Устройство для надрезания образцов

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 290879 (21) 2812445/25-08 пь 841816 с присоединением заявки йо В 23 О 49/001 Государствеииый комитет СССР ио делам изобретений и открытий(54) устРОЙСТВО дЛя НАдРЕЗАНИя ОБРАЗцов 2 О Изобретение относится к механи,ческой обработке материалов, в частности к устройствам для распиливания пильными полотнами, совершающими возвратно-поступательное движение. Известно устройство для надрезания образцов, содержащее станину, направляющие, размещенные на станине, горизонтальный рабочий стол, закреп ленный на направляющих, каретку с режущим инструментом, установленную с возможностью перемещения по направляющим, привод для перемещения каретки и измерительный блок 17 15 Недостатком этого устройства являются сравнительно низкая точность повторения режущим инструментом своей траектории движенйя при повторных прохождениях в надрезе, что ухудшает качество надреза, невозможность точного измерения глубины надреза в процессе надреэания, что не дает возможности точно определить глубину надре за и получить с требуемой точностью заданную глубину надреза, Кроме того, не имется возможности контроля режущего инструмента без снятия его с устройства.ЗО 2Цель изобретения - повышение качества и точности надреза, а также производительности надрезания.Указанная цель достигается тем что устройство снабжено дополнительной стойкой, установленной с возможностью перемещения по вторым направляющим, размещенным на станине, привод размещен на подвижной стойке, а измерительный блок выполнен в виде рычага, установленного с возможностью качания на кронштейне, закрепленном на первых направляющих, один конец которого размещен на уровне поверхности рабочего стола, связан с возбудителем периодических колебаний и подпружинен, а второй связан с размещенным на направляющих датчиком положения. Устройство также снабжено измерительным мостом; в который включен датчик положения, задатчиком требуемой глубины надреза и выключателем прийода, задатчик включен встречно с выходной диагональю моста и вместе с ней подключен к выключателю привода.На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для надрезания образцов, общий вид, на Фиг. 2 - устройство со снятым измерителем глубины надреза и Форыя режущего инструмента и приводом с выдвинутой карекой; на фиг.Зпринципиальная электрическая схемаустройства, на фиг. 4 - электрическаясхема реверса (привода); на фиг, 5 -диаграмма, записываемая на самописцепри работе со снятым наконечником,на фиг. 6 - то же, с установленным наконечником,Устройство содержит станину 1, накоторой закреплены направляющие 2, в;которых установлена с возможностьюперемещения подвижная стойка 3, и двенеподвижные стойки 4 .Стойки 4 являютсянаправляющими для каретки 5 с режущиминструментом 6. Каретка 5 с помощьюскобы 7 жестко соединена с гайкой 8,установленной на винте 9, который закреплен на валу привода 10 (привод 10представляет собой двигатель, например, реверсивный, типа РД.илиСЛс редуктором). Привод 10 установлен на кронштейне 11, на котором 2 Оразмещены с воэможностью перемещенияи закрепления концевые выключатели 12,срабатывающие при соприкосновении спланкой 13, связанной со скобой 8.На неподвижных стойках 4 установлен 25горизонтальный рабочий стол 14 с подвижными упорами 15 и 16,.закрепленными винтами 17Упор 16 подпружинендля облегчения его установки и перемещается поступательно с помощью рукоятки 18. В рабочем столе 14 выполнен паэ 19 под режущий инструмент 6.Подвижная стойка 3 может перемещаться по направляющим 2 при вращении хо-,дового винта 20, проходящего междустойками 4. Ходовой винт 20 проходит35через прилив 21 с резьбой станины 1и связан с рукояткой 22. Часть подвиж-ной стойки 3, обращенная к стойкам 4,имеет Т-образное сечение, а в ответ-.ной части имеется соответствующий паз.4 ОНа неподвижных стойках 4 установленизм ритель глубины надреза и формырежущего инструмента, содержащийсъемный наконечник 23, размещенныйна заостренном конце 24 рычага 25. 4Указанный конец рычага 25 через ось. 26 и скобу 27 соединен с подпружиненным штоком 28, который, в свою очередь, связан с возбудвтелем 29 периодических колебаний (в качестве кото- щрого может быть использован электромагнит, соответствующим образом включенное реле, либо электрический илимеханический вибратор). Рычаг 25 установлен с возможностью вращения наосн 3, которая закреплена на кронштейне 31, где установлен также возбудитель 29 периодических колебаний.Другой конец рычага 25 шарнирно закреплен на образующей диска 32, который жестко связан с осью датчика 33 66перемещения, в качестве которого мо"жет быть использован индуктивный, емкостный, фотоэлектрический, тенэометрический датчик и т.д. Авторами использован реохорд, как наиболее прос- е 5 той и доступный, кроме того, достоинством реохорда является его сравнительно малая изнашиваемость и повреждаемость по сравнению, наПример, стенэометрическим, и простота реализации по сравнению с другими вышеперечисленными. В случае, когда станок предназначен для надрезания образцов из материала, дающего мелкодисперсную пыль, может быть использован реохордный датчик закрытого типа. Датчик 33 перемещения также жестко закреплен на одной из стоек 4.На электрической схеме включения датчика (фиг, 3) показан мост, образованный датчиком 34 и регулируемымии нерегулируемыми сопротивлениями35-37. В одну диагональ моста включенисточник 38 питания, а другая черезпотенциометр 39 соединена,с выключателем 10 привода, выполненным в видереле 40 с контактами 41 (в качествевыключателя может бытЬ использована,например, катушка реле с усилителем,срабатывающего при определенной вели=чине сигнала и его контакты 41, либоконцевой выключатель на диаграмме самопйсца ИП).