Устройство для измерения сил резания при пилении на лесопильных рамах Советский патент 1983 года по МПК G01L5/16 

Изобретение относится к силоизмерительной технике и прецназначено пля измерения составляющих сил резания, возникающих при распиловке древесины (бревен, брусьев) на лесопильных рамах

Известно устройство цля исслецования процесса пилевяя, содержащее балку с жестко прикрепленными к ее внутренним сторонам упругими элементами .ОЛЯ зажима образца, упругий элемент с преобразователями, пильное полотно и подающие вальцы L 1 . .

Однако данное устройство не обеспочивает достаточной точности измерения, так как при распиловке образца под действием возникающих сил резания совместно с изгибом упругих элементов с тензорезисторами подвергается изгибу и сам образец и тем самым искажается истинная картина динамики процесса резания.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности ,rf достигаемому результату является устройство для измерения составляющих усилия резания содержащее корпус приспособления для крепления образца древесины и связанные с jgiMH через кинематические пары в виде шарнирных зажимов с упругими чувствительными элементами, воспринимающими составляющие усилия резани шя 2 .

Недостаток такого устройства ааклк чается в том, что по мере расятиловки образца момент сопротивления его меняется и величина деформации упругих элементов при. одной величине силы реза1гия будет различной. Кроме того, упругие элементы с тензорезисторами подвергаются не только деформации изгиба, но и растяжения. Все это не обеспечивает получение достаточной точности записи сил резания.

Цель изобретения - повышение точ- ности измерения сил резания путем обеспечения возможности свободного возвратно-поступательного перемещения тенаоэлементов при изгибе и.х в процеосе пиления образца всем поставом пил.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения сил резания при пилении на лесопильных рамах, содержащем корпус, приспособления для крепления образца и кинематически связанные с ними тензоэлементы, установленные с обеих сторон пр№. способления и закрепленные на корпусе, корпус выполнен в вице рамы, две жесткие противоположные части которой

соединены тягами между собой, а с приспособлениями - через послецоватепь но установленные тензоэлементы и кинематические, звенья, которые выполнены с двумя вращательными степенями свободы вокруг осей, одна из которых перпендикулярна направлению распила, а другая вдоль направления распила, причем одно из кинематических звеньев имеет дополнительную поступательную степень свободы в направлении nepneH- дикулярном плоскости распила.

На фиг. 1 представлены устройства, поперечный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

В устройстве для измерения сил резания две жесткие противоположные части рамы выполнены, например, в вкде левого 1 и правого 2 швеллеров или двутавровых балок, соединенных между собой тягами 3. Устройство содержит также промежуточные опоры 4, закрепленные на стенке .двутавровых балок или швеллеров 1 и 2, упругие элементы 5 с тензорезисторами (не показаны), две шарнирные опоры 6, обладающие двумя вращательными степен51ми свободы вокруг осей, одна из которых перпендикулярна направлению распила, а другая идет вдоль направления распила, и две шарнирно телескопические опоры 7, обладающие кроме двух вращательных степеней свободы еще поступательной в направлении, перпендикулярном плоскости пилы, распилываемый образец 8, крепежные приспособления 9 для фиксации образца 8, дерев5шные планки 10, закрепленнве на двутавровых балках или швеллерах 1 и 2, а также постав шш 11.

Для имитации взаимодействия поцающкх вал1зцов лесопильной рамы с устро- ством для измерения оси резания на двутавровые балки или швеллеры 1 и 2 закрепляют древесные планки 10, аналогичные частям бревен или брусьев.

При измерении сил резания при пилении образца на лесопильных рамах устройство перемещается подающими . вальцами лесопильной рамы. Во время распиловки образца 8 поставом, шш 11 возникают силы резания (вертикальная Р и горизонтальная Q ). которые передаются через образец 8 и крепежные приспособ, ления 9 на кинематические пары, выполненные в виде шарнирных опор 6 и шарнирно телескопических опор 7, а через них - на упругие элементы 5 с тензорезисторами. Тензорезисторы собираются в мостовую или полумостовую схему в эависимоств от применяемого усшштепя, Сигнвлы, получаемые при цеформаини тензоэпемектов, усшшвают ся н перелаются цля залвся на шлейф осциллографа. Устройство предварительно тарируется. Так как тензоэлемеяты 5 связаны с приспособлениями ОЛЯ крепл кия образца через кинематические пары с ооной стороны с двумя степенями свобоаы/ а с другой стороны с трем:я ст енями свободы, то в этом случае обеспечивается, упругая деформация тензоэлементов только лишь от изгиба вх в образец вместе с приспособлю нвями для крепления его кинематически I не жестко связан с Тензоэлементами н; кроме того, образец с приспособлениями не имеет возможности свободно перемешаться (плавать) относительно тензо ментов, чем обеспе1чивается точность записи составляющих сил резания.

Таким образом, такая конструктая устройства для измерения сил резания обеспечивает возможность тензоэлеме там изгибаться свободно в двух взаимно n Пенди1дглярных плоскостях, обеспечивеня тем самым плавание самого образца,

Использованне устройства цля измерь йия сил резания при пилении древесины на лесопильных рамах позволит повысить точность измерения сил резания, самым .более точно определять силовые и качественные показатели процесса рамного пиления. На основ НИИ этого повысится точность разработь ки режимов резания на лесопильных рамах, что позволит улучшить качество получаемых пиломатериалов и увеличить производительность лесопильных рам.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЙ СИЛ РЕЗАНИЯ ПРИ ПИЛЕНИИ НА ЛЕСОПИЛЬНЫХ РАМАХ, содержащее корпус,приспособления цля крегщеяия / образца и кинематически cpffsaHiaie с ними тензоэлементы, установленные с обеих сторон приспособления и закрепленные на корпусе, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности измерения путем обеспечения ВОЗМОЖНОСТИ свободного возвратяо-поо. тупатеяьного перемещения тензоэпементов при изгибе их в процессе пиления образца всем поставом щш, корпус выполнен В виде рамы, две жестю е противоположные части которой соединены тягами между собой, ас приспособл&нвями - через последовательно установленные тензоэлементы и кинематические звенья, которые выполнены с двумя врагщательными степенями свободы вокруг осей, о.дна из которых церпендикулярна направлению расгаша, а другая - идет В1доль направления распила, причем одно из кинематическюс звеньев имеет (О дополнительную поступательную степень с свободы В направлении, перпендикулярном плоскости распила. Oi vj