Пристрій для вимірювання зусиль в зоні різання

Пристрій для вимірювання зусиль в зоні різання, що містить корпус, у відкритому отворі якого на пружних опорах з розміщеними на них тензодатчиками для вимірювання складових зусиль різання і крутного моменту встановлено тримач, у якому розташовано співвісно з можливістю знімання утримувач з отвором для розміщення в ньому робочого елемента, який відрізняється тим, що у згаданому отворі утримувача розміщено перехідну втулку, встановлену співвісно з ним. Корисна модель відноситься до вимірювальної техніки і може бути використана при дослідженні силових процесів, що протікають в зоні контакту інструменту з оброблюваною поверхнею, переважно породоруйнівного. Відомий найбільш близький за технічною суттю до корисної моделі пристрій для вимірювання зусиль в зоні різання [Руководство к универсальному динамометру УДМ конструкции ВНИИ. Ml 969 г.], що містить корпус , у відкритому отворі якого на пружних опорах з розміщеними на них тензодатчиками для вимірювання складових зусиль різання і крутного моменту встановлено тримач, призначений для розташування в ньому співвісно з можливістю з'йому утримувача з отвором для розміщення в ньому робочого елемента, причому вісь згаданого отвору перпендикулярна вертикальній осі утримувача. Недоліком відомого пристрою є вузька область застосування: його можна використовувати лише в умовах експлуатації токарного станка, для вимірювання зусиль в зоні різання при точінні оброблюваної поверхні закріпленим в отворі утримувача робочим елементом при його поступальному русі перпендикулярно вертикальній осі пристрою завдяки подачі, крім того, досліджувати зусилля в зоні різання можливо робочими елементами , що мають посадочні місця лише однієї конструкції. В основу корисної моделі покладено завдання такого удосконалення пристрою для вимірювання зусиль в зоні різання , при якому за рахунок мож ливості розміщення робочого елемента співвісно з утримувачем, вимірювання зусиль в зоні різання забезпечується при поступальному русі робочого елемента співвісно вертикальній осі пристрою завдяки примусовій подачі шпинделя токарнокарусельного станка і, як наслідок, розширюються технологічні можливості пристрою, при цьому стає можливим, в тому числі, дослідження породоруйнівних властивостей робочих елементів і механізму їх зносу в залежності від зміни їх кінематичних параметрів (лінійної швидкості обертання, подачі), геометричних розмірів, структурного складу та схеми їх розміщення в породоруйнівній частині бурового інструменту. Для вирішення цього завдання у пристрої для вимірювання зусиль а зоні різання, що містить корпус , у відкритому отворі якого на пружних опорах-з розміщеними-в них тензодатчиками для вимірювання складових зусиль різання і крутного моменту встановлено тримач, призначений для розташування в ньому співвісно з можливістю з'йому утримувача з отвором для розміщення в ньому робочого елемента, згідно корисної моделі, у згаданому отворі утримувача розміщено перехідну втулку, встановлену співвісно з ним. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак і технічними результатами, які досягаються при її реалізації, полягає у наступному. Використання пропонованого пристрою дозволяє знімати показники складових зусиль різання Pz (осьові), Ру (тангенціальної) і Рх (бокові), і крут 00 CM ю ю о О) 10552 ний момент Мкр на стенді, розробленому на базі з'єднанню 7, 8 СПІВВІСНО З МОЖЛИВІСТЮ з'йому токарно-карусельного станка моделі 1М552 одноутримувача 6 з отвором для розміщення в ньому часно в автоматичному режимі за допомогою АЦП СПІВВІСНО перехідної втулки 10 і робочого елемента (аналого-цифрового перетворювача) комп ютера 12 , який жорстко фіксується гайкою 9 і накидною при різанні оброблюваної поверхні, наприклад, гайкою 11, тримач 3, виконаний у вигляді квадратблоку гірської породи робочим елементом ної пластини з круглим виступом, зазор між яким і верхньою частиною 1 корпуса, ущільнений необОднакове кріплення утримувача робочого хідним для усунення негативної ди на пристрій елемента до корпусу запропонованого пристрою і пилу, стружки і рідини гумовим кільцем 16 , провопристрою, що вже використовується дозволяє ексди від кожного тензодатчика 20 через отвори в плуатувати корпус для вимірювання складових корпусі 1,5 приєднуються до клем 18 на панелі 17, зусилля різання Рх, Ру, Pz