Датчик для измерения сил резания Советский патент 1980 года по МПК B23B25/06 

(54) ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛ РЕЗАНИЯ

Изобретение относится к измерительной тех нике. Известны датчики для измерения сил резания, содержащие магнитопровод с круглыми пазами, расположенными под углом 45° к осям гараллельным линиям действия двух составляю щих силы резания, и образующими чувсгъктельные элементы датчика в плоскости, параллельной плоскости расположения этих составляющих , и обмотками, размещенными на чувствительных элементах 1 . Недостатками таких датчиков являются невысокая точность измерения, больщие габари ты и высокая стоимость. Целью изобретения является повышение точности измерения. Поставленная цель достигается тем, что в датчике магнитопровод выполнен в виде бруса с прямоугольным измененным но длин оечеинем, н« чувствительных элементах распело жены дополнигельные обмотю, соединенные последовательно согласно. На фиг. 1 представлен о&ций вид датчика; на фиг. 2 -- распределение внутренних напряжекий в поперечном сечении магнитопровода, возникающих под действием составляющих Ру и на фиг. 3 - распределение внутренних напряжений от составляющей Pj,; на фиг. 4 - сечение магнитопровода в месте расположения чувствительных элементов без обмоток,разреэ А-А фиг.2; на фиг. 5 - включение обмоток датчика. Датчик для измерения трех составляющих Ру, Ру и Рг силы, действующей в пространстве, состоит из пятистержневого магнитопровода 1 (фиг. 1), выполненного из стали 40Х, обладающей магнитоупругими свойствами, и обмоток 2, расположенных на чувствительных стержнях магнитопровода. Обмотка возбуждения состоит из четырех секций Wi-W4, расположенных на четырех чувствительных элементах магнитопровода, по одной на каждом. Кроме того, на каждом из чувствительных элементов расположено по три выходные обмотки. Номера обмоток соответствуют номерам чувстветельных стержней (см. фиг. 4). Например, на стержне 1 находитСи секция Wi обмотки возбуждения и три выходные обмотки W,, w{ и w. Секции обмотки возбуждения и выходные обш)тки включены последовательно, причем : способ включения выходных обмоток зависит от того, какую составляющую необходимо изiwepHtb (фиг, 5). Датчик работает следующим образом. При отсутствии УСИЛИЙ во всех вторичных обмотках наводятся равные ЭДС. Попарно встречным включением обмоток в цепях измерения PJJ и PJ, обеспечивается равенство сумма ных ЭДС нулю. В цепи измерения Ру суммарн ЭДС будет равна учетверенному значению ЭДС холостого хода одной из обмоток. Действие каждой из трех составляющих силы приводит тело датчика в напряженное состояние (фет. 2 и 3). При этом для каждого из чув сгвителъных стержней можно записать /,M(PJ Ру/АЛ,(Р) МЦ(РХ) . (V Сжатие И растяжение чувствительных стерж ffiй магнитопровода вызьшает изменение из м штных проницаемостей, а, следовательно, и ЭД (шводимых во вторичных обмотках, причем зн ки приращений магнитной проницаемости и ЭДС определяются знаком внутренних При измерении Р (см. фиг. 5) суммарная С , наводимая в цепи будет {6,+62-6,,-(34) EV . (5) выражение (1-4), получим Подставив в Е X i; (РХ) . При измерении PV 1и(6,нб2 6з+б4) (Py), При измерении Р Ег i(,4 EZ i(z В цепях измерения Pj( и Pz отсутствует ЭДС олостого хода датчика. При измерении Ру еобходимо компенсировать ЭДС холостого ода любым из известных способов. Формула изобретения Датчик для измерения сил резания, содержацдай магнитопровод с круглыми пазами, расположенными под углом 45° к осям, параллельным линиям действия двух составляющих силы резания, и образующими чувствительные элементы датчика в плоскости, параллельной плоскости расположения этих составляющих, и обмотками, размещенными на чувствительных злеме1ггах, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерения, магнитопровод зыголнен в виде бруса с прямоугольным, переменным по дпине, сечением, а на чувствительных элементах расположены дополнительные обмотки, соединенные последователь-, но согласно. Источники информации, принятые во внимание njHt экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N 609600, кл. В 23 В 25/06, 1976.