SU1466916A1

SU1466916A1 - Динамометр дл определени контактных давлений при деформирующем прот гивании

Info

Publication number: SU1466916A1
Application number: SU874250732A
Authority: SU
Inventors: Эдуард Карпович Посвятенко; Олег Александрович Розенберг; Анатолий Дмитриевич Крицкий; Сергей Александрович Родюков
Original assignee: Институт сверхтвердых материалов АН УССР
Priority date: 1987-05-27
Filing date: 1987-05-27
Publication date: 1989-03-23

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к устройствам дл измерени сил при прот гивании. Целью изобретени вл етс повышение точности определени контактных давлений за счет уменьшени шага измерени . Динамометр содержит оправку и размешенный на ней тензометрический деформируюший элемент с упругими элементами и датчиками. Тензометрический деформируюший элемент выполнен разъемным по винтовой линии и состоит из передней упругой и задней жесткой не контактируюших между собой частей. Упруга часть в окружном направлении состоит из упругих элементов в виде лепестков с последовательно возрастаюшим диаметром , имеюших обшее основание. Центры концов лепестков расположены на винтовой линии разъема, шаг которой превышает сумму длины цилиндрической ленточки и половины длины рабочего конуса. За счет этого датчик, расположенный на каждом лепестке , измер ет контактное давление в определенной точке, а совокупность всех измеренных точек позвол ет судить о распределении контактных давлений на поверхности дефор- мируюшего элемента. 2 ил. I (Л

Description

1

Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к устройствам дл измерени сил при прот гивании.

Цель изобретени - повышение точности определени контактных давлений за счет уменьшени шага измерени .

На фиг. 1 показан динамометр дл определени контактных давлений при деформи- руюшем прот гивании, обший вид; на фиг. 2 развертка наружной поверхности передней упругой части и схема включени датчиков в измерительную систему.

Динамометр (фиг. 1) состоит из оправки 1 с размешенным на ней тензометричес- ким элементом, состо шим из передней упругой 2 и задней жесткой 3 частей, лишенных контакта между собой за счет винтовой линии 4 разъема. Посто нство зазора между част ми 2 и 3 обеспечиваетс путем их

прижима к торцам бурта 5 оправки 1 с по- мошью гаек 6 и 7. Тензометрический деформируюший элемент имеет рабочий конус 8, цилиндрическую ленточку 9 и обратный конус 10, геометри которых аналогична геометрии этих же участков рабочего деформирующего элемента. Упруга часть 2 в окружном направлении состоит из упругих элементов в виде разновысоких лепестков 11 одинаковой ширины, имеющих обшее основание в передней части рабочего конуса 8. Лепестки 11 разделены между собой сквозными разрезами 12, расположенными вдоль образую- шей упругой части 2 тензометрического де- формируюшего элемента. Центры концов лепестков 11 расположены на винтовой линии 4 разъема, шаг t которой подобран так, что он превышает сумму длины b цилиндрической ленточки 9 и половины длины ра

о: а со

О5

бочего конуса 8. На внутренней поверхности лепестков 11, обращенной к оправке 1, приклеены датчики 13, каждый из которых (фиг. 2) соединен с многоканальным тен- зометрическим усилителем 14, запоминающим устройством 15, преобразователем 16 параллельного кода в последовательный и регистрирующим прибором 17.

Динамоментр работает следующим образом .

При перемещении тензометрического деформирующего элемента во втулке рабочий конус 8 увеличивает диаметр обрабатываемого отверсти и воспринимает контактные давлени , возникающие при обработке. При этом, поскольку длина лепестков И различ- 15 на, их прогиб зависит от величины этих давлений от начала контакта до конца лепестка . Этот прогиб регистрируетс тензодатчи- ками 13, соединенными по полумостовой схет гивании втулок из стали 20 Г, НВ 200, с нат гом 1,6 мм, что соответствует фактической длине контакта 7,5 мм. Толщина стенки втулок равн етс 5 мм. Испытани провод т на скорости 0,05 м/с. В качестве технологической смазки используют жидкость МР-4. В результате испытаний получена эпюра контактных давлений, имеюща два максимума, один минимум и две нулевые точки, соответствующие началу и концу контакта (крива , полученна с помощью известного динамометра имеет лишь один максимум). При этом второй максимум находитс на рассто нии 0,5 мм от начала цилиндрической ленточки. В этой точке контактные давлени максимальны и составл ют 1,4 ГПа, что в 1,5 раза превышает средние контактные давлени .