при ТОЧІННІ оброблюващо закривається кришкою 24 , де з'єднуються в ної поверхні на токарному станку, а також, Рх, Ру, вимірювальні схеми, і виводяться на роз'ємне шасі Pz і крутний момент Мкр - при різанні і бурінні об4 , на яке при роботі пристрою приєднується екрароблюваної поверхні на токарно-карусельному нований кабель до АЦП (аналого-цифрового перестанку творювача) комп'ютера Використання пропонованого пристрою дозволяє досліджувати вплив кінематичних парамеПристрій працює так трів (лінійної ШВИДКОСТІ обертання, подачі), геомеДля здійснення моделювання процесу різання тричних розмірів робочих елементів, їх оброблюваної поверхні (наприклад, блоку гірської структурного складу та схеми їх розміщення в інпороди) робочим елементом 12 використовується струменті, в тому числі буровому, на породоруйнісхема проведення експериментів, згідно з якою , вні властивості і динаміку зносу породоруйнівної матеріал, поверхня якого оброблюється, (наприкчастини робочих елементів лад, блок гірської породи), затиснутий в кулачках на планшайбі токарно-карусельного станка, мод Завдяки тому, що в отворі утримувача розмі1М552 (не показаний) обертається, а робочий щено перехідну втулку, встановлену СПІВВІСНО з елемент 12 , закріплений СПІВВІСНО тримачеві 3 і ним, стало можливим співвісне розміщення в утримувачу 6 у пристрої, й жорстко зафіксований утримувачі робочого елемента, що привело до гайкою 9 і накидною, гайкою 1 і за допомогою певертикальної орієнтації перехідної втулки і утрирехідної втулки 10 здійснює поступальний рух мувача , і як наслідок, робочого елемента, тому СПІВВІСНО вертикальній осі шпинделя станка, що стала можливою заміна перехідної втулки на пеприводить до взаємодії робочого елемента 12, з рехідні втулки різноманітних конструкцій, з викориоброблюваною поверхнею (не показана) Під дією станням робочих елементів ( різців , бурових коросили різання на робочий елемент 12 деформуютьнок ) з різними вилітом і посадочними місцями з ся під тиском тримача 3 пружні опори (19, 21-22), метою дослідження породоруйнівних властивосяк найменш жорсткі деталі пристрою, завдяки чотей і динаміки зносу їх породоруйнівної частини му тензодатчики 20 передають сигнали на На кресленні проілюстровано пропонований вимірювальні схеми на панелі 17 пристрій, де на фіг 1 зображено вид зверху, а на фіг 2 - розріз А-А на фіг 1 Під ДІЄЮ осьової складової зусилля різання Pz Пристрій для вимірювання зусиль в зоні різанна робочий елемент 12 деформуються вертикальня містить корпус, що складається із з'єднаних ні пружні опори (19, 21-22), (фіг 2), на які наклеєно жорстко завдяки різьбовому з єднанню 23 верхпо одному датчику 20, що з'єднуються в схему ньої частини 1 корпуса і нижньої частини 5 корпуса вимірювання Pz, таким чином, що сигнал вимірю, у відкритому отворі якого на розташованих в навальної схеми, пропорційний алгебраїчній сумі прямних втулках 15, з наклеєними тензодатчиками деформацій всіх верхніх і нижніх вертикальних 20 верхніх і нижніх вертикальних (для вимірювання пружних опор (19, 21-22), надходить на АЦП ( анаосьової складової зусилля різання Pz ), а також, лого-цифрового перетворювача) комп'ютера горизонтальних ( для вимірювання тангенціальної Робота пристрою при вимірюванні горизонтаРу і бокової Рх складових зусилля різання) пружльних складових зусилля різання - Ру - тангенціаних опорах, кожна з яких складається з тонкостінльної і Рх - бокової, аналогічна його роботі при ної втулки 21 і двох ніжок 19 і 22, і забезпечує завимірюванні осьової складової сили різання Pz На вдяки попередньому натягу, що регулюється пружні опори , осі яких розташовані горизонтально поворотом гайок 14, закритих кришками 13 (нижні 19, 21-22 (фіг 1), наклеєно по два тензодатчики 20 гайки) і 25 (бокові гайки) і фіксується за допомогою перші тензодатчики з'єднані в схеми вимірювання сухарів 2, усунення всіх зазорів і контактних дефозусиль Ру і Рх, а другі - в схему вимірювання крутрмацій в стиках деталей пристрою, на пружних ного моменту Мкр Тому при ди Ру, Рх і М кр на опорах 19,21,22 встановлено тримач 3, призначегоризонтальні пружні опори 19, 21-22 сигнали з ний для розташування в ньому завдяки різьбовому тензодатчиків 20 передаються на вимірювальні 10552 ФІГ. 1 А-А Фіг. 2 Комп'ютерна верстка Г Паяльніков Підписне Тираж 26 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ - 4 2 , 01601