Устройство для измерения расхода энергии при сверхскоростном резании металлов

Устройство для измерения расхода энергии при сверхскоростном резании металлов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ЭНЕРГИИ ПРИ СВЕРХСКОРОСТНОМ РЕЗАНИИ МЕТАЛЛОВ, содержащее стрелякхцее приспособление с дульной частью. контактные датчики, встроенные в последней , резец, образец и регистраторы скорости подвижного элемента до и после резания, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, каждый регистратор скорости выполнен из последовательно соединенных первого логического элемента И-НЕ, инвертора, второго логического элемента И-НЕ и счетчика импульсов, кроме того, устройство содержит генератор импульсов , подключенный к второму входу второго элемента И-НЕ, и два триггера , каждый из КОТОЕИХ своим входом подключен к соответствующему контактному датчику, а первый логичес- { кий элемент первым входом под«Л ключен к прямому выходу первого триггера , а вторым входом подключен к инверсному выходу второго триггера / ю to со 2

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

1(5П В 23 8 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/"К АВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЪСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3515212/25-08 (22) 24.11 ° 82 (46) 30 10.84. Бюл. Р 40 (72) Д.Х.Касрадзе, A.Т.Гицба и Б Н Игумнов (71) Грузинский институт субтропического хозяйства (53) 621 ° 91 (088 ° 8} (56) 1.Полосаткин Г.Д. и др. Определение сил при резании металлов со скоростями 100-700 м/с. Изв. высш. учеб. заведений. Физика, 1968, М 1, с, 86-90

2.Касрадзе Д.X. Исследование процесса сверхскоростного резания металлов в диапазоне скоростей 100—

1000 м/с. Тбилиси, 1972, с. 3-7. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

РАСХОДА ЭНЕРГИИ ПРИ СВЕРХСКОРОСТНОМ

РЕЗАНИИ МЕТАЛЛОВ, содержащее стреляющее приспособление с дульной частью, „,SU„„1121123 A контактные датчики, встроенные в последней, резец, образец и регистраторы скорости подвижного элемента до и после резания, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, каждый регистратор скорости выполнен из последовательно соединенных первого логического элемента И-НЕ, инвертора, второго логического элемента И-НЕ и счетчика импульсов, кроме того, устройство содержит генератор импульсов, подключенный к второму входу второго элемента И-НЕ, и два триггера, каждый из котрых своим входом подключен к соответствующему контактному датчику, а первый логичес- Я кий элемент И-НЕ первым входом под ключен к прямому выходу первого триг гера, а вторым входом подключен к инверсному выходу второго триггера.

1121123

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано для измерения параметров (скорости и др.) эоны сверхскоростного резания металлов (порядка

100-1000 м/с).

Известны устройства для измерения расхода энергии маятниковым способом

С1).

Известные устройства не обеспечи- . вают высокой точности измерения, чув-10 ствительны к вибрациям, трудно налаживаемые при регулировании глубины резания.

Известно также устройство для измерения расхода энергии при сверх- f$ скоростном резании металлов, содер- . жащее огнестрельную установку с дульной частью, в которой встроены контактные датчики. В дульной части неподвижно закреплен образец. Процесс резания осуществляется выстрелом резца из огнестрельной установки по неподвижному образцу. Определение расхода энергии и усилия резания производится путем измерения скорости 25 резца до и после зоны резания. В частности, расход энергии устанавливается по разности квадратов скоростей резца до и после зоны резания (v — — 3 ) н массе резца. Регистрация ско- З0 рости резца осуществляется на осциллографе с погрешностью измерения

8-10% (.23 °

Недостаток данного устройства состоит в низкой точности измерения нескольких важных характеристик процесса резания (например, стойкостных характеристик резца, точное регулирование глубины резания, улавливание стружки без ее дополнительной деформации и т.д.). 40

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения расхода энергии при сверхскоростном 45 резании металлов, содержащем стреляющее приспособление с дульной частью, контактные. датчики, встроенные в последней,резец, образец и регистраторы .скорости подвижного элемента до и после резания, каждый регистратор скорости выполнен из последовательно соединенных. первого логического элемента И-НЕ, инвертора, второго . логического элемента И-НЕ и счетчика импульсов, кроме того, устройство содержит генератор импульсов, подключенный к второму входу второго элемента И-НЕ, и два триггера, каждый из которых своия входом подключен к соответствующему, контактному дат- 60 чику, а первый логический элемент

И-НЕ первым входом подключен к прямому выходу первого триггера, а вторым входом подключен к инверсному выходу второго триггера.

