Устройство для измерения усилий при перерезании

(ц)5 С 01 1. 5/16 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Полетика М.ф. Приборы для измерения сил резания и крутящих моментов. -М.; Машгиз, 1963.Авторское свидетельство СССР В 1276928, кл. С 01 1. 5/16, 1985.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЙПРИ ПЕРЕРЕЗАНИИ(57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено дляисследования новых способов силового Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для исследования новых способов силового резания лесохозяйственных машин,Цель изобретения - повышение точности измерения сил, а также увеличение диапазона задаваемых деформаций.На фиг.1 показано устройство, общий вид; на фиг.2 - то же, вид спереди; на фиг.3 - то же, с траверсой захвата; на фиг.4 - то же, с. траверсой крутящих моментов; на фиг.5 - сечение А-А на фиг.3; на фиг.б - сечение Б-Б на фиг.4.Устройство содержит силовую замкнутую раму, образованную неподвижными траверсами 1 и 2, направляющими 3 поступательного перемещения, подвижную траверсу 4 с ножедержателями 5 сменного ножа 6, привод 7 пос 2резания лесохозяйственных машин, Цель изобретения - повышение точности и увеличение диапазона задаваемых дефор. маций, Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит силовую раму с неподвижными траверсами, подвижной траверсой с ножедержателем, нож, подвижную траверсу с двухкомпонентным динамометром, измеряющим силу резания. При перемещении подвижных траверс нож режет древесину.Вустройство введены приспособления, позволяющие резать древесину при изгибе и закручивании цилиндрических образцов (стволов). 3 з,п.ф-лы, 6 ил. 1тупательного перемещения подвижнойтраверсы 4, подвижную траверсу 8 сразмещенным на ней двухкомпонентнымтензорезисторным динамометром 9, при-вод 10 поступательного перемещенияподвижной траверсы 8, блок 11 регистрации перемещений. подвижных траверс4 и 8, опоры 12 и 13. Неподвижные ОЪтраверсы 1 и 2 содержат верхнюю 14 и Юнижнюю 15 плиты, направляющие втулки Р16 и ступенчатые кольца 17. На плитах14 и 15 размещены приводы 7 и 10,Подвижная траверса 4 содержит верхнюю 18 и нижнюю 19 плиты и втулки20 и 21. Втулка 21 соединена с штоком ффпривода 7. Подвижная траверса 8 выпол.иена аналогичным образом. На плите22 выполнены реэьбовые отверстия 23для крепления двухкомпонентного тензорезисторного динамометра 9, а слеваи справа от втулки 2 Ф выполнены техно 1597620логические отверстия 25 для размещения ограничителя 26 прогиба динамо- метра 9, Отверстия 23 и 25 позволяют разместить динамометр 9 симметрично режущей кромке ножа нли со смещением.Опоры 12 и 13 выполнены в виде ко" лец с ребрами жесткости, на внешней части которых размещены грузовые рымболты, Исследования можно проводить на устройстве в горизонтальном и вертикальном положениях, независимо от направления перемещения раэрезаемых образцов 27.Для удержания образцов 27 в заданном положении служит траверса 28, выполненная в виде двух параллельных плит 29, соединенных с помощью косынок 30, ребер 31 жесткости с направляющими втулками 32. Ребра 31 жесткости снабжены втулками 33, в которых размещена ось 34 силового цилиндра 35, шток которого снабжен упором 36 с тензометрическим пальцем 37. Окна 38 служат.для размещения образцов, Дополнительные напряжения волокон в перереэаемых образцах 27 обеспечиваются траверсой 39 крутящих моментов, содержащей механизм 40 схвата и механизм 4 1 скручивания. Механизм 40 схвата выполнен в виде силового цилиндра 42, опирающегося на силовой рычаг 43, а шток снабжен призматическим упором 44, снабженным тензопальцем 45, На внешней части силового рычага 43 размещен кронштейн 46, соединенный тензопальцем 47 со штоком силового цилиндра 48 механизма 41 скручивания. Основание силового цилиндра 48 размещено на консольной оси 49, закрепленной в го,ризонтальной втулке траверсы 39 крутящих моментов. Силовая плита 50 снабжена технологическим проемом 51 для размещения образцов 27. Нижний абрис проема 51 расположен выше горизонтальной полки 52, соединяющей направляющие втулки 53, плиту 50 и ось 49.С помощью траверсы 54 предварительного нагружения изгибом создают 50 дополнительные напряжения в образцах 2, Траверса 54 содержит две фигурные силовые плиты С-образной конструкции, между которыми размещены направляющие втулки 55, ребро 55 жесткости,и силовой цилиндр 56, уси"лием штока которого через упорную призму 57 создают дополнительные напряжения, которые фиксируются тензопальцем 58,Для ограничения хода подвижных траверс 4 и 8 на направляющих 3 размещают подвижные упоры 59. Блок 11 регистрации перемещений подвижной траверсы 4, траверсы 28 и нижней подвижной траверсы 8 выполнен в виде стержня 60, на котором навит проволочный резистор. Концевые участкистержня 60 через изоляторы закреплены в кронштейнах 61Подвижные траверсы 4 и 8 и траверса 28 захвата снабжены рым-болтами 62-64,Устройство работает следующим образом.