На схеме реверса (привода) (фиг.4)двигатель привода 10 с двумя обмотками 42 и 43, управляющей обмоткой 43подключен к сети через контакты 4447 и реле 48 перекрестно так, чтопри срабатывании реле 48 концы управляющей обмотки 43 меняются местами.Реле 48 включено последовательно снормально разомкнутыми контактами 49одного из концевых выключателей 12.Нормально разомкнутые контакты,50 реле 48 включены последовательно с нормально замкнутыми контактами 51 второго концевого выключателя 12 н па-раллельно разомкнутым контактом 49первого концевого выключателя,На фиг. 5, 6 горизонтальные линии52 представляют собой след пера самописца ИП при качании рычага 25, линия 53 - огибающая этих следов приснятом наконечнике 23, линия 54 - принадетом (первая из,них - профиль режущего инструмента с учетом зубьев,вторая - беэ них). Х - искомая величина надреза. Концевой выключатель самописца может быть установлен в положении, соответствующем крайней правойточке огибающей, а крайняя левая точка огибающей может быть совмещена сначалом диаграммы самописца. В этомслучае по достижении требуемой глубины надреза концевой выключатель самописца отключает привод 10.Устройство для надреэания образцовработает следующим образом.Надрезаемый образец устанавливается на поверхность рабочего стола 14и плотно прижимается к колоннам 4 спомощью подвижногО упора 16 ф возможность продольного перемещения устраняют упоры 15 с последующей фиксациейс помощью винтов 17. При включении привода 10 последний вращает винт 9, который через гайку 8 и скобу 7 заставляет перемещать каретку 5 с режущим инструментом б, который и надрезает образец. Проходя через паз 19 на уровне рабочего стола (т.е. по выходе из образца), элемент режущегО инструмента б ощупывается наконечником 23, находящимся на конце 24 рычага 25, который колеблется, приводимый в движение возбудителем периодических колебаний 29, и возвращается в прежнее положение подпружиненным штоком 28. От другого конца рычага 25 перемещение, сбответствующее профилю режущего инструмента б, передается через 15 шарнир и диск на датчик 33 перемещения. Разность сигналов с моста, в который включен датчик 34 перемещения (на фиг. 3 имеется ввиду его электрическое включение) с эадатчи ком 39, подается на самописец ИП и на реле 40 с контактом 41 привода 10, который и отключает последний по достижении требуемой величины надреза. При необхбдимости контроля формы режущего инструмента наконечник 23 снимается и инструмент б ощупывается непосредственно заостренным концом 24 рычага 25. В некоторых случаях необходимо выполнить надрез за несколько заходов (наример, в случае вязких материалов или материалов с повышен- ной хрупкостью, а также в случае специальных требований к качеству надреза); В этом случае подачу на малые части требуемой величины надреза осуществляют винтом 20 через рукоятку 22 (обычно вручную, но может быть применен и исполнительный двигатель, на фиг. 2 не показан). Когда планка 13 нажимает на кнопку одно=о иэ кон цевых выключателей 12, его нормально разомкнутые контакты 49 замыкаются, подавая питание на катушку реле 48.Реле 48 сбрасывает и замыкает свои нормально разомкнутые контакты 50, и питание на его катушку 48 подается вне зависимости от состояния контактов 49, При сбрасывании реле.48 его нормально разомкнутые контакты 45 и 46 замыкаются, а нормально замкнутые 44 и 47 размыкаются, концы управляю- щей обмотки 43 двигателя привода 10 меняются местами, Последний начинает вращаться в противоположную сторону до тех пор, пока планка 13 не наж-.мет на кнопку другого концевого выключателя 12, его нормально эамкнутые контакты 51 размыкаются, катушка реле 48 обесточивается, концы обмотки 43 вновь меняются местами и вновь происходит реверс двигателя, Так продолжается до тех пор, пока не будет достигнута требуемая глубина надреза, и выключатель 40 отключит двигатель привода 10.Применение предлагаемого устройства позволяет повысить точность и качество нанесения надреза, что приводит к повышению точности определения характеристик разрушения .на 15- 20, повысить производительность при надрезании.образцов на одном устройстве в 3 раза, а так как один оператор может, работать с несколькими устройствами, то в 5 раз.формула изобретения1Устройство для надрезания об-,разцов,содержащее станину с направляющими, каретку с режущим инструмен-,том, привод каретки и измерительныйблок с датчиком положения, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения качества и точности надреза и повышения производительностипроцесса, устройство снабжено вторыми направляющими, стойкой, имеющейвозможность перемещения по этим направляющим, приводом, установленнымна вышеупомянутой стойке, и возбудителем периодических колебаний; а измерительный блок выполнен в виде рычага, установленного с возможностьюкачания относительно оси, установленной на первых направляющих, причем один конец рычага размещен науровне поверхности рабочего стола,подпружинен и связан с возбудителемпериодических колебаний, а второйсвязан с размещенным на направляющих датчиком положения.2. Устройство по п. 1, о т л и;ч а ю щ е е с я тем, что измерительная схема выполнена й виде измерительного моста и снабжена эадатчиком требуемой глубины надреза и выключателем привода, причем задатчик включенвстречно с выходной диагональю мостаи вместе с ней подключен к выключателю привода.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Локтвв Д.А. Металлорежущие стая-,ки, М., фМашиностроениеф, 1967,с. 120-124841816 Составитель В, Жигановтор К. Лембак Техред А. Бабинец Корректор О. Би Заказ 494 Тираж 1148 Подп ВНИКНИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий13035, Москва, ЖРаушская наб.,ноР ППП "Патент"г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Филиа