SU561094A1 - Устройство дл измерени контактных напр жений - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области измерительной техники, в частности к текзоматрической аппаратуре, и может быть использовано при исследовани х прзссоэ обработки металлов давлением, например дл  определени  велкчи и и направлени  контактных напр жений при прокатке, волочении, штамповке и других методах обработки давлением.

Известно устройство дл  измерени  контактных напр жений, выполненное э виде полой цилиндрической мессдозы с контактным штифтом, рабочим участком и тенэорезисторами на рабочем участке 1 .

Недостатком данной конструкции  вл етс  то, что действуюЕцие на торец контактного штифта со стороны металла нсэрмальные и касательное усили  воспринимаютс  одним и тем же рабочим участком мессдозы и возникающие в нем напр нени  и пропорциональные им упругие деформации сжати  и изгиба, измер емые с помощью тензорезисторов, накладываютс  друг на друга и не могут быть точно разграничены и определены в отдельности.

Известно и другое устройство дл  измерени  компонентов напр жений, действующих при обработке металлов давлением н& повархности контакта и струмента с металлом, выполненноа в вид© ступенчатого штифт«, устаковлвнного на шариках. 11ентроаочными сдариками 5 штифт устанавливаетс  э отверстии и фиксируетс  в этом положений, а опорный шарик передает осевую нагрузку на стакан радиальной г ессдоэы. Рабочие шарики передают усили  от контактных

10 сил трени  на лепестки чувствительных э..;зментов 2 j .

Недостатком данной конструкции  вл етс  невозможность одновременного измерени  удельных сил трени  и сил

15 нормального давлени . Необходимость достаточно жесткой фиксации шарика ли мессдозы в пространстве путем ик аажати  установочными винтами делает невозможным измерение сжимающего усили 

20 через штифт, а снижение усили  saxaти  до порога чувствительности мессдозы приводит к нарушению положени  штита к, как следствие, к невозмокиости точности измерени  сил трени .

25 Целью насто щего изобретени   вл етс  обеспечение возможности измерени  касательных напр жений.

Указанна  цель достигаетс  там, что устройство снабжено дополнительной

30 мессдозой, выполненной в виде полого

цилиндра, установленного в корпусе концентрично основной месс озе так-им образом , что один №3 его .о.в ж естко св зан с корпусом, а другай кон-ец через промежуточные шарики с нару-кной поверхностью мессдозы.

На черт-еже изобраиоен продольный разрез предлагаемого устройс-тза, вмонтированного в прокатный валок посред СТВ0М пе:ре ходнор-о с-та-ггса-на.

УстроЙгеФв.о соет-0Я-т и-з SHtyTtipeirfHiero трубч-атожо элемей-т-а с кЭНдаактным ш.тафтом 1 , гео:н чески:м 2 и ра бочмм 3 участками и О:П:©Р ЫМ вкл-а-дшмем 4. Внут ре;н НИИ элемвн т устайовлен COOG-H-G в н-ару-жном тру-бча-том элементе с рабочим участком 5 и местом дл  кре-пледаи  всей мессдозы 6, Фик-сиров.ание вщ-ут рен-него элемента в -радиальном и осевом напранлени н ос,ущест вЛ етс  с помощью проб;ки-подп тника 7 и шари.ка 8, во.спри имаивдих нормальную нарруз«у к а шт-ифт 1. Радиалвному смещению х-востови;ка внутреннего элемен.та преп тствуют кон-усные расточки под шарик в опорном в-кэт адыше 4 и пр.о:бк:е- подп т-нике 7, Со стороны штифт-а внуТреННий элемент за-фиж-сиров-ан в н аружном с помащш ,ради-алвной колъцев .о:й оп.оры и-э шарйкйе 9, .расположенных вплотную .ДРУГк По периметру Есонического участка .2. Шарики удерживаютс  в рабочем положении с небольшим нат гом посредством; например гайки 10 с упругой прокладкой 11 (картон, резина и др.). Конструкци  опоры позвол ет передавать касательное усилие, приложенное к торцу штифта, на наружный элемент в любом направлении, нар ду с этим наличие конического участка преп тствует выдвиганию внутреннего элемента из мессдозы. Мессдоза в це лом крепитс  донной частью в промежуточном стакане (или непосредственно в валке) с помощью гайки 12, причем посадочное место 6 обеспечивает равномерный зазор между штифтом и отверстием дл  его выхода на уровен.ь поверхности обрабатывающего инструмента. На рабочих участках 3 и 5 внутрен-него и наружного элементов.укреплены известными способами тензор.езисторы дл  измерени , соответственно, деформацией сжати  и деформации иэгиба, nponopuH ональных нормальному и касательному контактным напр жени м. Тензорезист.оры соединены по схемам полумоста или полного моста. В измерительные диагонали мостов через, электронный усилитель включаютс  шлейфы осциллографа.

Устройство работает сЛедуюш м обра

При пластической деформации металла

в процессе обработки давлением нормальные контактные напр жени  , воспринимаемые тopцo 5 штифта 1 . передаютс  рабочему участку 3 внутреннего элемента и упруго сжимают его вместе с тензорезИСторами , Зто вызывает рассогласование Прадза-рительно сбаланскоованного моста, сигнал которого поступает s услитель . Во врем  сжати  внутреннего элемента происходит обкатывание шариков 9 радиальной опоры между коническим s-H-ECTKOM 2 и полостью наружногоэлемента в стороны их расклинивани , ч-то И1С--ключает воспри тие этим элеменТ0М осе-в-ой нагрузки ,

Касатель-ные нап-р  ени  ,- действующие на торец шт-и-фта 1 , посредс-твом радиал-ьной ш-арико-вой опоры передаютс  каружном-у элементу f рабочий участок 5 которого подвергаетс  изгибу, а его слои, несущие текзорезисторы, с одной стороны - раст гиваютс , а с другой - сжимаютс . Это приводит к разбалансумостовой схемы и созданию соответствующего сигнала, который поступает в усилитель. Внутракний элемент, перед-ающий касательное усилие, при упругой деформации наружного элемента поворачиваетс  вокруг шарикового упора 8 и сам практически не испытывает д е форма--ц-й и и з Р-  б а .

Таким -абразомуконструкци  предлагаемого устройства позвол ет осуществить раздельное нагружекие рабочих участко-в упругих элементов массдозы сж-имаюшлми и изгибающими усили ми, что, в свою очередь, обеспечивает повышение точности измерени  нормальной и касательной составл ющих контактных напр жений.

Claims (2)

1.Чекмарев А.П., Ольдзиевский С.А. Методы исследовани  процессов прокатки . Металлурги , 1969, с.257-259.

2.Авторское свидетельство №2388.16, кл, G са L 1/04, 13.11.67,