УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ В ЗОНЕ РЕЗАНИЯ МЕТАЛЛОВ Советский патент 1972 года по МПК G01K7/02 

Изобретение предназначено для измерения температуры в зоне резания металлов и может быть использовано преимущественно при сверхвысоких скоростях резания (до ЮООм/сек).

Измерение температуры резания в основном производится с помощью «естественной термопары. Сущность применения ее заключается в том, что резец и заготовка сами по себе представляют термопару, а контакт изделия с резцом (зона резания) - горячий спай. Выделенное тепло при резании нагревает место контакта и из-за потенциальной разности материалов резца и заготовки появляется термоЭ.Д.С., зависящая от величины температуры в зоне резания.

Однако при изучении сверхскоростного резания металлов для достижения скорости резания порядка 100-1000 м/сек в лабораторных условиях невозможно снять термо-э.д.с. с подвижного элемента, перемещающегося с такой скоростью. В таких условиях контакт длится около 50 м/сек, поэтому снять э.д.с. непосредственно с резца очень трудно, т. е. при сверхскоростном резании металлов измерение температуры в зоне резания по существующей схеме связано с большими трудностями, что в первую очередь влияет на точность измерения.

сверхвысоких скоростях резания (1000 м/сек). Для этого неподвижный элемент выполнен в виде изолированных друг от друга двух пластин, которые соединены с измерительным прибором, причем одна из пластин выполнена из того же материала, что и подвижный элемент, а вторая из исследуемого материала. Пластины соединены с измерительным прибором через интегрирующую цепочку, а параллельно измерительному прибору включен резистор. Это позволяет подавить низкочастотные и высокочастотные помехи.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Оно содержит неподвижный элемент, выполненный в виде пары пластин /, 2, разделенных слоем изоляции 3, и подвижный элемент 4. Как резец, так и обрабатываемая заготовка могут быть в роли подвижного и неподвижного элементов. В любом случае неподвижный элемент выполняется в виде двух пластин, причем одна из них изготавливается из того же материала, что и подвижный элемент.

Обе пластины соединены с измерительным прибором 5 через интегрирующую RC-цепочку, а параллельно измерительному прибору включен низкоомный резистор, которые служат для подавления низкочастотных и высокочастотных помех.

Подвижный элемент, например резец, снимая стружку, замыкает пару пластин, образугои их неподвижный элемент. Так как потенциалы резца и одной из пластин неподвижного элемента совпадают, а вторая пластина неподвижного элемента имеет иной потенциал, образуется естественная термопара в виде двух изолированных друг от друга пластин, соответствующая термопаре резец - обрабатываемая заготовка. Термо-э.д.с. этой термопары подается на осциллограф.

Описываемое устройство позволяет измерить температуру в зоне резания при скоростях порядка 1000 м/сек с погрешностью 4-7%.

Предмет изобретения

1. Устройство для измерения температуры в зоне резания металлов, содержащее естественную термопару, один термоэлектрод которой выполнен Б виде подвижного, а второй - в виде неподвижного элемента, и измерительный прибор, отличаюш,ееся тем, что, с целью повышения точности измерений при сверхвысоких порядка 1000 м/сек скоростях резания, неподвижный элемент выполнен в виде двух изолированных друг от друга пластин, которые соединены с измерительным прибором, причем одна из пластин выполнена из того же материала, что и подвижный элемент, а вторая из исследуемого материала.

2. Устройство по п. I, отличающееся тем, что, с целью подавления низкочастотных и высокочастотных помех, пластины неподвижного элемента соединены с измерительным прибором через интегрирующую цепочку, а параллельно измерительному прибору включен резистор.