При вертикальном положении устройства образец 27 размещают на поверхности динамометра 9, при этом подвижные траверсы 4 и 8 находятся в исходном положении. При включении /гидростанции режущая кромка ножа 6 перемещается к поверхности объекта 27, Под действием привода 10 поступательного перемещения подвижной траверсы 8 двухкомпонентный тензорезисторный динамометр 9 с образцом 27 движутся вверх, к ножу 6, При врезании ножа 6 в образец 27 двухкомпонентный динамометр 9 измеряет, вертикальную составляющую силы резания, а двухкомпонентные тензорезисторные динамо- метры ножедержателя 5 измеряют боковые составляющие. Контакты рым-болта /62 блока 11 регистрации перемещений фиксируют перемещение режущей кромки ножа 6, а контакты рым-болта 63 нижней подвижной траверсы 8 - перемещение образца 27.Раздельное размещение динамометров на верхней 4 и нижней 8 подвижных траверсах и фиксация перемещений сменного ножа б и образца 27 повышает точность измерения, и позволяет определить равнодействующую силы резания. Для исключения веса образца устройство можно установить в горизонтальном положении, что также повьппает точность. Тензопальцем 37 упора 36 можно измерять фактическое усилие сжатия образца 27 в траверсе 28.Для измерения усилия резания . предварительно закрученных образцовиспользуют траверсу 39 крутящих моментов. Силовые цилиндры 42 и 48 подключают к насосной станции. Усилиемштока силового цилиндра 42 рычаг 435 159 фиксирует схват 40 на поверхности образца 27. Тензопалец 45 измеряет усилие схвата, при проскальзывании об" разца усилие на тензопальце 45 резко уменьшается. Образец 27 вместе с механизмом схвата размещают так, чтобы ось 49, тензопалец 47 и центр сечения образца 27 не лежали на одной прямой. При втянутом штоке силового цилиндра 48 соединяют тензопалец 47 с кронштейном 46 силового рычага 43. Управляя гидростанцией, перемещают шток силового цилиндра 35, а упором 44 сжимают образец в технологических окнах 38 силовых плит 29 траверсы 28 захвата. После фиксирования образца 27 в траверсе 28 захвата и в схвате 40 выдвигают максимально шток . силового цилиндра 48, скручивая тем самым образец 27. Тензопальцем 47 измеряют момент, развиваемый траверсой 39Для исследования влияний изгиба на процесс резания введена траверса 54, которая размещается взамен траверсы 39. При выдвижении штока силового цилиндра 56 упор 57 через тенэопалец 58 изгибает образец 27 относительно упора 36 траверсы 28 захвата. В дальнейшем процесс измерения происходит так же, как и при задании изгиба.Формула изобретения1. Устройство для измерения усилий при перерезании, содержащее силовую раму, подвижную траверсу с приводом поступательного перемещения, опоры, блок регистрации перемещения подвижной траверсы и двухкомпонентные тензорезисторные динамометры, соединенные с регистратором, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены траверса захвата, траверса крутящих моментов и траверса предварительного нагружения изгибом с силовыми цилиндрами, вторая подвижная траверса с приводом поступательного перемещения, при этом силовая7620орама выполнена в виде пары противоположных неподвижных траверс, соединенных направляющими поступательного 5перемещения, и подвижных траверс,причем подвижные и неподвижные траверсы попарно связаны приводом поступательного перемещения, одна изподвижных траверс снабжена ножедержателем, с которым связан один из двухкомпонентных тензорезисторных динамометров, на другой подвижной траверсе также размещен двухкомпонентныйтенэорезисторный динамометр, а траверсы захвата, крутящих моментов и предварительного нагружения изгибом попарно размещены на направляющих поступательного перемещения между подвижными траверсами и связаны с блоком 20 регистрации перемещений подвижнойтраверсы.2. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что траверсакрутящих моментов снабжена механизмом 25 схвата, выполненным в виде замкнутогосилового рычага с размещенными навнутреннем контуре силовым цилиндромй призматическим упором, а на внеш.нем - кронштейном привода и механиз мом скручивания в виде внешнего силового цилиндра на траверсе крутящихмоментов, снабженной технологическимпроемом, а шток силового цилиндрасоединен с механизмом схвата тенэопальцем.353. Устройство по п,1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что опоры размещены на периферийных участках приводов поступательного перемещенияподвижных траверс и выполнены в видеплоских колец с грузовыми рым-болтами, причем внешний диаметр колецбольше радиуса периферийных тЬчек45 траверс,4. Устройство по п,.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюувеличения диапазона задаваемых деформаций при изгибе образцов, силовыещлиндры траверсы захвата и траверсыпредварительного нагружения образцовизгибом разнонаправлены, 1597620