На цилиндрической ленточке, в отличие от известного технического решени , конме и св занными с многоканальным тензоуси-такт не зафиксирован. Полученные эксперилителем 14, на выходе которого запоминаю- ментальные данные о величине и характере щее устройство 15 выдел ет сигнал, про-распределени контактных давлений дают

порциональный контактному давлению в каждой зоны контакта поверхностей отверс25

ти и динамоментра, и запоминает его. Дл построени эпюры контактных давлений используют преобразователь параллельного кода в последовательный, например аналоговый коммутатор со сглаживающим фильтром , построение эпюры ведетс при помощи регистрирующего прибора (двухкоординат- Q ного графопостроител ).

Разработан опытный образец динамометра дл определени контактных давлений при деформирующем прот гивании отверстий диаметром 45-0,01 мм. Рабочий конус тензометрического деформирующего элемента имеет длину 25 мм и угол 4°, ширина цилиндрической ленточки составл ет 1 мм. Упруга и жестка части тензометрического деформирующего элемента выполнены из твердого сплава ВК 15 и разделены винтовой линией разъема с шагом 10 мм, причем стык герметизирован пластичным составом. Оправка выполнена из стали 40-ХНМА, HRC 50-55. Передн упруга часть динамоментра имеет 20 лепестков, высота соседвозможность оптимизировать геометрию инструмента, за счет чего повышаетс его стойкость.

Claims

Формула изобретени

35

Динамометр дл определени контактных давлений при деформирующем прот гивании , содержащий оправку и размещенный на ней тензометрический деформирующий элемент с цилиндрической ленточкой, заборным и обратным конусами, состо щий из разъемных упругих частей с датчиками, ог- линающийс тем, что, с целью повышени точности определени контактных давлений за счет уменьшени шага измерени , торцовые поверхности разъемных частей выполнены по винтовой линии, шаг которой превышает сумму длины цилиндрической ленточки и половины длины рабочего конуса, 40 при этом одна из частей жестко закреплена на оправке, а упруга выполнена в виде лепестков с последовательно возрастающим диаметром, имеющих общее основание, при этом центры концов лепестков расположених из которых отличаетс на 0,5 мм. Дина- 5 винтовой линии разъема, а датчики мометр испытан при деформирующем про-размещены на лепестках.

5

т гивании втулок из стали 20 Г, НВ 200, с нат гом 1,6 мм, что соответствует фактической длине контакта 7,5 мм. Толщина стенки втулок равн етс 5 мм. Испытани провод т на скорости 0,05 м/с. В качестве технологической смазки используют жидкость МР-4. В результате испытаний получена эпюра контактных давлений, имеюща два максимума, один минимум и две нулевые точки, соответствующие началу и концу контакта (крива , полученна с помощью известного динамометра имеет лишь один максимум). При этом второй максимум находитс на рассто нии 0,5 мм от начала цилиндрической ленточки. В этой точке контактные давлени максимальны и составл ют 1,4 ГПа, что в 1,5 раза превышает средние контактные давлени .

На цилиндрической ленточке, в отличие от известного технического решени , контакт не зафиксирован. Полученные экспериментальные данные о величине и характере распределени контактных давлений дают

возможность оптимизировать геометрию инструмента, за счет чего повышаетс его стойкость.

Формула изобретени

Динамометр дл определени контактных давлений при деформирующем прот гивании , содержащий оправку и размещенный на ней тензометрический деформирующий элемент с цилиндрической ленточкой, заборным и обратным конусами, состо щий из разъемных упругих частей с датчиками, ог- линающийс тем, что, с целью повышени точности определени контактных давлений за счет уменьшени шага измерени , торцовые поверхности разъемных частей выполнены по винтовой линии, шаг которой превышает сумму длины цилиндрической ленточки и половины длины рабочего конуса, при этом одна из частей жестко закреплена на оправке, а упруга выполнена в виде лепестков с последовательно возрастающим диаметром, имеющих общее основание, при этом центры концов лепестков расположе винтовой линии разъема, а датчики размещены на лепестках.

J 9.

11 8,

Фие.1

Фиг. 2