Датчик для измерения сил резания

Датчик для измерения сил резания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сеюэ Советских

Социалистических

Республик

753548 (61) Дополнительноe к авт. свил-ву (51)/й. Кл. (22}Заявлено 30.01.78 (21} 2574444/25-08 с присоединением заявки,% (23) Приоритет

В 23 В 25/06

Государственный комитет но девам изобретений н открытий

Опубликовано 0708.80. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 07.08.80: (53) УДК 621.941 (088,8} (72) Автор изобретения

В. Д. Сквирский (71) Заявитель

Ворошиловградский машиностроительный институт (54} ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛ РЕЗАНИЯ

Изобретение относится к измерительной технике.

Известны датчики для измерения сил резания, содержащие магнитопровод с круглыми пазами, расположенными под углом 45 к осям, параллельным линиям действия двух составляю5 щих силы резания, и образующими чувствительные элементы датчика в плоскости, параллельной плоскости расположения этих составляющих, и обмотками, размещенными на чув!

О ствительных элементах (1) .

Недостатками таких датчиков являются невысокая точность измерения, большие габариты и высокая стоимость.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в датчике магнитопровод выполнен в виде бруса с прямоугольным, измененным по длине, сечением, на чувствительных элементах располо- 20 жены дополнительные обмотки, соединенные акледовательно согласно.

На фкт. 1 представлен общий вид датчика; а фиг. 2 — распределение внутренних напря жений в поперечном сечении магнитопровода, возникающих под действием составляющих Р> и Р; на фиг. 3 — распределение внутренних напряжений от составляющей Р„; на фиг. 4— сечение магнитопровода в месте расположения чувствительных элементов без обмоток, разрез

A — А фиг.2; на фиг. 5 — включение обмоток датчика.

Датчик для измерения трех составляющих

Р,, Р, и Р силы, действующей в пространстве, состоит из пятистержневого магнитопровода 1 (фиг. 1), выполненного из стали 40Х, обладающей магнитоупругими свойствами, и обмоток 2, расположенных на чувствительных стержнях магнитопровода.

Обмотка возбуждения состоит нз четырех секций йг — Й4, расположенных на четырех чувствительных элементах маппггопровода, по одной на каждом. Кроме того, на каждом из чувствительных элементов расположено по три выходные обмотки. Номера обмоток соответствуют номерам чувствительных стержней (см. фиг. 4). Например, на стержне 1 находит753548

3 ся секция М1 обмотки возбуждения и три выходные обмотки Ф(, NI и (NI.

Действие каждой из трех составляющих силы приводит тело датчика в напряженное состояние (фиг. 2 и 3). При этом для каждого из чувствительных стержнеи можно записать

20 М„«1„ V„4„(1,!

W 5 W (1), Е х

Мц (х1

Си 25 г Ме 5 Юх (2)б

Mu(Vx1 P„Mu(V (Э 4(и и M(x, .

Ми(Р„(Ри Mu(Px(Wu S Wx (4)

Сжатие и растяжение чувствительных стерж,ней магнитопровода вызывает изменение из магI итных проницаемостей, а, следовательно, и ЭДС наводимых во вторичных обмотках, причем знаки приращений магнитной проницаемости и

ЭДС определяются знаком внутренних напряжений. (3) Секции обмотки возбуждения и выходные обмотки включены последовательно, причем

:способ включения выходных обмоток зависит от того, какую составляющую необходимо измерять (фиг. 5).

Датчик работает следующим образом.

При отсутствии усилий во всех вторичных (0 обмотках наводятся равные ЭДС. Попарно встречным включением обмоток в цепях измерения Р, н Pz обеспечивается равенство суммарных ЭДС нулю. В цепи измерения Р суммарная у

ЭДС будет равна учетверенному значению ЭДС

15 холостого хода одной из обмоток.

При измерении Р, (см. фиг. 5) суммарная

ЭДС, наводимая в цепи будет

Ех х « (2" б 64) (5), Подставив в (5) выражение (1-4), получим хЮ °

При измерении Р, у (1 I (2 3 4) еу = fу (РУ1

При измерении Рх

Е2, = 1 « 62-6 +64) (=г f ((()

В цепях измеренияЪх и Pz отсутствует ЭДС холостого хода датчика. При измерении Р, . необходимо компенсировать ЭДС холостого хода любым из известных способов.

Формула изобретения

Датчик для измерения сил резания, содержащий магнитопровод с крутлыми пазами, расположенными под углом 45 к осям, параллельным линиям действия двух составляющих силы резания, и образующими чувствительные элементы датчика в плоскости, параллельной плоскости расположения этих составляющих, и обмотками, размещенными на чувствительных элеме(пах,о тл и чаю щи йс я тем,что, с целью повышения точности измерения, магнитопровод выполнен в виде бруса с прямоугольным, переменным по длине, сечением, а на чувствительных элементах расположены дополнительные обмотки, соединенные последовательно согласно.

11сточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР М 609600, кл. В 23 В 25/06, 1976.

75354Я

Фиг- 2

1-А

Составитель В. Платонов

Техред М.Петко

Корректор Г. Назарова редактор И. Гохфельд

Поднисное

Филиал ППП "Патент."., г. Ужгород, ул. Проектнаи, 4

Заказ 4808/8 Тираж 1160

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5