Динамометр для определения контактных давлений

Динамометр для определения контактных давлений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения усилий при редуцировании. Цель изобретения - повышение точности. При редуцировании изделия прогиб тензометрического деформирующего элемента фиксируется датчиками, наклеенными на его наружной поверхности, которая выполнена конической с углом конусности, равным углу конусности рабочего конуса. На внутренней поверхности обоймы, в которой размещен тензометрический деформирующий элемент и которая имеет тот же угол конусности, выполнен паз для размещения датчиков.1 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s G 01 1 1/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4731460/10 (22) 22.08.89 (46) 15.03.92, Бюл, М 10 (71) Институт сверхтвердых материалов АН

УССР и Воронежский политехнический институт (72) О А. Розенберг, Ю. А. Цеханов, А. А. Комаров, А.Д. Крицкий, С.Е. Шейкин и Е.В. Конягин (53) 531.781(088.8) (56) Розенберг О. А. Механика взаимодействия инструмента с изделием при деформирующем протягивании Киев: Наукова думка, t981, с. 51.

Проскуряков Ю. Г. и др. Объемное дорнование отверстий, М.| Машиностроение, 1984, с. 40-42.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения сил протягивания.

Известно устройство для измерения сил протягивания, основная часть которого—, стальной корпус, выполненный таким образом, что он хвостовиком соединяется с кареткой станка, а в переднюю часть ввинчен хвостовик патрона, в котором закрепляется протяжка; на наружной поверхности корпуса наклеены рабочие и компенсационные тензодатчики,.которые с помощью конуса и уплотнительных колец предохраняются от механических повреждений и попаданий влаги.

Недостатком устройства является то, что оно не позволяет с достаточной точностью получать значения контактных давлений.,, Я2;, 1719933 А1 (54) ДИНАМОМЕТР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

КОНТАКТНЫХ ДАВЛЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения усилий при редуцировании.

Цель изобретения — повышение точности.

При редуцировании изделия прогиб тензометрического деформирующего элемента фиксируетея датчиками, наклеенными на его наружной. поверхности, которая выполнена конической с углом конусности, равным углу конусности рабочего конуса. На внутренней поверхности обоймы, в которой размещен тензометрический деформирующий элемент и которая имеет тот же угол .конусности, выполнен паз для размещения датчиков. 1 ил.

Известно устройство для измерения сил при протягивании, основной частью которого является стальной корпус, на поверхности рабочей шейки последнего наклеены -а рабочие и компенсационные тензодатчики.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство (динамометр) для определения контактного давления в зонах заборного конуса и цилиндрической ленточки, представляющее собой тензометрический дорн (деформирующий элемент), геометрия рабочего конуса, цилиндрической ленточки и обратного конуса которого аналогична геометрии этих же участков рабочего деформирующего элемента, состоящее из плоских (шириной 3 мм) упругих элементов в виде колец специальной формы с окнами для на1719933 щий вид.

Г

Устройство состоит из жесткой обоймы 45

1 с посаженным в нее по сопряжению кону50

55 клейки тенэодатчикоа, которые гайками в виде пакета зажимаются на оправке, При помощи этого инструмента возможно получение эпюры распределения контактных давлений за один проход инструмента через отверстие обрабатываемой втулки.

Недостатки устройства заключаются в недостаточно высокой точности — оно имеет низкую разрешающую способность, поскольку шаг дискретизации длины контакта инструмента с обрабатываемой поверхностью равен ширине плоского кольца, т, е. 3 мм. В то же время, в большинстве случаев длина контакта при деформирующем протягиаании находится в пределах 0,2-7 мм. Между измерительными плоскими кольцами из-за осевых усилий, являющихся результатом сборки и эксплуатации тензометрического дорна, возникают усилия трения, что приводит к погрешностям измерений.

Цель изобретения — повышение точности определения контактных давлений при редуцировании.

