SK50732012U1 - he method of measuring disintegration forces - Google Patents

Description

Spôsob merania dezintegračnej sily

Oblasť techniky

Technické riešenie sa týka spôsobu merania dezintegračnej sily na meracom dezintegračnom zariadení pre účely optimalizácie procesu návrhu a vývoja prototypov dezintegračných strojov. Technické riešenie spadá do oblasti strojárstva.

Doterajší stav techniky

V technológiách dezintegrácií rôznych materiálov a surovín je dôležitý návrh nových dezintegračných strojov, ktorý sa často realizuje len na základe určitých skúseností, prácnej výroby prototypov a ich následných skúšok. Vývoj sa tým predlžuje a predražuje. Dezintegračné stroje sú často predimenzované z hľadiska pevnostného a aj z pohľadu príkonov použitých pohonov. To následne predražuje celý stroj, a teda znižuje jeho konkurencieschopnosť pri predaji. Pre účely návrhov nových dezintegračných strojov môže slúžiť aj meracie dezintegračné zariadenie, u ktorého je možné dezintegračnú silu určiť nepriamymi metódami.

Prvou takouto nepriamou metódou je meranie prúdového zaťaženia motora. Táto metóda je založená na tom, že pomocou ampérmetra sa dá sledovať prúdové zaťaženie motora, ktoré sa pri prevádzke mení. Ak sa v priebehu dezintegrácie do pracovného priestoru na spracovanie vhadzuje materiál, motor je nútený vynaložiť väčšiu prácu ako pri chode naprázdno. Na základe prúdového zaťaženia motora je možné určiť jeho okamžitý výkon a potrebný príkon na spracovanie daného materiálu. Zo známeho príkonu je možné určiť krútiaci moment M« a sily v procese dezintegrácie. Výhodou tohto spôsobu merania sú nízke investičné náklady. Ide pritom o nepriamu metódu určenia dezintegračných síl a meranie je často nepresné. Do dezintegračnej sily sú premietnuté všetky sily pôsobiace v mechanickej sústave meracieho dezintegračného zariadenia. Meranie aj všetky záťaže, ktoré sa vyskytujú na meracom dezintegračnom zariadení, ako sú napríklad všetky trenia v mechanickej sústave, ale aj trenie spracovávaného materiálu a funkčných plôch.

Druhou nepriamou metódou merania dezintegračnej sily je meranie krútiaceho momentu, kde sa zmeria priamo krútiaci moment a nie je nutné robiť prepočty z nameraného prúdu. Snímač krútiaceho momentu je nutné umiestniť priamo na hnací hriadeľ, s výhodou na miesto spojky medzi výstupný hriadeľ z prevodovky a vstupný hriadeľ do zariadenia. Ak sa použije kalibrovaný snímač krútiaceho momentu, hodnota sa odčíta priamo a tiež sa zistí neistota merania. Tento spôsob merania je výhodnejší ako meranie prúdového zaťaženia motora. Nevýhodou tohto merania sú vysoké investičné náklady a taktiež ako pri meraní prúdového zaťaženia, merajú sa všetky prídavné sily.

Tieto nedostatky vývoja poskytli možnosť riešiť tento problém vhodnými technickými prostriedkami podľa zadaných podmienok na konštrukciu a príkon dezintegračného stroja.

Výsledkom tohto úsilia je ďalej opisovaná spôsob merania dezintegračnej sily na meracom dezintegračnom zariadení podľa technického riešenia.

Podstata technického riešenia

Vyššie uvedené nedostatky sú odstránené spôsobom merania dezintegračnej sily na meracom dezintegračnom zariadení podľa tohto technického riešenia. Podstata technického riešenia spočíva v tom, že tento spôsob merania dezintegračnej sily umožňuje zistenie síl, ktoré sú priamo v mieste ich vzniku a to tak, že piezoelektrickými snímačmi síl umiestnenými priamo na funkčných plochách meracieho dezintegračného nástroja osadeného v meracom dezintegračnom zariadení je snímaná deformácia funkčných plôch meracieho dezintegračného nástroja. Zosnímané elektrické veličiny sú prevodníkom transformované na jednotky sily. Piezoelektrické snímače síl sa teda umiestňujú čo najbližšie k miestu pôsobenia týchto síl. Ako už bolo vyššie spomenuté, merania dezintegračnej sily sa uskutočňujú na meracom dezintegračnom zariadení, ktoré je zmenšeninou reálneho dezintegračného stroja, pričom podstatné v konštrukcií je znak, že jeden dezintegračný nástroj s výhodou klin je zahradený meracím dezintegračným klinom. Merací dezintegračný klin je na funkčných plochách čela a chrbta opatrený piezoelektrickými snímačmi síl, od ktorých sú vodiče vedené vyvŕtanými dierami v samotnom meracom dezintegračnom kline, kotúči, šesťhrannom nosiči nástrojov, hnacom hriadeli až k meracej karte na čele hnacieho hriadeľa.

