PL57307B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 25.IV.1969 57307 KI. 42 k, 7/05 MKP G 01 1 Vjfr UKD Twórca wynalazku: mgr inz. Stanislaw Lenk Wlasciciel patentu: Politechnika Wroclawska, Wroclaw (Polska) Tensometryczny silomierz stolowy i Przedmiotem wynalazku jest trójskladowy silo¬ mierz tensometryczny przeznaczony do pomiaru sily skrawania podczas obróbki plaszczyzn lub powierzchni ksztaltowych o tworzacej prostoli¬ niowej w takich rodzajach obróbki, jak frezo- 5 wanie obwodem, struganie, przeciaganie zewnetrz¬ ne i szlifowanie obwodem.Dotychczas znane trójskladowe silomierze sto¬ lowe, przetwarzajace zmiany sily na zmiany wiel.- kosci elektrycznych, wyposazone sa w elementy 10 odksztalcalne polaczone z korpusem i stolikiem silomierza w sposób mechaniczny. Stosuje sie dwa rodzaje rozwiazan konstrukcyjnych: przymo¬ cowanie elementu odksztalcalnego do korpusu i stolika silomierza w sposób stanowiacy polaczenie 15 rozbieralne, albo umieszczenie elementu odksztal¬ calnego miedzy korpusem i stolikiem silomierza w podporach zapewniajacych wymagana liczbe stopni swobody. Pod dzialaniem sily skrawania .stolik silomierza przemieszcza sie w stosunku do 20 korpusu. Przemieszczeniom tym towarzysza za¬ wsze odksztalcenia stykowe, oraz tarcie powierzch¬ ni wspólpracujacych ze soba, czego praktycznym rezultatem jest zuzywanie sie tych powierzchni.Podczas dzialania sil dynamicznych lub o cha- 25 rakterze udarowym, elementy odksztalcalne zaj¬ muja, w granicach pozostawionej im swobody, kierunki zupelnie przypadkowe. Prowadzi to do znacznych bledów w rozkladaniu sily skrawania na jej skladowe o kierunkach wzajemnie prosto- 30 padlych oraz do wplywów kazdej ze skladowych na dwie pozostale. Opisane wady dotychczas sto¬ sowanych rozwiazan konstrukcyjnych silomierzy sprawiaja iz bledy jakimi obarczone sa pomiary, dokonywane przy ich pomocy, nie posiadaja sta¬ lej wartosci, a nawet zmieniaja znak. Ogranicze¬ nie bledów do wartosci mniejszej niz 3°/o jest praktycznie rzadko osiagalne.Celem wynalazku jest konstrukcja tensome- trycznego silomierza stolowego bez polaczen me¬ chanicznych elementów odksztalcalnych ze stoli¬ kiem i korpusem, pozwalajaca wyeliminowac glówne wady dotychczasowych silomierzy i znacz¬ nie zwiekszyc dokladnosc pomiaru.Cel ten zostal osiagniety przez wykonanie silo¬ mierza z jednej bryly metalu, w której przez wykonanie odpowiednio usytuowanych kanalów zostal wyodrebniony stolik silomierza, elementy odksztalcalne i korpus silomierza, a tensometry oporowe odpowiednio umieszczone na sciankach elementów odksztalcalnych przeznaczone sa do pomiaru trzech skladowych P1} P2 i P3 sily skra¬ wania.Zasadnicze korzysci techniczne wynikajace ze stosowania tensometrycznego silomierza stolowe¬ go to: wyeliminowanie tarcia i odksztalcen sty¬ kowych, calkowite wyeliminowanie zuzywania sie silomierza powodowanego dlugotrwala eksploata¬ cja, oraz zwiekszenie dokladnosci pomiarów przez ograniczenie bledów do wartosci rzedu 1%. 5730757307 Wynalazek zostanie blizej objasniony na przy¬ kladzie wykonania pokazanym na rysunkach, na których figri przedstawia rozwiazanie konstrukcyj - ne silomjerza w widoku z góry, fig. 2 — przekrój si- lomierza wedlug linii A—A, fig. 3 — przekrój silo- 5 mierza wedlug linii B—B, fig. 4 — rozmieszcze¬ nie tensometrów na elementach odksztalcalnych silomierza, fig. 5 — schemat polaczenia tenso¬ metrów ukladu pomiarowego przeznaczonego do pomiaru skladowej Pi, fig. 6 — schemat polacze- 10 nia^ tensometrów ukladu pomiarowego przezna¬ czonego