы и расположения пазов, каждый из которых может быть выполнен простым способом (сверлением),Точность измерения повышается путем увеличения жесткости (уменьшения вылета) конструкции, а также схемы включения обмоток, обеспечиваЮщей полную компенсацию сигнала ненагруженного датчика и его температурной нестабильности. Двухкомпонентный датчик сил резания на резце, измеряющий тангенциальную и осевую составляющие, содержащий магнитопровод с пазами, образующими чувствительные элементы датчика в плоскости, параллельной плоскости укаэанных составляющих сил резания, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности измерения, пазы выполнены круглыми и расположены под углом 45 . к осям, параллельным линииодействия составляющих силы резания.Источники информации, принятые во внимание при эспертизе: 1, Авторское свидетельство СССРР 517405, кл. В 23 В 25/06, 1974.тугушев актор ка тент, г.ужгород, ул.Проектная; 4 лиал ППП 2893/10НИИПИ Госуп1130 рст дел МТира нного изобр ква, 1263омитета Сотений и от35, Раущск Подписноета Министров СССРытийнаб., д,4/5