ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Неэлектрические датчики из "Приборы для измерения сил резания и крутящих моментов " Наиболее удобными здесь являются многооборотные измерительные головки типа индикатора, которые обеспечивают достаточно широкий предел измерения по шкале. В то же время их относительно меньшая точность по сравнению с миниметрами, микрокаторами, миллимессами и некоторыми другими приборами в данном случае не играет никакой роли, так как после установки датчика в динамометр производится совместная их тарировка и в дальнейшем значение силы определяется с помощью тарировоч-ного графика. [c.20] На фиг. 9 показан двухкомпонентный динамометр конструкции А. М. Розенберга и А. Н. Еремина, предназначенный для измерения силы при свободном строгании или точении. Резцедержатель 3 этого прибора соединяется с корпусом 1 посредством двух тонких перемычек 2, обеспечивающих уменьшенную жесткость в направлении действия измеряемых составляющих силы резания. С помощью стержней 4 рабочие перемещения резцедержателя передаются микронным индикаторам 5. [c.20] Существенный недостаток динамометров с многооборотными головками — невозможность записи измеряемой силы. Кроме того, из-за наличия зубчатых и рычажных передач эти приборы не могут дать удовлетворительной точности при измерении переменных нагрузок. А именно такие условия создаются при точении с наростом или с вибрацией, при фрезеровании, строгании и во многих других случаях обработки резанием. Так,- например, при точении стали с постоянными глубиной резания и по -дачей э условиях, соответствующих наиболее интенсивному наростообразованию, колебания стрелки индикатора столь значительны, что отсчет по нему становится практически невозможным. О точности измерения тут уже не приходится и говорить. [c.21] Некоторые исследователи снабжают динамометры с многооборотными головками специальными демпферными устройствами для гашения колебаний [35]. На наш взгляд, это нецелесообразно, так как может привести к ошибкам при измерении силы. [c.21] Таким образом, динамометры с индикаторами дают более или менее надежные данные лишь в условиях спокойной работы, например при точении с высокими скоростями резания. Высокочастотные колебания силы резания, которые могут быть при этом, такими приборами не воспринимаются из-за их инерционности. [c.21] Упруго-механические динамометры, снабженные записывающими механизмами, получили относительно меньшее распространение. Объясняется это, по-видимому, малой величиной рабочих перемещений упругих элементов в современных динамометрах. Для регистрации таких перемещений с помощью рычажно-механического самописца последний должен обеспечивать значительное увеличение их и, следовательно, состоять из большого числа передающих звеньев. Кроме того, через механическую систему самописца передается и крутящий момент, необходимый для смещения пера по бумаге. Все это усложняет конструкцию прибора. [c.21] Довольно удачным решением этой задачи является применение пружинных датчиков, подобных изображенному на фиг. 10. Датчик представляет собой металлическую полоску, одна половина которой скручена относительно продольной оси в одну сторону, а другая половина — в противоположную. Посередине с лентой скреплена стрелка-указатель. Если ленту растягивать, то она начинает раскручиваться, поворачивая стрелку в плоскости, перпендикулярной оси ленты. [c.22] Оптические датчики. Значительно удобнее осуществить запись сигнала датчика, если заменить механический рычаг оптическим рычагом — лучом света. Основным чувствительным звеном в оптическом датчике обычно является поворотное зеркало, связанное рычажной передачей с упругим элементом динамометра. Луч света, падающий на зеркало от некоторого источника, отражается, достигая светочувствительной бумаги. Рабочее смещение упругого элемента вызывает перемещение луча относительно бумаги. Именно так, например, устроен прибор конструкции А. А. Любарского, предназначенный для измерения главной составляющей силы резания при тонком точении [38]. [c.22] Чтобы получить достаточную чувствительность прибора, сохраняя при этом необходимую жесткость его передающей системы, нужно значительно увеличивать длину луча. А чтобы это не