SU52524A1 - Прибор дл измерени крут щих моментов при круглом центровом шлифовании - Google Patents

Description

Н. Н. Васильев, Н. И. Вол Прибор дл  измерени  крут центровом ш За влено 27 ма  193 Опубликовано 31 При экспериментальных исследовани х по резанию металлов уже были сделаны попытки применить дл  измерени  крут щих моментов электрический конденсатор, образованный двум  изолированными друг от друга металлическими пластинами, помещенными на двух дисках, укрепл емых на изделии. Под вли нием крут щего момента изделие упруго скручиваетс ,-вследствие чего диски смещаютс  один относительно другого на некоторый угол, измен   вместе с тем рассто ние между поверхност ми пластин, образующими конденсатор . Происход щие при этом изменени  емкости фиксируютс  соответствующими приборами (см., например, Никитин. Методика экспериментальных исследований по резанию металлов , стр. 90). Если обратитьс  к математическому выражению емкости такого конденсатора: г -- 4 -ri где С- емкость, Е - диэлектрическа  посто нна , 5 - действующа  площадь пластин и d-рассто ние между ними, то нетрудно заметить, что заьский н А. И. Раб щих моментов лифовании. года за . ТП-7987.  нвар  1938 гола. кон изменени  емкости такого ко1 денсатора не пр мо пропорционален изменению рассто ни  d между пластинами. Поэтому при повторной I сборке такого конденсатора, об зательно имеющей место при перестаI новке его с одного обрабатываемого ; издели  на другое, создаетс  боль: шое неудобство, состо щее в том, j что чрезвычайно трудно собрать его и установить точно в таком же положении , как и на предыдущем издеI ЛИИ, т. е. сохранить посто нство наI чальной его емкости. Поэтому после I повторной установки приращение его емкости под действием тех или иных изменений крут щего момента будет другое, чем при предыдущих установках , и нова  градуировка прибора неизбежна. Вполне очевидно, что, независимо от этого, потребуетс  нова  градуировка прибора при издели х из одного и того же материала, но разных диаметров , при издели х одинакового диаметра, но из материалов с разными модул ми упругости на сдвиг и т. п. Все это делает пользование подобными приборами чрезвычайно затруднительным , а .межд} тем способ

измерени  крут щих моментов с приNiCHeHHeM электрического конденсатора имеет большие преимущества, так как дает возможность регистрировать весьма кратковременные изменени  крут щего момента и притом с больщой точностью.

Предлагаемый прибор не имеет вышеуказанных недостатков, присущих известным до сего времени приборам , и потому дает возможность использовать на практике все преимущества электрического конденсатора , как средства дл  преобразовани  не электрических величин в электрические. Достигаетс  это тем, что конденсатор укрепл етс  на поводковом патроне станка и имеет механическую св зь с изделием посредством поводка.

На чертеже фиг. 1 и 2 изображают соответственно вид спереди и сбоку планщайбы станка с укрепленным па пей конденсатором, св занным с изделием поводком; фиг. 3-6-разрезы и наружные виды конденсатора; фиг. 7-электрическую схему прибора .

На планщайбе 24 станка укрепл етс  болтами 26 кронщтейн 25, на котором помещен конденсатор. Емкость конденсатора образована пластинами 27 и 28, последн   из которых укреплена на кронщтейне только одним своим концом. Св зь между планщайбой и изделием осуществл етс  через поводок 29, укрепл емый на изделии 32 болтом 31 и вход щий своим коническим острием 30 в какое-нибудь одно из двух гнезд .55, имеющихс  в пластине 28 конденсатора . Сопротивление резани , передаваемое через поводок 29 на пластину 28, прогибает последнюю, измен   при этом начальную емкость конденсатора. Так как прогиб пластины 28, а следовательно, и изменение емкости конденсатора будут различными в зависимости от величины сопротивлени  резанию, то по изменению емкости можно судить о величине сопротивлени  резанию, от которого нетрудно перейти уже к крут щему моменту.

Наличие в кронщтейне 25 конденсатора продольных прорезов 34 дл 

болтов 26 и наличие в пластине 28 двух гнезд 33 дл  конического остри  поводка дают возможность переставл ть конденсатор относительно поводка в два положени , измен   при этом длину плеча пластины 25 от места ее закреплени  до точки приложени  усили , передаваемого поводком. Так как прогиб зависит от длипы плеча, передающего усилие, то указанное устройство позвол ет получить необходимую характеристику приращени  емкости, не прибега  к смене отдельных частей конденсатора и не измен   начальной его емкости, а только переставив весь конденсатор в целом. При больщей длине п.деча пластины конденсатор будет работать в пределах нагрузок от РО до Pj, а при меньшей длине плеча от Р, до Ржах,

где РО PI РгаахТакое устройство дает возможность подобрать пологую характеристику изменени  емкости и гарантирует как чувствительность схемы, так и удобство отсчета по соответствующим указательным приборам.

