Устройство для измерения усилий при перерезании

 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для исследования новых способов силового резания лесохозяйственных машин. Цель изобретения - повышение точности и увеличение диапазона задаваемых деформаций. Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит силовую раму с неподвижными траверсами, подвижной траверсой с ножедержателем, нож, подвижную траверсу с двухкомпонентным динамометром, измеряющим силу резания. При перемещении подвижных траверс нож режет древесину. В устройство введены приспособления, позволяющие резать древесину при изгибе и закручивании цилиндрических образцов (стволов). 3 з.п.ф-лы, 6 ил.

„.Я0„„159762О

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 G 01 ? 5/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4393287/24-10 (22) 17.03.88 (46) 07.10.90, Бюл. Н - 37 (75) А М.Салдаев (53) 531.78 1 (088.8) (56) Полетика N.Ô. Приборы для измерения сил резания и крутящих моментов. -М.: Машгиз, 1963.

Авторское свидетельство СССР

В 1276928, кл. G 01 ? 5/16, 1985. (54) УСТРОЙСТВО gJIH ИЗМЕРЕНИЯ УСИЛИЙ

ПРИ ПЕРЕРЕЗАНИИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для исследования новых способов силового

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для исследования новых способов силового резания лесохозяйственных машин.

Цель изобретения — повышение точности измерения сил, а также увеличение диапазона задаваемых деформаций.

На фиг.1 показано устройство, общий вид; на фиг.2 — то же, вид спереди; на фиг.3 — то же, с траверсой захвата; на фиг.4 — то же, страверсой крутящих моментов; на фиг.5 — сечение А-А на фиг.3; на фиг.б — сечение Б-Б на фиг.4.

Устройство содержит силовую замкнутую раму, образованную неподвижными траверсами 1 и 2, направляющими 3 поступательного перемещения, подвижную траверсу 4 с ножедержателями 5 сменного ножа 6, привод 7 пос2 резания лесохозяйственных машин. Цель изобретения — повышение точности и увеличение диапазона задаваемых деформаций. Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит силовую раму с неподвижными траверсами, подвижной траверсой с ножедержателем, нож, подвижную траверсу с двухкомпо нентным динамометром, измеряющим силу резания. При перемещении подвижных траверс нож режет древесину.

В устройство введены приспособления, позволяющие резать древесину при изгибе и закручивании цилиндрических образцов (стволов). 3 з ° п. ф-лы, 6 ил.

1 тупательного перемещения подвижной траверсы 4, подвижную траверсу 8 с размещенным на ней двухкомпонентным тензорезисторным динамометром 9, при- @ вод 10 поступательного перемещения подвижной траверсы 8, блок 11 регистрации перемещений. подвижных траверс

4 и 8, опоры 12 и 13. Неподвижные О траверсы 1 и 2 содержат верхнюю 14 и Ю нижнюю 15 плиты, направляющие втулки

16 и ступенчатые кольца 17. На плитах

14 и 15 размещены приводы 7 и 10, Подвижная траверса 4 содержит верхнюю 18 и нижнюю 19 плиты и втулки

20 и 21. Втулка 21 соединена с штоком привода 7. Подвижная траверса 8 выполнена аналогичным образом. На плите

22 выполнены реэьбовые отверстия 23 для крепления двухкомпонентного тензорезисторного динамометра 9, а слева и справа от втулки 24. выполнены техно1597620 логические отверстия 25 для размещения ограничителя 26 прогиба динамометра 9. Отверстия 23 и 25 позволяют разместить динамометр 9 симметрично режущей кромке ножа нли со смещением.

Опоры 12 и 13 выполнены в виде колец с ребрами жесткости, на внешней части которых размещены грузовые рымболты, Исследования можно проводить на устройстве в горизонтальном и вертикальном положениях, независимо от направления перемещения раэрезаемых образцов 27.

Для удержания образцов 27 в заданном положении служит траверса 28, выполненная в виде двух параллельных плит 29, соединенных с помощью косынок 30, ребер 31 жесткости с направляющими втулками 32. Ребра 31 жесткости снабжены втулками 33, в которых размещена ось 34 силового цилиндра 35, шток которого снабжен упором

36 с тензометрическим пальцем 37.

Окна 38 служат.для размещения образцов. Дополнительные напряжения волокон в перереэаемых образцах 27 обеспечиваются траверсой 39 крутящих моментов, содержащей механизм 40 схвата и механизм 41 скручивания. Механизм 40 схвата выполнен в виде силового цилиндра 42, опирающегося на силовой рычаг 43, а шток снабжен призматическим упором 44 снабженным тензопальцем 45, На внешней части силового рычага 43 размещен кронштейн

46, соединенный тензопальцем 47 со штоком силового цилиндра 48 механизма 41 скручивания. Основание силового цилиндра 48 размещено на консольной оси 49, закрепленной в го,ризонтальной втулке траверсы 39 крутящих моментов. Силовая плита 50 снабжена технологическим проемом 51 для размещения образцов 27. Нижний абрис проема 51 расположен выше горизонтальной полки 52, соединяющей направляющие втулки 53, плиту 50 и ось 49.

