Устройство для измерения силы бесстружечного резания древесины Советский патент 1989 года по МПК G01L5/16 

Изобретение относится к силоизмери тельной технике и предназначено для измерения усилий бесстружечного поперечного резания древесины,

Цель изобретения - повышение точности измерения.

На фиг,1 показана схема сил, действующих на клиновидную часть и одну бо ковую грань ножа устройства; на фиг,2 - первая часть силоизмерителя предназначенная для измерения усилия резания Р, вид в аксонометрической проекции; на фиг«3 - силоизмеритель совместно с фиксатором древесины, вид в аксонометрической проекции; на фиг.4 - силоизмеритель и фиксатор древесины, вид сбоку; на фиг,5 - то же, вид сверху.

Устройство содержит силоизмеритель состоящий из двух частей, первая часть которого предназначена для передачи и измерения усилия резания и состоит из двух расположенных одна параллельно другой П-образных сто- ек и 2, которые жестко соединены между собой продольными брусьями 3. Под продольными брусьями 3 перпендикулярно к ним при помощи планок 4, болтов 5 и 6 крепится клиновидная часть ножа 7, Между продольными 6pyci ями 3 и опорой 8, через которую переДеется нагрузка от силового механизма, размещены тензорезисторные датчи- ки силы, которые могут быть выпол} е- ны например, в виде четырех тензомет- рических колец, 9, Тензометрические кольца 9 установлены при помощи винтов 10 и шайб 11, Вторая часть сило- измерителя состоит из кронштейна 12, на котором при помощи винтов 13 установлена одна боковая грань ножа 14, и тензорезисторных датчиков силы, которые могут быть вьтолнены, напри1-1ер в виде трех тензометрических колец 15, Тензометрические кольца 15 уста- новлены между кронштейном 12 и П-об- разной стойкой 1 при помощи шпилек Ib и 17 -и гаек 18 и 19, Между кронштейном 12 и П-образной стойкой 2 раз- мещен ряд направляющих рол1-жов 20, передающих усилие взаимодействия боковой грани ножа в плоскости резания на Тензометрические кольца 9 через П-образную стойку 2 и продольные f брусья 3 и являющихся подшипником качания при передаче усилия нормальног давления древесины на боковую грань ножа на Тензометрические кольца 15

при относительно малой деформации последних. На П-образной стойке j посредством болтов-21 и гаек 22 зак- репл ены корпуса 23, в которых запрессованы оси 24 с установленным - на ни контактными роликами 255

Фиксатор образца древесины состои из основания 26, на котором установлены две пары стоек 27 и 28, имеющие средства крепления образца древесины выполненные, например в виде поджимающихся винтами 29 планок 30, между которыми и фиксируется образец древе сйны, установленный на основании 26, Одна ifapa стоек 27 фиксатора снабжена направляющими роликами 31, которы также установлены на осях 32 в корпусах 33, закрепленных на стойках 27 .при помощи болтов 34 и гаек 35, Направляющие ролики 25 устройства при резании взаимодействуют со стойками 27 фиксатора, а направляющие ролики 31 фиксатора взаимодейств лот с П-об- разными стойками устройства,

Устройство работает следующим образом,

В исходном положении фиксатор с. закрепленным на нем образцом древесины устанавливается на нижнюю плиту гидропресса (не показан) Сверху фиксатора ставится силсизме- ритель, таким образом, чтобы ролики 25 коснулись стоек 27 фиксатора, а ролики 31 фиксато ра - П-образных стоек 1, при этом клиновидная часть ножа должна опираться на образец древесины. Верхняя плита гидропресса подводится вплотную к опоре 8, В процессе рабочего хода - при сдвигании верхней и нижней плит.гидропресса - усилие резания от верхней плиты гидропресса передается опоре 8 устройства, которая через Тензометрические кольца 9 воздействует на про дольные брусья 3 и закрепленную на них клиновидную часть ножа 7, При движении плиты гидропресса осуществлется бесстружечное перерезание древесины, Тензометрические кольца позволяют измерять усилие резания в плоскости резания. При внедрении клина ножа полностью в древесину замеряете ся сила резания, действующая на клин РКЛ (фиг.и. По мере дальнейшего внед рения ножа в древесину на боковую грань ножа 14 начинает действовать сила нормального давления волокон древесины Q Усилие передается через

кронштейн 12 На тензометрические кольца 15, с помощью которых и замеряется эта сила, и на П-образные стойки 1, Так как в устройстве работает одна боковая грань ножа 14, то сила нормального бокового давления древесины на эту грань Q стремит- ся увести нож в древесине от прямолинейной траектории резания. Для предотвращения этого и предназначены направляющие ролики 25 и 31, посредством которых компесируется сила Q и осуществляется чисто торцовое резание

Одновременное с возникновением си- лы нормального давления древесины на боковую грань ножа Q появляется и сила трения древесины о боковую грань ножа Pj-o которая суммируется с силой резания, действующей на кли- новую часть ножа Р, Суммарная сила резания измеряется при помощи тен зометрических колец 9,

Ф-ормула изобретения

1, Устройство для измерения силы бесстружечного резания древесины, содержащее силоизмеритель с тензорезис- торными датчиками силы, на котором закреплен нож бесстружечного резания древесины с режущей клиновидной гранью и боковыми гранями, и фиксатор для крепления образца древесины,

отличающееся тем, что.

с целью повьппения точности, СИЛОИЗМР0

5 0

5

0

5

ритель состоит из двух частей, первая из которых выполнена в виде двух расположенных одна параллельно другой П-образных стоек, соединенных между собой продольными брусьями с закрепленной на них клиновидной частью ножа, а тензорезисторные датчики силы размещены между опорой и продольными брусьями с закрепленной на них клиновидной частью ножа, а тензорезисторные датчики силы размещены между опорой и продольными брусьями, вторая часть выполнена в виде П-образного кронщтейна с закрепленной на нем боковой гранью ножа, а тензорезисторные датчики .силы размещены между этим кронштейном и одной из П-об- разнрй стоек первой части силоизмери- теля, фиксатор образца древесины выполнен в виде двух пар стоек, расположенных параллельно одна другой с обеих сторон силоизмерителя и соединенных жестким основанием, при- . чем П-образные стойки первой части силоизмерителя и соответствующие стойки фиксатора снабжены направляющими роликами, взаимодействующими с соответствующими стойками.

2. Устройство поп,1,отли- чающеес.я тем, что между П-об- разным кронштейном с закрепленной на нем боковой гранью ножа второй части силоизмерителя и одной из П-об- разных стоек первой его части расположены направляющие ролики.

Изобретение относится к силоизмерительной технике и позволяет повысить точность измерения усилий резания древесины. Цель достигается тем, что образец древесины зажимается между стойками 28 на основании 26 фиксатора, и на него опускается нож 7, соединенный через тензорезисторные датчики 9 и 15 силы с П-образными стойками 1 и брусьями 3. К опоре 8 приложена внешняя сила, требующаяся для перерезания и создаваемая внешним источником, например гидропрессом. Направляющие ролики 25 обеспечивают поступательное перемещение ножа 7 при перерезании. Боковая грань 14 ножа 7 выполнена отдельно, что позволяет с помощью тензорезисторных датчиков 15 измерять боковую силу. Тензорезисторные датчики 9 силы позволяют измерить вертикальную силу резания. 5 ил.

ajf,,

Составитель В.Годзиковский Редактор Г.Волкова Техред М.Моргентап;

Заказ 5795/34

Тираж 789

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Корректор М.Шароши

Подписное