Эта цель достигается тем, что в динамометре, содержащем размещенный в обойме тензометрический деформирующий элемент, геометрия рабочего конуса, цилиндрической ленточки и обратного конуса которого идентична геометрии указанных участков рабочего деформирующего элемента, и датчики, наружная поверхность тензометрического деформирующего элемента и внутренняя поверхность обоймы выполнены в форме усеченного конуса, угол конусности которых равен углу конусности рабочего конуса, на внутренней поверхности обоймы выполнен паз, а датчики размещены на коНической поверхности тензометрического деформирующего элемента.

На чертеже изображено устройство, обсов тензометрическим деформирующим элементом 2, на который наклеены датчики

3. Причем под эти датчики в обойме 1 аыполнен паз. Тензометрический деформирующий элемент 2 поджимается к обойме гайкой 4. Причем между гайкой 4 и элементом 2, элементом 2 и обоймой 1 находятся шайбы — вкладыши 5 и 6.

В реальном процессе сила редуцирования распределяется по участкам рабочей .зоны неравномерно. Поэтому для определения контактных давлений при редуцировании на различных участках рабочей зоны деформирующий элемент 2

40 выполнен в виде усеченного конуса и обклеен тензометрическими датчиками 3. Редуцируют изделие тензометрическим деформирующим элементом 2. Образующийся в результате этого некоторый прогиб деформирующего элемента 2 фиксируется датчиками 3. Причем силы, действующие на различных участках фактической протяженности контакта, имеют свой коэффициент соответствия. После снятия показаний датчиков 3 и определения коэффициентов соответствия получают некоторые значения усилий, которые дают возможность построить график изменения значений контактных давлений на различных участках фактической протяженности контакта деформирующего элемента, В институте сверхтвердых материалов

АК Украины разработан опытный образец устройства для определения контактных давлений при редуцировании поршневых пальцев двигателя Д-240 диаметром 46 — 0,5 мм, длиной 80 мм. Рабочий конус деформирующего элемента имеет длину 43 мм и угол

6,5О, ширина цилиндрической ленточки составляет 1 мм. Величина конусности обратного конуса составляет 5О, Диаметр волоки по ленточке 42,5 мм. Деформирующий элемент выполнен из твердого сплава ВК 15 с толщиной стенки 12,5 мм и имеет 10 тензометрических датчиков, Обойма выполнена из стали 35ХГСА; HPC 50-56 с наружным диаметром 135 мм, высотой 135 мм, внутренним диаметром 81,5 мм и углом конуса

6,5О. Устройство испытуется при редуцировании поршневых пальцев двигателя -240 из стали 12 ХНЗА, НВ 170;..190, с натягом

3,5 мм, что соответствует фактической напряженности контакта 15,5 мм. Испытания производятся на скорости 0,05 м/с. В качестве технологической смазки используется жидкость MP-4, В результате испытания получена эпюра изменения значения контактных давлений по фактической протяженности контакта с шагом дискретизации

1,55 мм, что в два раза точнее прототипа, имеющая одну нулевую точку в начале координат, один максимум, монотонное возрастание.

Полученные экспериментальные данные о величине и характере изменения значений контактных давлений по фактической протяженности контакта деформирующего элемента дают возможность за счет цельности элемента избежать погрешностей (например, из-за возникновения сил трения как в составном деформирующем элементе прототипа), оптимизировать геометрию инструмента, за счет чего повышается его стойкость.

1719933

Ф о р мул а изобретен ия

Составитель О. Розенберг

Техред М.Моргентал Корректор Н. Ревская

Редактор И. Касарда

Заказ 766 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва; Ж-35, Раушская наб., 4!5

Производственно-.издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Динамометр для определения контактных давлений при редуцировании, содержащий размещенный в обойме тензометрический деформирующий элемент, геометрия рабочего конуса, цилиндрической ленточки и обратного конуса которого идентична геометрии указанных участков рабочего деформирующего элемента, и датчики, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, наружная поверхность тензометрического деформирующего элемента и внутренняя поверхность обоймы

5 выполнены в форме усеченного конуса. угол конусности которых равен углу конусности рабочего конуса, на внутренней поверхности обоймы выполнен паз, а датчики размещены на конической поверхности тензометриче10 ского деформирующего элемента.