Динамометр для измерения сил резания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 1/04 Г 51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ия не К) тоуп- ве а,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТДО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 1, (54) ЦИНАМОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛ РЕЗАНИЯ(57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к измерению сил резания на металлообрабатывающих станках. Цель. изобретения - повыше ние точности, Динамометр содержит выполненные за одно целое неподвиж ную и три подвижные платформы прямоИзобретение относится к.машиностроению, точнее к устройствам для измерения сил резания на металлооб рабатывающих станках,Известно устройство, содержащее три упругих контура, два из которых разомкнутые и один - замкнутый, чт приводит к различным условиям работь датчиков перемещений, установленных в пазах и карманах этого динамометр уменьшает жесткость динамометра по двум направлениям, что ограничивает частотный диапазон динамометра и не обеспечивает .точных измерений полно силы резания. В нем отсутствует мех низм предварительной затяжки стыков ЯО 1732193 2угольной формы, связанные друг с другом упругими направляющими поступательного перемещения, с возможностью перемещения каждой из подвижных платформ по одному из трех взаимно перпендикулярных направлений и преобразователи, расположенные между платформами, Между преобразователями и платформами расположены механизмы предварительной затяжки стыков, каждый изФкоторых выполнен в виде пары сопряженных клиновых опор с углом наклона, меньшим угла трения в паре, установленных с возможностью взаимного перемещения и фиксации относительно друг друга, Преобразователи выполне-. ны в виде датчиков силы, соединенных с соответствующей парой платформ через механизм предварительной затяж ки. 2 ил..следовательно, данная конструктможет быть использована с магниеругнми датчиками силы.Целью изобретения является повышение точности измерения силы реза-,ния,Указанная цель достигается тем,что в динамометр для измерения силрезания, содержащий выполненные. за.одно целое неподвижную и три подвижные жесткие. платформы прямоугольнойформы, связанные друг с другом упругиии направляющими поступательногоперемещения с возможностью перемеще:ния каждой из подвижных платформ поодному из трех взаимно перпендикуляр193 51015 Э 5 3 . 1732ных направлений., и расположенных между платформами преобразователей, введены механизмы предварительной затяжки стыков между ппатформами и преобразователями, каждый из которых выполнен в виде пары сопряженных клиновых опор с углом наклона, меньшимугла трения в паре, и установленных.с Воэможностью Взаимного перемещенияи фиксации относительно друг друга,при этом. преобразователи выполненыв виде датчиков силы, упругие направляющие,поступательного перемещениясоединены с противоположными сторонами каждой из платформ, а каждый датчик силы связан с соответствующейпарой платфорМ через механизм предварительной затяжки стыков.Путем выполнения корпуса за одноцелое В випе тоех подвижных и ненодвижной платформ, связанных друг с .другом упругими направляющими посту"пательного перемещения, составляющими В совокупности вложенные замкнутые контуры, повышается его жесткость..Посредством выполнения механизма натяга датчиков в виде. пары сопряженныхклиновых опор с углом наклона, меньшимугла трения в паре, повышается жесткость упругих направляющих поступательного перемещения за счет значительного уменьшения податливости встыках.,Эффект самоторможения датчика вкорпусе динамометра достигается засчет применения пары подвижный - неподвижный клин с углом самоторможения 2,5 . Винтовой.механизм позволяет-перемещать подвижный клин вдоль.наклонной полости неподвижного клинаи создавать необходимый (расчетный)предварительный натяг датчика,также производить разборку соедине"ния В случае необходимой замены датчи;карНа фиг, 1 и 2 изображено устрой ство, Взаимные разрезы А-А и Б БУстройство состоит из корпуса 1, неподвижных клиньев 2, подвижных клиньев3 и преобразователей 4-15. Посредством механической или электрофизической выборки рабочих 16 и вспомога-тельных 17 полостей и карманов образо.,ваны упругие направляющие 18 поступательного перемещения, работающие,докоординате Х, 19 - по У и 20,- по йсоответственно, Упругие направляющиеи карманы в совокупности образуот.