Устройство для измерения температуры в зоне контакта деформирующих элементов протяжки с изделием

,и,781607 Союз Советскик Социалистических Республик:(51) М. К. с присоединением заявки Мо С 01 К 7/02 Государственный комнтет СССР но аелам нзобретеннй н открытнй(72) Авторыизобретения Г,Г.Добровольский, А.Л.Климович и Ю,Ф,Бусел Ордена Трудового Красного Знамени институт сверхтвердых материалов АН Украинской ССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ В ЗОНЕ КОНТАКТА ДЕФОРМИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРОТЯЖКИ С ИЗДЕЛИЕМ 3Изобретение относится к измерению :температур в зоне контакта деформи" рующего инструмента с иэделием, в частности прн раздаче отверстий заготовок твердосплавными дефориирую щими протяжками, и может найти применение на машиностроительных и металлургических предприятиях. В процессе протягивания отверстий 10 твердосплавными деформирующими про" тяжками в зоне контакта рабочей поверхности деформирующего элемента протяжки с обрабатываемой возникает высокая температуРа. Высокая темпера 15 тура в зоне контакта приводит к ухуд щению условий смазки и схватыванию контактирующих поверхностей. Точное значение температуры в зоне контакта позволяет подобрать необходимую20 смазку и метод снижения температуры в зоне контакта,в результате чего может быть повьваено качество обработки изделия и повышена производительность труда. 25 Известно устройство для иэмерени температуры поверхности отверстия, содержащее термопары, закрепленные .на штанге, вводимые в отверстие 1. ЗО 2Недостатком устройства являетсявысокая трудоемкость процесса измерения температуры,Известно устройство для измерениятемпературы, осуществляющее.измерение температуры в зоне контакта обрабатываемой детали с режущим инстру-.ментом методом естественной термопары 21 .Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство для измерения температуры в зоне контакта деформирующегоэлемента протяжки с иэделием, содержащее деформирующий элемент,регистрирующий прибор, соединенный с деформирующим элементом и изделием,изолиро. - ванным изоляционными элементами 3,Недостатком устройства является то,что при использовании сборной .протяжкй, содержащей несколько деформирующих элементов, при обработке отверстий малого диаметра не удается полу"чить высокой точности измерения ввиду нарушения контакта между деформирующими элементами и возникновенияпаразитных термо-ЭДС.Цель изобретения - повышение точности измерения температуры каждогодеформирующего элемента.781607 образом. 35 40 50 Поставленная цель достигается тем,что в устройство для измерения температуры в зоне контакта деформирующих элементов"протяжки с изделием;содержащее несущую штангу, на которой размещены разделенные дистанционными втулками деформирующие элементы регистрирующий прибор,"подключенный к деформирующему элементуи иэделию, изоляционные элементыРвведены контактные втулки, располо"женййе концентрично дистанционнымвтулкам, изолированным от контактных втулок изоляционными элементами" "й"соединяющие дефорййрующиеэлембй="ты протяжки, изолированные от штангии дистанционных втулок, причем модульупругости материала, из которогоизготовлены контактные втулки, в 1,58,1 раза вьые модуля упруго"ти материала дистанционных втулок,На чертеже изображеноустройство,общий вйдУстройство содержит несущую штан-"гу 1, на которой Установлены деформирующие элементы 2 из твердого сплава,контактные втулки 3, выполненные иэтого.же материала, что и деформирую щие элементы, дистанционнйе втулки4, выполненные из материала, модульупругости которого в 1,5-8,1 разамбньшемодуля упругости материалаконтактных втулок, изоляционныеэлементы-изолирующие втулки 5,6 и-изолирующие шайбы 7,8, осуществляю" "щие йзоляцию деформйрующих элементови контактных втулок от остальныхэлементов протяжкй. ДеФормирующие .элементы, контактные и дистанцнбййыевтулки, изоляционные втулки и шайбыстянуты на штанге гайкой Э и контр-гайкой 10. Регистрирующий прибор 11соединен с обрабатываейой деталью 12" "и токосъемйиком 13, соединенным с последним деформирующим элементом и" изолированным от несущей штанги 1;"гайки 9 и контргайки 10.Снабжение устройства контактйййи- "втулкайи; расположеннйми концентрич-" но дйстайционным втулкам, позволяетйовысить-надежность электрическогоконтакта деформирующнх элементов св "контактнймй втулками за счет повышения контактных давлений в месте соединейия контактных втулок с деформирующими элементами, Причем для обеспе чения работоспособности иповьйаенйянадежности контакта мбдульупругостидистанционных втулок должен быть,в1,5-8,1 раза выше модуля-упругостй"матерйала дистанционных втулок. Если контактную и дистанционную-втулку из готовить "нз одного материала "- твердого сплава, то контактное давление. и, следовательно, напряжеиие в"контактной и дистанционнойвтулкахПри- мерно равны напряжению сжатйя"в де= Формирующем элементе. Повысить контактное