Двухкомпонентный датчик сил резания

Двухкомпонентный датчик сил резания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 11517465

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.02.74 (21) 1996078/08 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 15.06.76. Бюллетень № 22 (45) Дата опубликования описания 03.09.76 (51) М.Кл В 23 В 25/06

G 01 L5/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621.941 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Яковенко, В. Д. Сквирский, А. Д. Коновалов и В. А. Копанев

Ворошиловградский машиностроительный институт (71) Заявитель (54) ДВУХКОМПОНЕНТНЫЙ ДАТЧИК СИЛ РЕЗАНИЯ

НА РЕЗЦЕ

1 2

Ми(Р,) Ми(/ »)

1 к» + я зо,в другам:

Изобретение относится ас области станкостроения и может быть использовано для исследования процессов резания.

Известен двухкомпонентный датчик сил резания на резце, измеряющий тангенциальную и осевую составляющие, содержащий изгибаемый магнитопровод, обмотки возбуждения и выходные обмотки.

Для упрощения конструкции и .повышения чувствительности в предлагаемом датчике в магнитопроводе выполнены пазы, образующие чувствительные элементы датчика ia,плоскости, параллельной:плоскости действия указанных составляющих сил резания, при этом выходные обмотки датчика включены последовательно согласно и последовательно встречно.

На фиг. 1 представлен, описываемый датчик, общий вид; на фиг. 2 — распределение внутренних напряжений в теле датчика под действием усилий Р„и Р,; на фиг. 3 — под действием усилия Р„.

Датчпк,для измерения двух составляющих

P„и Р„(фиг. 1) усилий резания состоит:из трехстержнавого магнитоправода 1, .функцию которого выполняет, применяемая на тяжелых токарных станках, державка резца 2 с выфрезерованными пазами, изготовленная из стали марки 40Х, обладающей магнитоупругими свойствами, и шести обмоток 8, раслоложенных на тонких стержнях магнитопровода.

Две катушки, по одной с каждого стержня, например, W1 и W4 соединяются согласно последовательно и,питаются от источника леременного тока, создавая в материале сердечника нужную намагниченность..Вторичные обмотки W и Уе соединяются последовательно согласно, а Кз и Фе — последовательно встречно.

10 Датчик работает следующим образом. При отсутствии усилий во всех вторичных обмотках наводятся равные э.д.с. Суммарная э.д.с.:в цепи обмоток Wq u Кз при нулевых значениях усилий должна быть компен1о сирована любым из известных способов,,компенсация э.д.с. цепи обмоток Рз и Ке происходит, благодаря встречному их включению.

Действие каждой из трех составляющих усилия резания ЄЄи Р„приводит тело датчика в напряженное состояние. Как видно из эпюр распределения напряжений (фиг.

2 и 3), наиболее нагруженными будут тонкие стержни |магнитолровода, причем в одном из я5 них:

517405.Ми(Р,) Ми() а (2) W„W

Сжимающие напряжения от действия соста вляющей Р„(ввиду действия ее на большую площадь, а также сравнительно малого ее значения) очень, малы, и влиянием этой составляющей на выходные сигналы можно пренебречь.

При сжатии тонких стержней изменяется их магнитная проницаемость, а, следовательно, и э.д,с., наводимая во вторичных обмотках, З.д.с., наводимая в цепи обмоток W и We..

Е! = fl (о!+ о2)

Пользуясь формулами 1 и 2, получаем:

Е = 1! (.)

Э.д.с., наводимая в цепи обмоток We и We, Е, = fq (o! — о )

Аналогично предыдущему получим:

Е, = 4 (Р.-)

Таким образом, в одной из выходных цепей .получаем информацию об тангенциальной составляющей Р„:в другой об осевой Р„. Поскольку при продольном течении обе составляющие возникают одновременно, причем, Р, всегда больше Р„приблизительно вдвое, в тонких чувствительных стержнях отсутствуют растягивающие напряжения, а действие

Р„лишь увеличивает или ослабляет .напряжения, обусловленные действием тангенциальной составляющей. Это значительно повышает чувствительность датчика при работе его в дифференциально-трансформаторном режиме (измерение Р„).

Формула изобретения

1. Двухкомпонентный датчик сил резания на резце, измеряющий тангенциальную и осевую составляющие, содержащий изгибаемый магнитопровод, обмотки, возбуждения и выходные обмотки, о тл и ч а ющ и и ся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения чувствительности датчика, в магнитопроводе выполнены, пазы, образующие чувствительные элементы, датчика в:плоскости, параллельной плоскости действия у казанных составляющих сил резания.

2, Датчик по .п. 1, отличающийся тем, что выходные обмотки, датчика включены последовательно согласно и последовательно встречно.

517405

Составитель В. Пегов

Техред Е. Подурушина

Корректор В. Гутман

Редактор С. Байкова

Заказ 832/1069 Изд. № 1567 Тираж 1178 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип, Харьк. фил. пред. «Патент»