Трехкомпонентный динамометр

СОВЕТ А 51)5 С 0 16, 5/16 21) 4345820/ 22) ."1. 12.8 У 46) 15.02.90 71) Ьировски 4-10 юл. оли кии инстн ГОСУДАРСТВЕИКЫ 1 КОМИТЕТйО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ЮНРЫТИЯМПРИ ГНИТ СССР(57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности, Это достигается тем, что выступы резцедержателя 2 выполнены кольцеобразными,а пьезодатчики 3 установлены в видеколец, токопроводящая поверхность которых разбита по диаметру канавкамина секторы и включена в электрическую схему измерения из элементов 1319, Резец 5 может крепиться к резцедержателю с помощью двух клиновыхэлементов 8. Действующая в процессерезания на резец сила передается напьезодатчики и с помощью электрической схемы выделяются составляющиесилы резания. 1 з.п. ф-лы, 1 О ил.Изобретение относится к измерительной технике.Целью изобретения является повышение точности.5На фиг. 1 схематично показан динамометр с закреплением резца с помощью конуса Морзе на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1; на Фиг. 3 - динамометр с закреплением резца с помощью,10 двух клиновых элементов; на Фиг, 4 разрез А"А на фиг, 3; на фиг. 5 " схема измерения составляющих усилия резания; на фиг. 6-9 - разрезы Б-Б, В-В, Г-Г, Д-Д на Фиг. 5 (схема включения пьезоэЛементов); на Лиг. 10 -сэлектрическая схема соединения.Динамометр содержит. корпус 1 (фиг, 1 и 2), который крепится с помощью болтов (не показано) к суппорту станка, Разделитель 2, находящийся в корпусе 1, осуществляет силовое замыкание своей торцовой поверхностью Венца по опорной площади пьезодатчв ков 3 непосредственно на корпус 1 с Одной стороны и по всей опорной площади пьезодатчиков 3, кольца 4 на корпус 1 с другой стороны. Кольцо 4, Жестко запрессованное в корпус 1, осуществляет предварительное нагружеНие пьезодатчиков 3. Пьезоэлектрические датчики 3 выполнены в форме колец, состоящих из набора пьезоэлементов, у которых с одной стороны токо- Проводящая поверхность разделена по дйагонали канавкой на два сектора (фиг, 5), Пьезоэлектрические датчики 3 расположены симметрично относитель" но резцедержателя вдоль горизонтальной оси, объединены в пары и включены встречно-параллельно.Резец 5 для обеспечения максимальной поверхности контакта с реэцедержателем 2 может крепиться к нему двумя способами, В первом случае боковая45 поверхность резца и ответная внутренйяя поверхность резцедержателя 2 вы" нолнены конусом Морзе с лыской для предотвращения проворота резца, Резец 5, жестко опираясь по всей боковой поверхности, притянут винтом 6 через кольцо 7 к резцедержавке 2. Во втором случае боковая поверхность резца 5 выполнена небольшим углом в двух ппоскостях, а внутренняя поверхность резцедержателя 2 плоская 55 с прямоугольным сечением. Резец 5 через клинья 8, жестко опираясь своей боковой поверхностью на внутреннюю поверхность резцедержателя 2,притянут к ней винтом 6 через кольцо 7. При точении возникает сила резания, которая воздействует на пьезоэлектрические датчики через резец5, резцедержатель 2, при этом на пьезодатчиках генерируется заряд, который преобразуется электрической схе"мой (фиг. 6-9),Динамометр работает следующим образом.Под действием составляющей усилиярезания Р пьезодатчики, расположенные в правой половине динамометраотносительно венца резцедержателя,будут сжиматься и на них появится положительный заряд, пьезодатчики, расположенные слева относительно венцарезцедержателя, будут разжиматьсяи на них также появится положительныйзаряд. Сигнал с выводов 9-12 пьезо- .элементов, усиленный усилителями 1316 зарядов, поступает на сумматор 19,на выходе которого появляется сигнал,пропорциональный силе резания Р, . Таккак величина и знак сигнала с усилителей 13-16 зарядов одинаков, то припоступлении сигналов с усилителя 13заряда на инвертирующий вход операционного усилителя 17 и сигнала сусилителя 14 заряда на неинвертирующий вход операционного усилителя 17,на выходе последнего будет ноль, аналогично как и при поступлении сигналов с усилителей 15 и 16 зарядов наоперационный усилитель 18. Следовательно при действии силы Р сигнал,пропорциональный этой силе, появляется только на выходе сумматора 19. Поддействием составляющей усилия резания Р на верхней половине пьезоэлементов появится отрицательный заряд,а на нижней половине пьезоэлементовположительный заряд, При этом положительные и отрицательные заряды напьезоэлементах, выполненных с разделением токопроводящей поверхностивертикальной по диагонали канавкой,будут взаимно компенсироваться и,следовательно, на усилителях 15 и 16заряда будет ноль. А с пьезоэлементов, выполненных с разделением токопроводящей поверхности горизонтальнойпо диагонали канавкой, отрицательныйзаряд с выводов пьезоэлементов поступит на усилитель 13 заряда и на инвертирующий вход операционного усилителя 17, а положительный заряд с вы 15432561543256 Ф +Ф+ + + 774. + АР Гб Фиг, юСоставитель Л.Северин актор Ю,Середа Техред М.Дидык Максимишин оррек каз 394 Тираж 480 ПодписноеНИЦПИ Государственного комитета по изобретениям и открыт 113035, Москва, И, Раушская наб., д. 4 при ГКНТ СССР атент", г. Ужгород,Производственно-издательский комбинат "П агарина, 101