давление йа торце контактной втулки можно, если дистанционную втулку изготовить из материала с модулемупругости меньшим, чем модуль упруРости контактной втулки, При этомотношения контактных давлений на торцах контактной и дистанционной втулокпрямо пропорциональны отношению щс модулей упругости. Соотношение модулей упругости материалов контактныхи дистанционных втулок определяетсякоэффициентом запаса прочности деформируйщих элЕментов протяжки;При обработке отверстий малого диаметра, когда практически и контакт" ную"и днстанциойнУв втулку возможновыполнить только равной толщины, при 15 требуемом коэффициенте запаса проч- ности равного двум, модуль упругостиматериала дистанционных втулок долженбыть не более чем в 1,5 раза нижемодуля упругости материала контактных 20 втулок.В случае обработки заготовок изгорячекатаных неочищенных труб, притребуемом коэффицнентЕ запаса проч"ности равного 3,5, модуль упругостиматериала дистанционной втулки должеьбыть не более, чем в 8,1 раза меньшемодуля упругости контактной втулки.Если соотношение модулей упругостиматериалов контактной и дистанционнойвтулок взять больше 8,1, то напряжейне в контактной втулке достигнетпредела прочности, следовательно, конструкция будет"не работоспособной.Устройство работает следующим В процессе протягивания деформирующей йротяжкой отверстия детали 12,стержень протяжки под действием силыпротягивания вытягивается, а дистанционные и- контактные втулки и деформирующйе элементы сжимаются. Поэтому привходе в отверстие обрабатываемой . детали второго деформирующего элемейта между опорным торцом дефор 45 мйрующего элемента и контактной втулкой 3 и дистанционной втулкой4 образуется капиллярная щель, вкоторую затягивается .смазочно-охлаждающая жидкость, В случае Обработки"отверстий в заготовках с черной поверхностью, например иэ горячекатаных труб, в образовавшуюся щель затягивается окалина, ржавчина и другие загрязнения, имеющиеся на обраба тываемойповерхности дет и Послеобработкй устройством отверстия детали зазорымежду торцами деформирующих элементов, дистанционных и контактных втулок исчезают, а загрязнения, попавшие в образовавшиеся в 60 процессе протягивания щели, частично вцдавливаются йаружу протяжки, а частично спрессовываются между торцами дистанционных и контактных втулок и деформирующих элементов, 65 в результате чего нарушается электрический контакт между некоторыми деформирующими элементами и контактны,ми втулками, В процессе протягиваниядетали, образовавшаяся пленка разрушается за счет того, что наличиеконтактной втулки, расположенной концентрично дистанционной втулке, модуль упругости которой в несколькораз ниже модуля упругости деформирующего элемента, позволяет достичьконтактного давлейия в зоне .контакта деформирующего элемента с контактной втулкой всего в 1,3 раза нижепредела прочности твердого сплава насжатие. Это обеспечивает раэрушенйелюбой йзолирующей пленки, образовывающейся между деформирующим элементом и дистанционной втулкой и обеспечивает надежный контакт, Надежность.работы иточность измерения тейпера-туры повышается из"за постоянной величины электрического сопротивления взоне контакта деформирующих элементовс контактными втулками и исключенияразрыва электрической цепи,При входе в отверстие обрабатываемой детали второго деформирующегоэлемента протяжки и выходе первогоэлемента регнстрнрующий прибор регистрирует температуру в зоне контактавторого деформирующего элемента собрабатываемой поверхностью и т.д,ВведенИе в .устройство контактныхвтулок повышает точность измерениятемпературы, что в конечном счетеповышает качество обработки отверстияи производительность труда,формула -изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 1 302623, кл. 0 01 М 7/06, 12.10,69,2. Авторское свйдетельство СССР В 335551, кл, 0 01 К 7/02, 27.07.70. ЗО3Пронкин Н.ф, Протягивание про" тяжкой из твердых сплавов, Машиностроениефф, И., 1966, с, 19, рис. 8 (прототип) . Фустройство для измерения температуры в зоне контакта деформирующих элементов протяжки с изделием, содержащее несущую штангу, на которой раэ мещены разделенные дистанционными.втулками деформирующие элементы, реги-" стрирующий прибор, подключенный к де" Формирующему элементу и изделию,изо" ляционные элементы, б т "л"ич"а;ю щ е-. 0 е с я тем,что,с целью повыаения точности измерения температуры каждого деформирующего элемента,в него введены контактные втулки, расположенные .концентрично дистанционным Втулкам, изслированным от контактных втулок в -изоляционными элементами,и соединяю" щие деформирующие элементы протяжки, в .изолированные от штанги и дистанционных втулок, причем модуль упругости :материала,из кбторбго иэГотоавлены контактные втулки, в 1,5-8,1 раза выше модуля упругости материаладистанционных втулок.филиал ППП фПатент, г, Ужгород, улю Проектная акаэ 8114/43 Тираж 713 ВНИИПИ Государственн по делам иэобретен 113035, Москва, Ж