На фиг. 1 показан узел резания устройства; на фиг. 2 — схема измерения расхода энергии при резании.

Узел резания состоит из дула 1, к которому под.давлением пороховых газов, выделенных иэ стреляющего приспособления (не показано), перемещается исследуемый образец 2, резца 3, закрепленного перпендикулярно оси дула, микрометрического механизма 4 для установки требуемой глубины резания и стружкоулавливателя 5. В отверстиях дула 1 встроены датчики 6-10 для регистрации скорости образца 2 до и после зоны резания.

Схема измерения. (Фиг. 2) содержит контактные датчики, триггеры 11-15, входы которых подключены к контактным датчикам 6-10, логические элементы И-НЕ 16-20 и инверторы 21-26, соединенные с выходами триггера, генератор 27 и счетчики 28, 29 импульсов высокой частоты, дешифраторы 30 и 31, цифровые индикаторы 32 и 33 соответственно скорости образца до и после эоны резания, элек- .. тронный осциллограф 34 и кнопку 35.

Устройство работает следующим образом.

При контакте движущегося в дуле образца 2 с неподвижным резцом 3 осуществляется процесс резания. Подача резца для установки требуемой глубины резания производится микрометрическим механизмом 4. После реезания образца стружка по наклонному отверстию в стволе попадает в стружкоулавливатель 5. Стружкоулавливатель легко отделяется от узла резания. Образец, пройдя узел резания, попадает в специальный улавливатель, откуда извлекается для исследования.

Работа схемы измерения скорости образца заключается в следующем. При перемещении образца 2 происходит последовательное срабатывание заьыканйя контактных датчиков 6-10, расположенных в дуле, что вызывает смену состояния триггеров 11-15. При этом на выходах логических элементов И-НЕ 16 и 17, входы которых подключены соответственно к инверсным и прямым выходам триггеров 12, 13 и

14, 15, формируются прямоугольные импульсы, длительность которых обратно пропорциональна скорости образца до и после процесса резания. Импульсы с выходов элементов 16 и 17 инвертируются элементами 25 и 26 и открывают поочередно логические элементМ И-ЙЕ 19 и 20, через которые на входы счетчиков 28 и 29 поступают импульсы высокой частоты с кварцевого генератора 27, Количество подсчитанных счетчиками 28 и 29 импульсов обратно пропорционально скорости образца до .и после зоны резания.

112)123

Составитель В.Алексеенко

Редактор M.Áàíäóðà Техред С.Мигунова Корректор O.Луговая

Заказ 7865/10... . ..Тираж.766.... ..Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР .по.делам изобретений и открытий

113035, Москва,.Ж-35, Раушская наб., д.4/5.Филиал .ППП . . .Патент .!, r.Óæãîðîä, .ул.Проектная,4 .

Состояние счетчиков 28 .руется дешифраторами 30, 31 н индицируется десятичными цифровыми индикаторами 32 и 33. Длительность импульсов генератора 27 (О;1 м.с) выбрана намного меньше длительности импульсов на выходе элементов 16,17,. чем и достигается высокая точность (0,5Ъ) определения скорости образца до и после процесса резания, а следовательно, и расхода энергии на резание. Кроме того, представление информации в цифровом виде повышает производительность измерений.

В устройстве предусмотрена допол нительная возможность регистрации нм-15 пульсов скорости образца на электронном осциллографе 34. Это достигается подачей импульсных сигналов выходов элементов 16 и 17 через элемент И-НЕ на вход У осциллогра- 70 фа. При этом запуск временной развертки осциллографа осуществляется триггером 11.

Кнопка 35 служит для установки начального состояния схемы измерения при повторных экспериментах. Инверторы 21-24 обеспечивают повышение-помехозащищенности схемы измерения.

В устройстве возможно также ис-.

;пользование контактных .датчиков, работающих на размыкание при полете образца через соответствующий датчик. При этом входы триггеров 11-15 должны быть подключены к датчикам через дополнительные инверторы.

Применение устройства позволяет увеличить объем и повысить качество получаемой информации за счет высо-. кой точности измерений, а также сократить время проведения экспериментов.