Регистрирующее устройство Советский патент 1985 года по МПК G01L5/16 G01D13/24 

:л :л

35

сл 11 Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано для определения и регистраци усилий при резаний лезвием или пило Известны динамометры для определ ния составляющих резания, содержаще корпус, резец, державку, месдозы и пружины сжатия между державкой и корпусом 03 Эти динамометры предназначены в основном для измерения составляющих сил резания при условии, что резец неподвижен, а испытуемый образец со вершает вращательные или поступател ные движения. Недостатками динамометров являются большие Погрешности от инерц онных сил и трудности снятия электрических напряжений с месдоз при подвижном резце и неподвижном испытуемом образце, а также то, что быстроизменяющиёся процессы, типа ударов ножом, можно фиксировать тол ко путем записи на фотобумагу с помощью осциллографа, Наиболее близким по технической сущности к изобретеншо является устройство, содержшцее корпус с установленными в нем силоизмерителями и индикаторами с демпфирующим узлом (Yj . В известном устройстве силоизмерители имеют стрелочные индикаторы, ta демпфирующий узел выполнен в виде оси индикатора максимальных усилий, контактирующей в торце с тарельчатой пружиной. Недостатком этого устройства такж является низкая точность регистрации обусловленная тем, что давление тарельчатой пружины на ось постоянно, а соотношение величины измеряемого усилия к тормозному различно в каждом секторе поворота рабочей стрелки индикатора. Цель изобретения - повьш1ение точности регистрации максимальных усилий. Указанная цель достигается тем, что в регистрирующем устройстве, содержащем корпус с установленными в нем силоизмерителями и индикаторами с демпфирующим узлом, каждый силоизмеритель выполнен в виде кронштейна, на,котором размещен демпфирующий узел выполненный в двух треугольных пластин ) -образной пружины, связанно своим основанием с кронштейном с по5мощью регулировочного соединения, -и расположенного между пластинами пбдвижного рычага светового индикатора, причем угол расхождения пластин выбран больше нуля, но меньше угла трения их поверхности о поверхность рычага. На фиг.. 1 показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.1. Регистрирующее устройство состоит из корпуса 1, к которому шарнирно прикреплен маятник 2 с ножом 3, жестко установлены кронштейны 4 силоизмерителей и прижимной кронштейн 5 механизма крепления испытуемых образцов . К кронштейнам 4 силоизмерителей жестко крепятся плоские пружинные элементы 6, а к прижимному кронштейну 5 - пластина 7. Плоскости элементов 6 и пластины 7 в сечении образуют равнобедренный прямоугольный треугольник ABC, причем плоскости элементов 6 направлены по катетам указанного треугольника. В нижней части пружинных элементов 6 установлены тензодатчики 8, которые связаны с пшейфовым осциллографом, а верхние части элементов 6 заканчиваются коническими упорами 9. Силоизмерители, кроме тензодатчиков 8, содержат регистраторы максимальных усилий, которые выполнены в виде Г-образного рычага 10 с зеркалом 11, щелевого источника 12 света и шкалы.13 измерений. Г-образный рычаг 10 установлен на оси 14, которая жестко связана с кронштейном 4. Малое плечо Г-образного рычага контактирует с коническим упором 9, а большое плечо противолежащими плоскостями - с двумя треугольными пластинами V -образной пружины 15, закрепленной у ее основания к выступу .кронштейна 4 регулировочным резьбовым соединением 16.V -образная пружина и рычаг индикатора образуют демпфирующий узел. Предельный угол расх9;вдения пластин меньше угла трения их поверхности о поверхность расположенного между ними подвижного рычага 10. Кронштейны 4 и 5 посредством пазов 17- и болтовых соединений 18 крепятся к корпусу 1. Между пружинными элементами 6 и пластиной 7 крепится испытуемый образец 19. В корпусе 1 имеется отверстие 20 для размещения образца, если он имеет большую длину. ; Регистрирующее устройство - работает следующим образом. Ослабив болтовые соединения 18, кронштейн 5 по пазам 17 удаляют от центра отверстия 20. С задней стороны корпуса в отверстие 20 вводят испытуемый образец 19 таким образом чтобы он касался плоскостей пружинных элементов 6 и выходил за их пределы. Приблизив кронштейн 5 вплотную к образцу 19, затягивают болтовое соединение 18. В зависимости от поперечного размера испытуемого образца 19, перемещают по пазам 17 кронштейны 4 силоизмерителей. После установки образца включают источник 12 света регистраторов максимальных усилий и устанавливают Г-образный рычаг 10 в исходное положение. В любом положении рычаг 10 фиксируется от произвольных перемещений силой трения между-рычагом и пластинами V-образной пружины 15. Установив в исходное положение регистраторы максимальных усилий, поднимают в исходное положение на определенный угол маятник 2 с ножом 3. Отпускают маятник 2, а нож 3 под действием кинетической энергии движущихся масс перерезает испытуемый образец 18, при этом пружинные элементы 6 воспринимают продольную РК и поперечную Ру нагрузки, а при необходимости нормальную Рц и тангенциальную Р силы От пружинных элементов 6 через конические упоры 9 усилие передается на короткое плечо Г-образного рычага 10. Преодолев силу трения между рычагом 10 и пластинами V -образной пружины 15, рычаг 10 с зеркалом 11 поворачивается на некоторый угол; при этом отраженный луч света от зе кала также изменит свое направление и на шкале 13 зафиксирует величину, отклонения,- пропорциональную усилию на пружинные элементы 6, Достигнув максимального отклонения, Г-образный рычаг пластинами V -образной пружины 15 будет удерживаться в этом положении, а пружинные элементы 6 с упорами 9 после прохождения ножа возвратятся в исходное положение. После остановки маятника по шкале 13 снимают показания регистраторов максимальньпс усилий, а при необходимости с помощью тензодатчиков 8 производят запись параметров шпейфовым осциллографом на фотобумагу. При исследовании процесса резания испытуемых образцов ножом составляющие усилий резания могут принимать довольное большие значения и носить характер кратковременного удара. При этом отклонение Г-образного рычага 10 будут значительными, однако преждевременного его отрыва от упора не произойдет,так как плоскость рычага 10 с увеличением отклонения войдет на большую глубину между пластинами V-образной пружины 15 с увеличением при этом угла |3 и сила трения увеличится. Погрешности в показаниях регистраторов максимальных усилий при любых значениях Pj и Рц будут минимальными, так как сила трения, фиксирующая рычаг с зеркалом, пропорциональна измеряемой силе Ру и Р. Использование предлагаемого регистрирующего устройства позволит повысить точность регистрации максимальных усилий благодаря такому выполнение демпфирующего узла, которое обеспечит изменение силы сопротивления V -образной пружины прямо пропорционально отклонению Г-образного рычага, т.е. приложенному усилию.

РЕГИСТРИРУЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее корпус с установленными в нем силоизмерителями и индикаторами с демпфирующим углом, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности регистрации максимальных усилий, в нем каждый силоизмеритель выполнен в виде кронштейна, на котором размещен демпфирующий узел, выполненный в виде двух треугольных пластин V -образной пружины, связанной своим основанием с кронштейном с помощью регулировочного соединения, и расположенного между пластинами подвижного рычага светового индикатора, причем угол расхождения пластин выбран больше нуля, но меньше угла трения их поверхности о поверхность рычага.