С помощью траверсы 54 предварительного нагружения изгибом создают 50 дополнительные напряжения в образцах 27, Траверса 54 содержит две фигурные силовые плиты С-образной конструкции, между которыми размещены направляющие втулки 55, ребро 55 жесткости,и силовой цилиндр 56, уси- лием штока которого через упорную призму 57 создают дополнительные напряжения, которые фиксируются тензопальцем 58, Для ограничения хода подвижных траверс 4 и 8 на направляющих 3 размещают подвижные упоры 59. Блок 11 регистрации перемещений подвижной траверсы 4, траверсы 28 и нижней подвижной траверсы 8 выполнен в виде стержня 60, на котором навит проволочный резистор. Концевые участки стержня 60 через изоляторы закреплены в кронштейнах 61 ° Подвижные траверсы

4 и 8 и траверса 28 захвата снабжены рым-болтами 62-64.

Устройство работает следующим образом.

При вертикальном положении устройства образец 27 размещают на поверхности динамометра 9, при этом подвижные траверсы 4 и 8 находятся в исходном положении. При включении

/ гидростанции режущая кромка ножа 6 перемещается к поверхности объекта 27, Под действием привода 10 поступательного перемещения подвижной траверсы 8 двухкомпонентный т ензор езист орный динамометр 9 с образцом 27 движутся вверх, к ножу 6. При врезании ножа

6 в образец 27 двухкомпонентный динамометр 9 измеряет, вертикальную с0ставляющую силы резания, а двухкомпонентные тензорезисторные динамо метры ножедержателя 5 измеряют боковые составляющие. Контакты рым-болта 62 блока 11 регистрации перемещений фиксируют перемещение режущей кромки ножа 6, а контакты рым-болта 63 нижней подвижной траверсы 8 — перемещение образца 27.

Раздельное размещение динамометров на верхней 4 и нижней 8 подвижных траверсах и фиксация перемещений сменного ножа б и образца 27 повышает точность измерения, и позволяет определить равнодействующую силы резания. Для исключения веса образца устройство можно установить в горизонтальном положении, что также повьппает точность. Тензопальцем 37 упора 36 можно измерять фактическое усилие сжатия образца 27 в траверсе 28.

Для измерения усилия реэанияпредварительно закрученных образцов используют траверсу 39 крутящих моментов. Силовые цилиндры 42 и 48 подключают к насосной станции. Усилием .штока силового цилиндра 42 рычаг 43

5 159 фиксирует схват 40 на поверхности образца 27. Тензопалец 45 измеряет усилие схвата, при проскальзывании образца усилие на тензопальце 45 резко уменьшается. Образец 27 вместе с механизмом схвата размещают так, чтобы ось 49, тензопалец 47 и центр сечения образца 27 не лежали на одной прямой. При втянутом штоке силового цилиндра 48 соединяют тензопалец 47 с кронштейном 46 силового рычага 43.

Управляя гидростанцией, перемещают шток силового цилиндра 35, а упором

44 сжимают образец в технологических окнах 38 силовых плит 29 траверсы

28 захвата. После фиксирования образца 27 в траверсе 28 захвата и в схвате 40 выдвигают максимально шток . силового цилиндра 48, скручивая тем самым образец 27. Тензопальцем 47 измеряют момент, развиваемый траверсой 39 °

Для исследования влияний изгиба на процесс резания введена траверса

54, которая размещается взамен траверсы 39. При выдвижении штока силового цилиндра 56 упор 57 через тенэопалец 58 изгибает образец 27 относительно упора 36 траверсы 28 захвата. В дальнейшем процесс измерения происходит так же, как и при задании изгиба.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения усилий при перерезании, содержащее силовую раму, подвижную траверсу с приводом поступательного перемещения, опоры, блок регистрации перемещения подвижной траверсы и двухкомпонентные тензорезисторные динамометры, соединенные с регистратором, о т— личающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены траверса захвата, траверса крутящих моментов и траверса предварительного нагружения изгибом с силовыми цилиндрами, вторая подвижная траверса с приводом поступательного перемещения, при этом силовая

7620 6 рама выполнена в виде пары противоположных неподвижных траверс, соединенных направляющими поступательного

5 перемещения, и подвижных траверс, причем подвижные и неподвижные траверсы попарно связаны приводом поступательного перемещения, одна из подвижных траверс снабжена ножедержателем, с которым связан один из двухкомпонентных тензорезисторных динамометров, на другой подвижной траверсе также размещен двухкомпонентный тенэорезисторный динамометр, а траверсы захвата, крутящих моментов и предварительного нагружения изгибом попарно размещены на направляющих поступательного перемещения между подвижными траверсами и связаны с блоком

20 регистрации перемещений подвижной траверсы.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что траверса крутящих моментов снабжена механизмом

25 схвата, выполненным в виде замкнутого силового рычага с размещенными на внутреннем контуре силовым цилиндром и призматическим упором, а на внеш.нем — кронштейном привода и механиз30 мом скручивания в виде внешнего силового цилиндра на траверсе крутящих моментов, снабженной технологическим проемом, а шток силового цилиндра соединен с механизмом схвата тенэопальцем.

3. Устроиство no n ° 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что опоры размещены на периферийных участках приводов поступательного перемещения подвижных траверс и выполнены в виде плоских колец с грузовыми рым-болтами, причем внешний диаметр колец больше радиуса периферийных тЬчек

45 траверс

4. Устройство по п,.i, о т л и— ч а ю щ е е с ятем, что, с целью увеличения диапазона задаваемых деформаций при изгибе образцов, силовые пщлиндры траверсы захвата и траверсы предварительного нагружения образцов изгибом разнонаправлены.

1597620! 597o20

1597620

l597620

23

H Z7

1597620

Зб З7 55

1!!!

Ю-Е

Составитель B Годзиковский

Техред М.Ходанич

Редактор Е.Папп

Корректор. О.Ципле

Тираж 468

Заказ 3044 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж.-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101