do pomiaru skladowej P2, fig. 7 — sche¬ mat polaczenia tensometrów ukladu przeznaczo¬ nego do pomiaru skladowej P3.Silomierz jest wykonany z jednej bryly metalu, 15 przy czym wyodrebnienie jego poszczególnych ele¬ mentów, a mianowicie stolika 1, korpusu 2 oraz elementów odksztalcalnych 3 i 4, zostalo zreali¬ zowane przez wykonanie kanalów 5, 6 i 7. Otwo¬ ry 8 sluza do zamocowania korpusu 2 silomierza 20 do stolu obrabiarki przy pomocy szesciu srub.Wyciecia kontrolne 9*, wykonane na najdluzszych bocznych scianach korpusu 2 silomierza, sluza do dokladnego ustawienia silomierza na stole obra¬ biarki. Tensometry 10, 11, 20, 21, 22, 23, 32 i 33 25 naklejone na bocznych scianach elementów od¬ ksztalcalnych 4 przeznaczone sa do pomiaru skla¬ dowej Pj.Do pomiaru skladowej P2 sluza tensometry 12, 13, 18, 19, 24, 25, 30 i 31, naklejone na bocznych 30 scianach elementów odksztalcalnych 3. Natomiast tensometry 14, 17, 26 i 29 naklejone na górnych scianach elementów odksztalcalnych 3 oraz tenso¬ metry 15, 16, 27 i 28 naklejone na dolnych scia¬ nach tych elementów przeznaczone sa do pomiaru 35 skladowej P3. Poczatek bazy pomiarowej kazdego tensometru lezy w plaszczyznie symetrii elemen¬ tu odksztalcalnego, a wzdluzna os symetrii po¬ krywa sie ze wzdluzna osia symetrii plaszczyzny elementu odksztalcalnego, na którym jest on na- 40 klejony.Dla zapewnienia wysokiej dokladnosci pomia¬ rowej silomierza nalezy okreslone jego elementy wykonac z wysoka dokladnoscia, a mianowicie prostoliniowosc wyciec kontrolnych 9 oraz ich 45 wzajemna równoleglosc — w granicach lOMm na calej dlugosci, równoleglosc scian bocznych ele¬ mentów odksztalcalnych 3 do pasków kontrolnych 9 — w granicach 5Mm na calej dlugosci elemen¬ tów odksztalcalnych 3, prostopadlosc scian bocz- 50 nych elementów odksztalcalnych 4 do wyciec kontrolnych 9 — w granicach 5Mm na calej dlu¬ gosci elementów odksztalcalnych 4, równoleglosc górnych i dolnych scian wszystkich elementów odksztalcalnych 3 i 4 do podstawy korpusu silo- 55 mierza — w granicach lOMm na calej dlugosci, wymiary grubosci oraz wysokosci elementów od¬ ksztalcalnych 3 i 4 — w granicach lOMm. Wyma¬ gana czulosc pomiarowa silomierza w kazdym kierunku uzyskuje sie przez nadanie odpowied- 60 nich wymiarów elementom odksztalcalnym 3 i 4.Dzialanie tensometryczne silomierza wedlug wynalazku jest nastepujace: silomierz rozklada sile skrawania na trzy wzajemnie prostopadle skladowe Plf P2 i P3 o kierunkach odpowiada- 65 jacych ruchom narzedzia podczas pracy. Pomiaru wartosci skladowych sily skrawania dokonuje sie na drodze elektrycznej po ich przetworzeniu za posrednictwem tensometrów oporowych na zmia¬ ne oporu. Po obciazeniu stolika silomierza sila o kierunku jednej ze skladowych zmieni sie opór wszystkich tensometrów naklejonych na elemen¬ tach odksztalcalnych 3 i 4 silomierza, ale zesta¬ wienie ich w odpowiednie uklady mostkowe, od¬ dzielne dla kazdej skladowej, pozwala na unie¬ zaleznienie wskazan kazdej skladowej od obcia¬ zenia w pozostalych kierunkach.Jezeli sila obciazajaca stolik bedzie posiadac kierunek Pj, to opory poszczególnych tensome¬ trów zmienia sie nastepujaco: opory tensometrów 10, 22, 20 i 32 wzrosna, natomiast opory tenso¬ metrów 11, 23, 21 i 33 zmaleja. Wymienione ten¬ sometry zestawione sa w jeden uklad pomiaro¬ wy, w którym tensometry o tych samych kie¬ runkach odksztalcen leza w przeciwleglych ga¬ leziach mostka. Uklad ten wykazuje wiec maksy¬ malna czulosc na dzialanie sily o kierunku P^ Jednoczesnie opory tensometrów 12, 13, 24 i 25 