Стенд для исследования взаимодействия инструмента и образца при высокоскоростных методах обработки

Использование: механическая обработка материалов, испытания инструмента.

Задача: повышение точности измерения показателей взаимодействия инструмента и образца при высокоскоростных методах обработки.

Стенд для исследования взаимодействия инструмента и образца при высокоскоростных методах обработки содержит коллекторно-бесступенчатый двигатель 1, привод поступательного движения 2, ременную передачу 3, две подшипниковые опоры 4, диск для закрепления инструмента 5, инерционный динамометр маятникового типа 6, персональный компьютер 7, пирометрический прибор 8, нагревательную установку 9, станину 10.

Положительный эффект: повышение точности измерения показателей взаимодействия инструмента и образца при высокоскоростных методах обработки на 10-15%.

1 н.п. 1 ил.

Полезная модель относится к измерительной технике, а именно к средствам контроля состояния режущего инструмента и интегральных характеристик его взаимодействия с образцом.

Известен стенд для определения характеристик высокоскоростного прерывистого шлифования (Прямое измерение интегральных характеристик высокоскоростного прерывистого шлифования / В.А.Аканович, Г.И.Буторин, В.И.Клочко, А.А.Кошин, Г.В.Пустовойт // Тезисы докладов всесоюзной научно-технической конференции: «Современное состояние и перспективы высокоскоростной фотографии и кинематографии и метрологии быстропротекающих процессов». - М.: ВНИИОФ, 1975. - С.53.), содержащий станину, фотоэлектрический измеритель скорости, диск, зеркальную оправку с алмазным зерном и оптико-электронный прибор для измерения температуры по ИК-излучению.

Недостатком конструкции данного стенда является сложность обеспечения широкого диапазона регулирования скорости деформации и автоматизированного сбора информации.

Наиболее близким аналогом к заявляемому стенду является стенд для исследования взаимодействия инструмента и образца, содержащий приводы вращательного и поступательного движений, диск для закрепления инструмента, инерционный динамометр маятникового типа и нагревательную установку с пирометрическим прибором, связанные с информационно-измерительной системой. В качестве привода вращательного движения диска стенд содержит коллекторно-бесступенчатый двигатель, а информационно-измерительная система выполнена в виде персонального компьютера (Патент на полезную модель 83721 Российская Федерация, МПК В23В 25/06. Стенд для исследования взаимодействия инструмента и образца при высокоскоростных методах обработки / А.А.Кошин, А.А.Дьяконов. - 2009105395/22; заявл. 16.02.2009; опубл. 20.06.2009).

Недостатком конструкции данного стенда является то, что вследствие большого диаметра диска и его установки непосредственно на конец выходного вала электродвигателя при высоких скоростях его вращения (до 150 м/с) в процессе испытаний появляются радиальные и осевые вибрации диска, что негативно сказывается на результатах испытаний.

Технической задачей заявляемой полезной модели является повышение точности измерения показателей взаимодействия инструмента и образца при высокоскоростных методах обработки.

Техническая задача достигается тем, что в стенде для исследования взаимодействия инструмента и образца при высокоскоростных методах обработки, содержащем приводы вращательного и поступательного движений, диск для закрепления инструмента, инерционный динамометр маятникового типа и нагревательную установку с пирометрическим прибором, связанные с информационно-измерительной системой, выполненной в виде персонального компьютера, согласно полезной модели диск для закрепления инструмента установлен между двумя подшипниковыми опорами.

Наличие двух подшипниковых опор и ременной передачи позволит значительно увеличить жесткость стенда, избежать появления радиальных и осевых вибраций диска, что в итоге значительно повысит точность измерения показателей взаимодействия инструмента и образца при высокоскоростных методах обработки.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где приведена принципиальная схема стенда для исследования взаимодействия инструмента и образца при высокоскоростных методах обработки.

Стенд состоит из следующих основных узлов: коллекторно-бесступенчатый двигатель 1, привод поступательного движения 2, ременная передача 3, две подшипниковые опоры 4, диск для закрепления инструмента 5, инерционный динамометр маятникового типа 6, персональный компьютер 7, пирометрический прибор 8, нагревательная установка 9, станина 10.

Стенд работает следующим образом. Для исследования износа абразивных зерен в качестве инструмента выделяется единичный индентор (единичное абразивное зерно). После чего он устанавливается в диск для закрепления инструмента 5, с помощью коллекторно-бесступенчатого двигателя 1 и сменных шкивов ременной передачи 3 задается необходимая его скорость вращения в двух подшипниковых опорах 4. Далее, с помощью привода поступательного движения 2 производится циклическое нагружение путем взаимодействия предварительно нагретого образца материала нагревательной установкой 9, закрепленного в инерционном динамометре маятникового типа 6 (контроль нагрева осуществляется с помощью пирометрического прибора 8) и индентора. Контроль состояния режущего инструмента и интегральных характеристик его взаимодействия с образцом производится регистрацией сигнала инерционного динамометра маятникового типа 6 и пирометрического прибора 8 персональным компьютером 7. Испытание лезвийного инструмента производится аналогичным образом при температурно-скоростном режиме соответствующем исследуемому процессу.

Предлагаемое решение найдет свое применение в измерительной технике, для измерения показателей взаимодействия инструмента и образца при высокоскоростных методах обработки.

Стенд для исследования взаимодействия инструмента и образца при высокоскоростных методах обработки, содержащий привод вращательного движения, выполненный в виде коллекторно-бесступенчатого двигателя, привод поступательного движения, диск для закрепления инструмента, инерционный динамометр маятникового типа и нагревательную установку с пирометрическим прибором, связанные с информационно-измерительной системой, выполненной в виде персонального компьютера, отличающийся тем, что диск для закрепления инструмента установлен между двумя подшипниковыми опорами, а приводной вал двигателя соединен с валом диска ременной передачей.