Пластина 28  вл етс  одним полюсо .м конденсатора, дающим естественный контакт па станок, что будет служить общей точкой всей электрической схемы. Втора  пластина 27 конденсатора, будучи изолирована от пластины 28, служит вторым полюсом дл  соединени  с электрической схемой . Дл  учета изменени  емкости переменного конденсатора может служить люба  из существующих в радиотехнике схем дл  измерени  емкостей, позвол юща  учитывать быстро-переменные емкости. Обычно дл  подобных целей используют схемы измерени , основанные на принципе электрического резонанса. Эти схемы обладают достаточной чувствительностью , цо и больщой неустойчивостью . Поэтому в данном случае примен етс  соверщенно отличный метод измерени , (авторское свидетельство № 43085), который, несмотр  на простоту примен емого устройства, дает хорощий эффект как по устойчивости , так и по чувствительности изменени  емкости.

Принципиальна  схема приведена на фиг. 7. Она состоит в основном

из двух caNfOCTOflTe.TbHbix частей. Главна  часть ее состоит из двух симметричных цепей: ) конденсатора переменной емкости 10, сопротивлени  /5, лампы 3, сопротивлений 18 и /Я 2) конденсатора 13, сопротивлени  15, лампы 2 и сопротивлени  18.

Все электрические величины этих цепей должны быть равны между собою. Конденсаторы 10 и 13, а также сопротивлени  75 имеют общие точки. Между этими точками включена вторична  обмотка трансформатора 5. Если к первичной обмотке этого трансформатора подвести переменную электродвижущую силу от какого-либо постороннего источника (описание его будет приведено ниже), то к обеим вышеуказанным ветв м (к конденсаторам 10 и 13} это напр жение будет подано в одной и той же фазе.

При условии симметричности обеих ветвей в анодных цеп х их будет протекать посто нный ток в одном направлении и одинаковой величины. Включенный параллельно этим цеп м гальванометр покажет нулевое положение . При изменении емкости конденсатора 10 изменитс  потенциал, подаваемый на сетку лампы, и вслед за этим изменитс  ток в цепи анода. В этом случае гальванометр будет фиксировать разность токов, протекающих в анодных цеп х.

Как указано выще, основным условием нормальной работы этой схемы  вл етс  идентичность деталей, вход щих в обе ветви схемы.

Чрезвычайно трудно подобрать детали , в особенности лампы, обладающие равными параметрами. Поэтому, в анодных цеп х примен ютс  переменные сопротивлени  18 и 19, с помощью которых можно скомпенсировать неравенства плеч и без труда получить равенство токов в них. Переключатель 22 служит дл  перехода с гальванометра на осциллограф.

Сопротивление 16 служит добавочным щунтом гальванометра. Оно очевидно , потребуетс  дл  устранени  неравенства сопротивлений щлейфа осциллографа и рамки гальванометра.

Как указано выще, питание схемы переменным током осуществл етс 

посторонним источником. Этим источником может быть любой генератор переменного тока и даже осветительна  сеть. Однако, от последней приходитс  отказатьс  из-за непосто нства напр жени . Мощность, потребл ема  этим устройством, позвол ет использовать ламповый генератор, который, при условии питани  его от аккумул торов , дает достаточное посто нство напр жени . Частота этого генератора существенного значени  не имеет. Самоиндукци  4 и емкость С образуют колебательный контур в цепи анода лампы 7. Самоиндукци  4а служит обратной св зью в цепи сетки. Сопротивление 14 и конденсатор 77 образуют гридлик.

Подава  лампы на анод и нить накала напр жение .посто нного тока, полу чим в анодной цепи посто нный ток. В колебательном контуре возникнут колебани  переменного тока с частотой , завис щей от величины самоиндукции и емкости. Эти колебани  будут поддерживатьс  энергией, подаваемой от этого контура на сетку лампы через самоиндукпию 4а. Катущка 4Ь служит дл  передачи энергии генератора на переходный трансформатор 5. Все три обмотки помепдены на одном общем сердечнике.

Сопротивление 77 служит дл  регулировки потенциала, подводимого к сеткам ламп.

Чувствительность этой схемы зависит от величины переменной составл ющей напр жени , подведенной к сеткам ламп. С другой стороны, с увеличением чувствительности прибора диапазон непосредственного отсчета по прибору уменьщаетс . Поэтому , дл  обеспечени  необходимой чувствительности, весь диапазон измерени  разбивают на две части Рр-PI и 7 1-fmai, как указано ранее. Это позвол ет производить измерени  на всем участке с заданной чувствительностью , не выход  за пределы щкалы индикатора.

Электрическое питание схемЬ осуществл етс  щелочным аккумул тором емкостью в 2,5 Ah, напр жением 160 V и щелочным аккумул тором емкостью в 20-40 Ah, напр жением 5- 6 V. Чрезвычайно важно соблюдать по

сто нство режима питани  всех цепей схемы. Поэтому устройство снабжено приборами дл  наблюдени  и детал ми дл  регулировки режима соответствующих цепей схемы.

Предмет изобретени .

1. Прибор дл  измерени  крут щих моментов при круглом центровом шлифовании путем применени  укрепленного на поводковой шайбе конденсатора с одной упруго деформируемой пластиной, отличающийс  тем, что упруго деформируема  пластина использована в качестве поводкового пальца дл  вранлени  издели  через укрепленный на последнем поводок.

к авторскому свидетельству Н, Н. Васильева, Н. И, Вольского и А. И. Рабинович М 54524

1 фиг 2

А«

J

/

фиг. 5

фиг. 6

к авторскому свидетельству Н. Н. Васильева. Н. И. Вольского и А. И. Рабинович № 52524

14

42::-

- .,

и и

/2

9(V

/5

Д п

К

/S

4/ /ijii