влекло за собой увеличения габаритов динамометра, приходится вводить дополнительные зеркала, создающие многократное отражение луча. Примером такого устройства может служить токарный однокомпонентный динамометр Саксенберга [40]. [c.22] Некоторые исследователи пытаются увеличить чувствительность динамометра с оптическим датчиком за счет усложнения его механической части. Именно так, например, поступает Меламед, используя в качестве датчика обычный индикатор с зеркальцем, укрепленным на конце стрелки 39]. При этом не берется в расчет, что с увеличением точности отсчета по шкале точность измерения в данном случае не повышается, т. е. оптическая надстройка не улучшает индикаторный динамометр. [c.23] Указанное обстоятельство — сложность изготовления и юстировки оптической системы динамометра (особенно многокомпонентного) является, на наш взгляд, основным, если не единственным препятствием к широкому использованию оптических датчиков в динамометрах для измерения силы резания. [c.23] Гидравлические датчики. Выше уже было отмечено, что первый упругий динамометр для измерения силы резания был снабжен гидравлическим датчиком. Чертеж этого однокомпонентного прибора, сконструированного Я- Г. Усачевым [42], показан на фиг. 11. [c.23] Обычные манометрические трубки (пружины Бурдона) в комплекте с гидравлическими датчиками встречаются реже [43]. Объясняется это сравнительно малой величиной измеряемых перепадов давления. Увеличение перепадов давления нежелательно, так как связано с уменьшением жесткости упругой системы динамометра. Последняя становится сравнимой с жесткостью гидравлической системы прибора. Упруго-гидравлический динамометр при этом превращается в обычный гидравлический со всеми его недостатками. [c.24] Применение стеклянных манометрических трубок в качестве регистрирующих устройств заставляет ограничиваться визуальными отсчетами запись здесь невозможна. Вследствие этого, а также из-за эксплуатационных недостатков гидравлических систем (главный из них — необходимость герметичности в соединениях) динамометры с гидравлическими датчиками большого распространения не получили. [c.24] Пневматические датчики, как известно, широко применяются для разнообразных линейных измерений, отличаясь хорошей конструктивной приспосабливаемостью. Поэтому за последнее время насчитьгеается целый ряд более или менее удачных попыток использовать их в динамометрах для измерения силы резания. [c.24] Действие пневматического датчика основано на зависимости между расходом воздуха, вытекающего под давлением через некоторую щель или отверстие, и размерами этой щели. Следовательно, каждый такой датчик должен включать в себя устройство для измерения расхода воздуха. Это либо расходомер с манометром, либо так называемый ротаметр — прибор поплавкового типа. Наибольшее распространение получили пневматические приборы с водяными манометрами, работающие при низком давлении (до 500 мм вод. ст.). [c.24] Из трубки 4 воздух через калиброванное отверстие (жиклер) 5-попадает в камеру 6, соединенную металлической трубкой или гибким шлангом с выходным соплом 7, которое установлено непосредственно под резцедержателем 1. Рабочее сечение сопла определяется величиной зазора 5 между ним и нижней поверхностью резцедержателя. [c.25] Целый ряд простых конструкций пневматических резцов-динамометров с открытым расположением рабочего сопла, подобных изображенному на фиг. 12, был разработан С. В. Малашенко и Г. А. Компанцевым [46]. Авторы отмечают высокую чувствительность и удовлетворительную точность этих приборов. [c.25] Во Франции, где пневматические средства измерения в машиностроении получили особенно широкое распространение, фирма Мекаликс серийно изготовляет упругие элементы с пневматическими датчиками, предназначенные для оснащения динамометров для измерения силы резания [48]. Схематический чертеж датчика Мекалико приведен на фиг. 13. [c.25] Общий недостаток всех этих приборов — невозможность записи показаний. Чтобы осуществить запись, нужно или переходить к пневматическим установкам высокого давления с пружинными самопишущими манометрами, или, не повышая давления, оснащать приборы дополнительными электрическими устройствами. [c.25] Вернуться к основной статье