7.1. Metode de măsurare a forțelor de tăiere
De cele mai multe ori, forțele de tăiere sunt determinate pe baza măsurării directe prin intermediul unor dispozitive speciale. Există un număr mare de astfel de dispozitive, numite dinamometre. Deformările elementelor elastice ale dinamometrului în mod direct sau prin utilizarea unor fenomene asociate constituie baza măsurării forțelor de tăiere. Indiferent de design, dinamometrele constau din următoarele părți principale: 1) un traductor de măsurare primar care sesizează sarcina; 2) dispozitivul de înregistrare; 3) legături auxiliare care le conectează între ele.
Dinamometrele sunt împărțite în sisteme hidraulice, mecanice, electrice.
dinamometre hidraulice în prezent, nu sunt puse în aplicare datorită inerției mari a sistemului Porsche-nivel de pârghie, din cauza a ceea ce se ascunde în spatele proceselor rapide și distorsionează imaginea de variația în timp a forțelor de tăiere și cea mai mare, dar, de asemenea, din cauza sensibilității scăzute.
Fig. 7.1. Schema dinamometrului mecanic
Principiul de funcționare a dinamometrelor mecanice (figura 7.1) se bazează pe faptul că, sub acțiunea forțelor de tăiere pe tăietorul 9, suportul de sculă 8, datorită deformării pereților elastici 1 al carcasei 6, se mișcă. Aceste mișcări prin biscuiți 2 și picioarele 4, 7 sunt fixate de indicatorii 3 și, respectiv, 5.
Dinamometrele mecanice sunt simple în proiectare, dar au aceleași dezavantaje ca cele hidraulice și, prin urmare, au primit o distribuție limitată.
Dinamometrele electrice sunt cele mai sensibile instrumente, deoarece sunt puțin inerțiale și permit utilizarea unui osciloscop pentru a înregistra procese rapide pentru mii și sute de mii de secundă. Astfel de dinamometre transformă efectul mecanic al forțelor de tăiere în cantități electrice ușor măsurabile.
Convertoarele electrice sunt împărțite în capacități sau condensatoare; inductiv; tulpina.
Traductoarele capacitive (Fig. 7.2), prin acțiunea de tăiere forței deplasează condensator placa elastică prin schimbarea întrefier bH. și, prin urmare, capacitatea condensatorului. Schimbarea de capacitate prin intermediul unui dispozitiv de vibrații de înaltă frecvență cauzează amperajul care este înregistrată cu ajutorul unui osciloscop sau galvanometru.
și
Fig. 7.2. Convertor de capacitate
Fig. 7.3. Convertor inductiv
Sârmă. sau tensometric. convertoare primare reprezintă câteva spire de sârmă foarte fin, fabricate dintr-un aliaj special, care se schimbă rezistența electrică la traductor tulpina. Serpentine sau matrice de astfel de sârmă este plasat între două benzi de hârtie lipite și lipite la elementul 6 (suport) (Fig. 7.4). Sub influența forțelor de așchiere ale axul central 6 și legat de acesta sârmă 5 este deformată elastic. Acest lucru determină o schimbare a curentului într-un circuit electric, care mărește amplificatorul 2 și este măsurată de către dispozitivul de înregistrare 1. Pentru a evita denaturarea în citirile instrumentelor când măsurarea forțelor de așchiere datorită variabilității tensiunii rețelei în circuitul electric trebuie să includă un regulator de tensiune 3 este instalat între înregistrarea dispozitivul 1 și sursa de alimentare 4.
Fig. 7.4. Schemă de măsurare a forțelor de tăiere prin utilizarea tensometrelor
În funcție de cât de multe componente ale forțelor de tăiere pot fi măsurate cu ajutorul unui dinamometru, ele sunt numite una, două sau trei componente.
Cea mai răspândită printre dynamometre electrice primite PRMs Dinamometru universal (UDM nume vechi, fabricat modificarea PRMs 100, PRMs-600, și PRMs-1200). Acesta permite măsurarea componentelor forțelor de așchiere în timpul strunjire, frezare, rectificare, forța axială și cuplul când găurire, carotare, alezare, filetare, și este proiectat pentru o valoare maximă
O diagramă schematică a dinamometrului este prezentată în Fig. 7.5. Baza acestuia este o placă pătratică 2. instalată în corpul 1 al dinamometrului pe 16 suporturi elastice, pe care sunt atașate convertoarele tensometrice. Suporturile sunt în formă tubulară și au rigiditate ridicată de-a lungul axei și rigiditate redusă într-o direcție perpendiculară pe axă. Pe suporturile verticale, forțele de primire direcționate de-a lungul axei z. lipit pe un convertor; pe suporturile orizontale, forțele de percepție care acționează de-a lungul axelor x și y. și cuplul - două manometre. Primele convertoare servesc la măsurarea forțelor orizontale, iar al doilea - cuplul.
Fig. 7.5. Schema dinamometrului universal: a) vedere generală; b) schema tensometrică; c) carcasa senzorului
Convertoarele sunt interconectate astfel încât semnalul de ieșire al circuitului de măsurare să fie suma algebrică a reacției suporturilor. Acest lucru asigură faptul că indicatoarele dinamometrului sunt independente de la începutul sculei. Dinamometrul este echipat cu un amplificator de măsurare a tensiunii și un dispozitiv de înregistrare.
Fig. 7.6. Graficul de calibrare a forței de tăiere P. 1 - sarcină; 2 - descărcare
Dinamometrele nu vă permit să determinați direct cantitatea de forță de tăiere; citirile lor corespund unor deformări proporționale cu forța care acționează. Prin urmare, înainte de lucru, trebuie să verificați dinamometrul. Încercarea este ca dinamometrul să fie încărcat mai întâi în direcția forțelor de tăiere prin creșterea și apoi scăderea forțelor care sunt cunoscute. Se înregistrează citirile dinamometrului corespunzătoare anumitor forțe. Pe baza acestor date, se calculează o curbă de calibrare de-a lungul liniei medii de încărcare și descărcare (figura 7.6), care este apoi utilizată pentru a decoda citirile dinamometrului.