три подвижные жесткие платформы, кааба дая из которых имеет податливость только в одном направлении (по координатам Х, Т и Е), Неподвижные клинья 2 закреплены в корпусе динамометра посредством винтов 21,а подвижные клинья 3 перемещаются при помощи винтов 22, установленных в планках 23 и зафиксированных в подвижных клиньях шплинтами 24, Исследуемый образец устанавливается на крышку 25, прива ренную к внутренней части корпуса динамометра.Устройство работает следующим образом,Перед измерением динамометр приводят в рабочее состояние. С помощью болтов 22 всем датчикам задается предварительный натяг. При этом подвижныеклинья 3 скользят по неподвижнымклиньям 2 и прижимают датчики кстенке динамометра. Необходимаявеличина предварительного натягаконтролируется по показаниям датчиков. Силы на датчики передаются следующим образом, Сила Р через крышку 25 передается непосредственно навнутреннюю подвижную жесткую платфор.му и воспринимается датчиками 12-15,Прн этом работают лишь упругие направляющне 19. Остальные упругие на-правляющие имеют в данном направлении высокую жесткость, поэтому их деформации в данном направлении мож но не учитывать. Сила Рп передается через крышку 25, упругие направляющие 19, имеющие высокую жесткость в направлении Х, на вторую вложенную жесткую платформу и воспринимается датчиками 8-11, При этом работают 10 упругие направляющие 18. Сила Рпередается на третью наружную плат Форму через крышку 25, упругие направляющие 19, имеющие большую жест-кость в направлении Е, Она Воспринимается датчиками 4-7, причем .работают упругие направляющие 20. Общаясила резания раскладывается на компоненты Р, Р и Р и Фиксируется соответствующИми группами датчиков,59 Положительный эффект по сравнению с известным устройством заключается В повьппенной.жесткости конст .рукции и .более широком частотном диапазоне работы динамрметра, что55.приводит к повышению .точности измерения силы резания. 3 конструкцию предлагаемого динамометра заложен принцип замкнутых контуров по Всемтрем координатаМ,. что.обуславливает5 173 одинаковый характер работы всех упругих направляющих и повышает досто-. верность, получаемой информации. Меха-, низм предварительного натяжения упругих направляющих, выполненный в виде пары. сопряженных клиновых опор с углом наклона, меньшим угла трения в паре, позволяет исключить зазоры в стыках меяду датчиками и корпусом динамометра, тем самым повышается жесткость конструкции и точность измерения силы, Предварительный натяг датчиков позволяет также существен но расширить диапазон измеряемых сил сжатия и растяжения.Формула изобретенияДинамометр для измерения сил резания, содержащий выполненные за одно целое неподвижную и три подвижные жесткие платформы прямоугольной фор-. мы, связанные друг с другом упругими 2193 6.направлямцими поступательного перемещения с возможностью перемещения каждой из подвижных .платформ.по одномуиз трех взаимно перпендикулярных направлений, и расположенных междуплатформами преобразователей, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности, в него1 введены механизмы предварительнойзатяжки стыков между платформами и. преобразователями, каждый из которыхвыполнен в виде пары сопряженныхклиновых опор, с углом наклона, меньшим угла трения в паре, и установленных с возможностью взаимного перемещения и фиксации относительнодруг друга, при этом преобразователивыполнены в виде датчиков силы, упО ругие направляющие поступательногог,ЬГ.,перемещения соединены с противоположными сторонами каждой из платформ,а каждый датчик силы. связан с соответствующей парой платформ через механизм предварительной затяжки стыков.1732193 ю к г Фиг. 2 Составитель З.ШехоринТехРед А.Кравчук Редактор В.Петраш Корректор А.Обручарвю авиеткеЗаказ 1576 Тираж ПодписноеННИИПИ Государственного комитета ло изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101