ДИНАМОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛ РЕЗАНИЯ ПРИ СВЕРЛЕНИИ ОТВЕРСТИЙ Советский патент 1972 года по МПК G01L1/04 

Изобретение относится к области силоизмерительиой техники и может быть применено для измерения сил резания при сверлении, зенкеровании ,и развертывании.

В известных динамометрах для измерения сил резаиия при сверлении отверстий, содержащих подвижную и неподвижную части динамометра, упоры, упругие мембраны, датчики для регистрации осевой силы и крутящего момента и электрическую часть, имеет место взаимное влияние осевой силы и крутящего момента на результаты измерения.

В предлагаемом динамометре, с целью исключения взаимного влияния осевой силы и крутящего момента, а также с целью уменьшеяия трения и ограничения осевого перемещения подвижной части корпуса динамометра относительно неподвижной, датчик крутящего момента динамометра жестко закреплен посредством гильзы на подвижной части корпуса динамометра, а упор, выполненный с возмож ностью свободного перемещения по оси гильзы, входит с радиальным зазором в отверстие нажимного рычага, установленного одним концом в окне гильзы, а другим жестко скрепленного с неподвижной частью корпуса динамометра, причем величина зазора превосходит максимально возможную величину упругой деформации мембраны датчика осевой силы; нажимной ;рычаг снабжен осевыми шариковыми подшипниками, расположенными между пяткой упора и нажимным рычагом, а также нажимным рычагом и нажимной щайбой и пружиной, связывающей нажимной рычаг с гильзой; на подвижной части динамометра выполнен бурт, а на неподвижно части корпуса динамометра жестко закреплена крышка.

На чертел е представлен общий вид предлагаемого динамометра.

Динамометр состоит из неподвинсной / и подвижной 2 частей корпуса. В неподвижную / часть впрессована сменная гильза 3. Между неподвижной 1 и подвижной 2 частями корпуса установлен радиальный подшипник с шариками 4 н сепаратором 5 и осевой иодш инник с шариками 6 и обоймой /7, а также пружина 8, которая возвращает подвижную 2 часть корпуса в исходное положение. Осевое перемещение подвижной 2 части корпуса динамометра ограничено крышкой 9, жестко закрепленной на неподвижной / части корпуса.

Датчик 10 для замера осевой силы жестко кренится в неподвижной 1 части корпуса посредством резьбовой втулки 11, в выточку которой установлена упругая мембрана 12. Втулка }} стопорится контргайкой 13. Подвижная 2 часть корпуса соприкасается с мембраной 12 посредством упора 14.

Датчик 15 крутящего момента усталавливают на резьбе в гильзе 16, которая буртом 17 И болтами 18 и 19 крепится к подвижной 2 части корпуса. Датчик 15 стопорится контргайкой 20. В выточку гильзы 16 устанавливают мембралу 21. Пятка упора 22 соединяется с помощью резьбы с осью 23, которая может скользить по отверстию в резьбовой пробке 24. Пятка упора 22 с осью 23 входит в отверстие, выполиенное в (Нажимном рычаге 25, с радиальным зазором, превыщающим но величине упругую деформацию мембраны 12 от действия максимальной осевой силы. Между рычагом 25 и пяткой упора 22 .помещен осевой подщипник с шариками 26 и обоймой 27. Между рычагом 25 и пружиной 28 помещен другой осевой нодщипник с щариками 29, сепаратором 30 и нажимная щайба 31.

Датчик 15 крутящего момента стопорится в гильзе 16 стопорной гайкой 32. Рычаг 25, вставленный одним концом в окно гильзы 16, другим концом жестко крепится к неподвижной / части корпуса с помощью болтов 33.

Обрабатываемую заготовку 34 цилиндрической формы закрепляют в подв.иж«ой 2 части динамометра с помощью цанги 55 и гайки 36. Пр,и закреплении заготовки 34 гайкой 36 подвижная 2 часть удерживается от проворота рычагом, вставленным в радиальное отверстие в ней. Электрические сигналы от датчиков передаются на показывающий прибор по проводам 37 и 38.

На вертикально-сверлильном станке динамометр крепится к столу станка с помощью основания 39. При кр еплении на токарных станках основание 39 снимается и динамометр крепится на шпинделе станка с помощью переходной планщайбы; при этом провода 37 и 55 пропускаются по центральному отверстию в щпинделе станка, и съем сигналов осуществляется токосъемником.

Динамометр работает следующим образом. Осевая сила и крутящий момент, воздейст вующие на заготовку, передаются подвижной 2 части корпуса, которая, под действием осевой силы, перемещается вдоль оси и упором 14 нажимает на мембрану 12. Датчик 10 воспринимает деформацию мембраны 12 и преобразует ее в электрический сигнал.

При перемещении подвижной 2 части вдоль оси пятка упора 22 и его ось 23 перемещаются вместе с пробкой 24, мембраной 21, датчиком 15 и гильзой 16 в отверстии рычага 25 по осевым подшипникам с шариками 26 и 25. При этом крутящий момент, стремящийся повернуть подвижную 2 часть корпуса динамометра относительно неподвижной 1 его части П|о подшипнику с щариками 4, пер едается гильзе 16 и мембране 21, которая, взаимодействуя с рычагом 25 через шарики 26 и пятку

упора 22, упруго деформируется. Датчик 15 воспринимает деформацию мембраны 21 и преобразует в электрический сигнал. По окончании обработки пружина 8 возвращает подвижную часть 2 корпуса динамометра в исходное

положение.

Предмет изобретения

1.Динамометр для измерения сил резания при сверлении отверстий, содержащий подвижную и неподвижную части динамометра, упоры, упругие мембраны, датчики для регистрации осевой силы и .крутящего момента и электрическую часть, отличающийся тем, что,

с целью исключения взаимиого влияния осевой силы и крутящего момента, датчик крутящего момента жестко закреплен посредством гильзы на подвижной части корпуса ди намометра, а упор, выполненный с возможностью свободного перемещения по оси гильзы, входит с радиальным зазором в отверстие нажимного .рычага, установленного одним концом в окне гильзы, а другим жестко скрепленного с неподвижной частью корпуса динамометра, причем величина зазора превосходит максимально возможную величину упругой деформации мембраны датчика осевой силы.

2.Д|инамометр по п. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьщения трения, нажимной

рычаг снабжен осевым.и шариковыми подшипниками, расположенными между пяткой упора и нажимным рычагом, а также между нажимным рычагом и нажимной шайбой и пруЖ1ИНОЙ, связывающей нажимной рычаг с гильЗОЙ.

3.Динамометр по п. 1, отличающийся тем, что, с целью ограничения осевого перемещения пюдвижной части корпуса динамометра относительно неподвижной, на подвижной части

выполнен бурт, а на неподвижной части корпуса динамометра жестко закреплена крыщка.