Výhody spôsobu merania dezintegračnej sily na meracom dezintegračnom zariadení podľa vytvoreného technického riešenia sú zjavné z účinkov, ktorými sa prejavuje navonok. Podstatnou výhodou je fakt, že sa meria priamo v mieste vzniku zaťaženia a meria sa dezintegračná sila iba na jednom meracom dezintegračnom kline, bez ohľadu na ostatné nástroje. Keďže sa jedná o priamu metódu, hodnota nameranej dezintegračnej sily nie je zaťažená vedľajšími silami, ktoré pôsobia v mechanickom reťazci.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Na priloženom výkrese je na obrázku bočnom pohľade v reze znázornená konštrukcia meracieho dezintegračného klina v podstatných znakoch.

Príklady uskutočnenia technického riešenia

Rozumie sa, že jednotlivé uskutočnenia technického riešenia sú predstavované pre ilustráciu a nie ako obmedzenia technických riešení. Odborníci znalí stavom techniky nájdu alebo budú schopní zistiť s použitím nie viac ako rutinného experimentovania mnoho ekvivalentov k špecifickým uskutočneniam technického riešenia. Aj takéto ekvivalenty budú spadať do rozsahu nasledujúcich nárokov. Pre odborníkov znalých stavom techniky nemôže robiť problém optimálneho navrhnutia konštrukcie, preto tieto znaky neboli detailne riešené.

V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu technického riešenia je opísaný spôsob merania dezintegračnej sily na meracom dezintegračnom zariadení. Spôsob merania dezintegračnej sily umožňuje zistenie síl, ktoré sú priamo v mieste ich vzniku a to tak, že piezoelektrickými snímačmi 1 síl umiestnenými priamo na funkčných plochách 2, 3 meracieho dezintegračného nástroja 4 - meracieho dezintegračného klina osadeného v meracom dezintegračnom zariadení je snímaná deformácia funkčných plôch 2, 3 meracieho dezintegračného nástroja 4. Zosnímané elektrické veličiny sú prevodníkom transformované na jednotky sily. Piezoelektrické snímače 1_ síl sa teda umiestňujú čo najbližšie k miestu pôsobenia týchto síl. Ako už bolo vyššie spomenuté, merania dezintegračnej sily sa uskutočňujú na meracom dezintegračnom zariadení, ktoré je zmenšeninou reálneho dezintegračného stroja, pričom podstatné v konštrukcií je znak, že jeden dezintegračný nástroj s výhodou klin je zahradený meracím dezintegračným klinom. Ako je to znázornené na obrázku, merací dezintegračný klin je na funkčných plochách 2, 3 čela a chrbta opatrený piezoelektrickými snímačmi 1 síl, od ktorých sú vodiče vedené vyvŕtanými dierami v samotnom meracom dezintegračnom kline, kotúči, šesťhrannom nosiči nástrojov, hnacom hriadeli až k meracej karte na čele hnacieho hriadeľa.

Priemyselná využiteľnosť

Spôsob merania dezintegračnej sily na meracom dezintegračnom zariadení podľa technického riešenia nachádza využiteľnosť v strojárenstve.

Claims (3)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Spôsob merania dezintegračnej sily, vyznačujúci sa tým, že piezoelektrickými snímačmi síl umiestnenými priamo na funkčných plochách meracieho dezintegračného nástroja osadeného v meracom dezintegračnom zariadení je snímaná deformácia funkčných plôch meracieho dezintegračného nástroja a kde zosnímané elektrické veličiny sú prevodníkom transformované na jednotky sily.
2. 2. Spôsob merania dezintegračnej sily podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že piezoelektrickými snímačmi síl snímanie deformácie funkčných plôch sa uskutočňuje na meracom dezintegračnom kline.
3. 3. Spôsob merania dezintegračnej silypodľa nároku 1 a 2, vyznačujúci sa tým, že piezoelektrickými snímačmi síl snímanie deformácie sa uskutočňuje na funkčných plochách čela a/alebo chrbta meracieho dezintegračného klina.