wzrosna, zas opory tensometrów 18, 19, 30 i 31 zmaleja.Tensometry te wchodza w sklad drugiego ukla¬ du pomiarowego. Poniewaz w kazdej galezi mo¬ stka znajduje sie jeden tensometr, którego opór rosnie i jeden którego opór maleje, uklad ten bedzie nieczuly na dzialanie sily o kierunku P^ Opory tensometrów 14, 15, 26 i 27 wzrosna, nato¬ miast opory tensometrów 16, 17, 28 i 29 zmaleja.Ten trzeci uklad pomiarowy tensometrów rów¬ niez jest zestawiony w ten sposób, ze w kazdej galezi mostka znajduje sie jeden tensometr o opo¬ rze malejacym i jeden o rosnacym wobec tego nie bedzie on równiez czuly na dzialanie sily o kierunku P2.W przypadku obciazenia stolika 1 silomierza sila o kierunku P2i, opory tensometrów zmienia sie nastepujaco: opory tensometrów 10, 11, 20 i 21 wzrosna, a opory tensometrów 22, 23, 32 i 33 zma¬ leja — uklad pomiarowy do pomiaru skladowej Pi bedzie wiec nieczuly na dzialanie sily o kie¬ runku P2, poniewaz w kazdej galezi mostka znajduje sie jeden tensometr o oporze rosnacym i jeden o malejacym; opory tensometrów 13, 18, 24 i 31 wzrosna, a opory tensometrów 12, 19, 25 i 30 zmaleja — uklad pomiarowy do pomiaru skladowej P2 posiada maksymalna czulosc na dzialanie sily o kierunku P2; tensometry 14, 15, 16, 17, 26, 27, 28 i 29 nie doznaja zmian oporu od zginania elementów odksztalcalnych, na których, sa naklejone, poniewaz ich osie symetrii pokry¬ waja sie z osiami obojetnymi tych elementów — uklad pomiarowy do pomiaru skladowej P3 bedzie wiec nieczuly na dzialanie sily o kierunku P2.Pod dzialaniem sily o kierunku P3 prostopadlym do plaszczyzny stolika silomierza, opór tensome¬ trów 10, 11, 12, 13, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 30, 31, 32 i 33 nie ulegnie zmianie, poniewaz ich osie symetrii pokrywaja sie z osiami obojetnymi elementów odksztalcalnych, na których sa nakle¬ jone.57307 Uklady pomiarowe do pomiaru skladowych Pj i P2l, do których te tensometry wchodza beda za¬ tem nieczule na dzialanie sily o kierunku P3.Natomiast zespól skladajacy sie z tensometrów 14, 17, 26 i 29, których opory wzrosna, oraz tenso¬ metrów 15, 16, 27 i 28, których opory zmaleja, ze¬ stawiony w uklad pomiarowy do pomiaru skla¬ dowej P3 wykazuje maksymalna czulosc na dzia¬ lanie sily o kierunku P3. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Tensometryczny silomierz stolowy do pomiaru sily skrawania podczas obróbki plaszczyzn lub powierzchni ksztaltowych o tworzacej prostolinio¬ wej, wykonany z jednej bryly metalu, znamienny tym, ze ma odpowiednio usytuowane kanaly (5, 6 i 7) wyodrebniajace stolik (1), elementy od- 15 ksztalcalne (3: i 4) oraz korpus (2), a na scian¬ kach elementów odksztalcalnych (3 i 4) umiesz¬ czono tensometry oporowe, przy czym tensometry (10, 11, 20, 21, 22, 23, 32 i 33) naklejone na bocz¬ nych sciankach elementów odksztalcalnych (4) usytuowanych na dluzszej stronie bryly przezna¬ czone sa do pomiaru pierwszej skladowej Px sily skrawania, tensometry (12, 13, 18, 19, 24, 25, 30 i 31) naklejone na bocznych sciankach elementów odksztalcalnych (3) usytuowanych na krótszej stro¬ nie bryly przeznaczone sa do pomiaru drugiej skladowej P2 sily skrawania, natomiast tenso¬ metry (14, 17, 26 i 29) naklejone na górnych sciankach elementów odksztalcalnych (3) razem z tensometrami (15, 16, 27 i 28) naklejonymi na dolnych scianach elementów odksztalcalnych (3) przeznaczone sa do pomiaru trzeciej skladowej P3 sily skrawania. Przekrój8-B fy.Z f<9*KI. 42 k,7/05 57307 MKP G 011 fi*4 fy.5 fis-6 fig.7 FZG w Pab., zam. 80-69, nakl. 220 egz. PL