Трехкомпонентное устройство для измерения усилий при ротационной вытяжке Советский патент 1986 года по МПК G01L5/16 

(pag.f Изобретение относится к приборостроению и предназначено для измерения усилий при ротационной вытяжке оболочковых деталей. Целью изобретения является повышение точности измерения без снижения точности вытяжки, На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг, 2 - то же, вид сверху; на фиг, 3 - сечение А-А на фиг, 1; на фиг, 4 - сечение Б-Б на фи г, 1, Устройство содержит корпус 1, подвижный рабочий стержень 2 со сферическим наконечником 3, выполненный радиусом R, вертикальную поворотную ось 4, горизонтальные шарнирные полу оси 5, корпус шарнира 6, державку 7, закрепленную в резцедержателе 8, четыре консольные балки 9 - 12 с тензорезисторами, регулируемые нажим ные элементы - упоры с контргайками 13 - б, давильный ролик 17, который установлен на подшипниках в вилке 18 Устройство работает следуюпдам образом. При рабочем давлении ролика 17 в направлении, показанном стрелкой 8 в результате контакта инструмента с заготовкой возникают силы и Р,, При воздействии радиальной силы Р,. на ролик 17 рабочий стержень 2 имеет возможность упруго перемещаться по продолговатому отверстию относительно оси 4 (фиг, 4) и воздействовать через упор 13 на Г-образную балку 11, на которую наклеен тензорезистор, измеряющий силу Рц, При воздействии тангенциальной составля ющей Pj на ролик 17 рабочий стержен 2 упруго повернется относительно го ризонтальных полуосей 5 и через упо 14 воздействует на консольную балку 9, на которой наклеены тензорезисто ры, измеряющие силу Р, При движении ролика 17 по направлению стрелк В на него действует осевая сила Р При этом рабочий стержень 2 упруго поворачивается вокруг оси 4 и через упор 16 воздействует на консольную балку 10, на которой наклеены тензорезисторы, регистрирующие силу Р;(. Пр движении ролика 17 против стрелки 8 на иего действует осевая сила Р , При этом рабочий стержень 2 ущруго поворачивается вокруг оси 4 и через упор 15 действует на консольную бал ку 12, на которой наклеены тензорезисторы, регистрирующие действие силы Р , На конце рабочего стержня 2 закреплен сферический наконечник 3, рабочая поверхность которого выполнена радиусом R , равным расстоянию от торца рабочего стержня до центра вращения шарнира, благодаря чему создаются условия для разложения по координатным осям действующих сил, что при наличии независимь1Х консольных балок 9 - 12 исключает их взаимовлияние. Положение упоров 13 - 16 фиксируется контргайками, благодаря чему создается высокая жесткость устройства, что способствует повышению точности измерений и точности обработки. Формула изобретения Трехкомпонентное устройство для измерения усилий при ротационной вытяжке, содержащее рабочий стержень с хвостовиком, вилку с давильным роликом, упругие элементы и корпус, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерения без снижения точности вытяжки, в него введен шарнир, состоящий из обхватывающего рабочий стержень корпуса, с двумя взаимно перпендикулярными осями вращения, первая из которых выполнена в виде стержня, жестко соединенного с корпусом шарнира, и проходящая через отверстие в рабочем стержне, а вторая - в виде двух соосных цапф, соединяющих корпус устройства с корпусом шарнира, причем отверстие в рабочем стержне имеет участок с прямолинейными стенками, параллельными радиальной составляющей усилия вытяжки, длина которого не менее величины номинальной осадки устройства в соответствующем направлении, а торец хвостовика рабочего стержня выполнен в виде сферы, радиус которой равен расстоянию от торца рабочего стержня до центра вращения шарнира, упругие элементы выполнены в виде четырех консольных балок с тензорезисторами, первая консольная балка выполнена Г-образной и соединена с торцом рабочего стержня посредством регулируемого нажимного элемента, ось которого совпадает с продольной осью рабочего стержня, вторая, третья и четвертая консольные балки жестко соединены с корпусом устройства, их оси

312752384

параллельны продольной оси рабочего через регулируемые нажимные элеменстержня, а свободные концы соединены ты, оси которых перпендикулярны прос боковыми поверхностями хвостовика дольной оси рабочего стержня.

Физ.г

Изобретение относится к силоизмерительной технике и позволяет повысить точность измерений без снижения точности вытяжки. В установленном корпусе 1 и рабочем стержне 2 со сферическим наконечником 3 выполнено отверстие, имеющее участок с прямолинейными стенками. При воздействии радиальной силы на ролик 17 рабочий стержень 2 упруго перемещается по отверстию относительно оси 4 и воздействует через упор 13 на Г-образную балку 11 с теизорезистором. Тангенциальная составляющая сила вызывает воздействие рабочего стержня 2 через упор 14 на консольную балку 9 с тензорезисторами. Вы- полнение сферического наконечника радиусом, равным расстоянию от торца рабочего стержня до центра вращеО) ния шарнира, приводит к исключению взаимовлияния разложенных по координатным осям действующих сил, 4 ил.

А-А

фиг.З

6-6

(риг. 4