SU885838A1 - Two-element dynamometer - Google Patents
Two-element dynamometer Download PDFInfo
- Publication number
- SU885838A1 SU885838A1 SU782584108A SU2584108A SU885838A1 SU 885838 A1 SU885838 A1 SU 885838A1 SU 782584108 A SU782584108 A SU 782584108A SU 2584108 A SU2584108 A SU 2584108A SU 885838 A1 SU885838 A1 SU 885838A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- elastic elements
- bearings
- shaft
- strain gauges
- dynamometer
- Prior art date
Links
Landscapes
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Description
(54) ДВУХКОМПОНЕНТНЫЙ ДИНАМОМЕТР(54) TWO-COMPONENT DYNOMOMETER
Изобретение относитс к силоизме рительной технике и может быть использовано дл измерени составл ющих силы резани на вращаиицемс вал например, при зубофрезеровании. Известен динамометр дл измерени тангенциальной и радиальной составл ющих силы резани , содержащий тензозадатчики , размещенные непосрёдст венно на вращакщемс валу и неподвиж ных опорах 1. Недостатком известного динамометра вл етс низка точность измерени , обусловленна нестабил ьной работой токосъемника и биением вала. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс динамометр, содержащий деформируемый вал, установленные на нем балоч ные упругие элементы с тензозадатчи ками, включенными в измерительную схему 2. Недостаток этого динамометра заключаетс также в низкой точности и мерени . . . Цепь изобретени - повыиение точ . ности измерени . Указанна цеЯь достигаетс тем, что устройство снабжено двум поЛшипниками , на которых установлены две пары балочных упругих элемента, размещенных в двух взаимно перпендикул рных плоскост х, проход щих через ось вала, при этом упругие элементы каждой пары закреплены своими противоположными крнцами на неподвижных наружных кольцах подшипников , внутренние кольца которых закреплены на концах вала, а свободные концы указанных упругих элементов установлены с нат гом на шариках , размещенных на наружных кольцах подшипников. При этом тензозадатчики, расположенные на плоскост х балочных упругих элементов одной пары, обращенных к валу, включены в смежные плечи мостовой измерительной схекы, причем в каждое плечо мостовой измерительной схемы включено по два тензозадатчика . На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 расположение динамометра на зубофрезерном станке; на фиг. 4 - электрическа схема включени тензозадатчиков дл измерени одной составл ющей силы; на фиг. 5 - схема изгибаThe invention relates to a force engineering technique and can be used to measure the component cutting forces on a rotary shaft with a shaft, for example, when milling. A dynamometer for measuring the tangential and radial components of the cutting force, containing strain gauges placed immediately on a rotating shaft and stationary supports, is known. A disadvantage of the known dynamometer is the low measurement accuracy due to the unstable operation of the current collector and the shaft beat. The closest in technical essence to the present invention is a dynamometer that contains a deformable shaft, mounted on it beam elastic elements with strain gages included in measuring circuit 2. The disadvantage of this dynamometer is also low accuracy and measurement. . . The chain of invention is the elevation of the points. measurement. This goal is achieved by the fact that the device is equipped with two bearings, on which two pairs of beam elastic elements are installed, placed in two mutually perpendicular planes passing through the shaft axis, while the elastic elements of each pair are fixed with their opposite hooks on the stationary outer rings of the bearings whose inner rings are fixed at the ends of the shaft, and the free ends of the said elastic elements are mounted with tension on the balls placed on the outer rings of the bearings. At the same time, strain gauges located on planes of girder elastic elements of one pair facing the shaft are included in the adjacent arms of the bridge measuring circuit, with two shoulder gauges included in each shoulder of the bridge measuring circuit. FIG. 1 shows the proposed device, a general view; in fig. 2, section A-A in FIG. one; in fig. 3 arrangement of the dynamometer on the hobbing machine; in fig. 4 is an electrical wiring circuit of strain gauges for measuring one component of the force; in fig. 5 - bend diagram
вращающегос вала под действием одной составл ющей силы.rotating shaft under the action of one component of the force.
Двухкомпонентный динамометр дл измерени взаимоперпеидикул рных составл ющих силы резани на вращающемс деформируемом валу 1 содержит четыре упругих балочных элемента 2-5,, закрепленных жестко через втулки 6 и 7 на наружных кольцах двух подшипников. Балочные элементы 2 и 3 служат дл измерени одной составл ющей силы резани , элементы 4 и 5 дл другой.A two-component dynamometer for measuring the inter-perperidicular components of the cutting force on a rotating deformable shaft 1 contains four elastic beam elements 2-5, rigidly fixed through sleeves 6 and 7 on the outer rings of the two bearings. Beam elements 2 and 3 serve to measure one component of the cutting force, elements 4 and 5 for the other.
Свободные концы балочных упругих элементов опираютс с нат гом на шарики 8 и 9, установленные на наружном кольце другого подшипника. На двух противоположных плоскост х каждого упругого элемента, перпендикул рных направлению действи измер емого усили , в местах, равноудаленных от консольно защемленного конца балочного элемента, наклеено по одному тензозадатчику, которые включены в мостовую схему (фиг. 4).The free ends of the girder resilient elements rest on the balls 8 and 9 mounted on the outer ring of the other bearing. On two opposite planes of each elastic element, perpendicular to the direction of action of the measured force, in places equidistant from the cantilever-clamped end of the beam element, there is glued on one strain gauge, which are included in the bridge circuit (Fig. 4).
При помощи винтов-эксцентриков 10 упругие элементы 3 и 4 имеют возможность перемещатьс параллельно оси вала и последующего их жесткого закреплени на втулке 7 при помощи винтов М в продольных пазах элементовUsing eccentric screws 10, the elastic elements 3 and 4 are able to move parallel to the axis of the shaft and then rigidly fasten them on the sleeve 7 with screws M in the longitudinal grooves of the elements
Направл ющие пальцы 12, устанавливаемые в пазах элементов и отверсти х втулки 6, после выполнени указанной регулировки удал ютс .The guide pins 12, mounted in the grooves of the elements and the openings of the sleeve 6, are removed after the adjustment has been made.
Люфт подшипников выбиваетс двум пружинами 13. Динамометр электрически изолирован от корпуса станка прокладкой 14 и втулками 15. Экран 16, электрически соединенный с корпусом станка, закреплен на втулке 7 с помощью текстиловых секторов 17.The bearing play is knocked out by two springs 13. The dynamometer is electrically isolated from the machine body by a gasket 14 and bushings 15. A screen 16 electrically connected to the machine body is fixed to the sleeve 7 by means of textile sectors 17.
С неподвижными част ми оборудовани динамометр св зан тросиками .18 и пружинами 19 посредством регулировочных гаек 20 и 21 и шпилек 22, ввернутых в корпус станка (фиг. 3).With the fixed parts of the equipment, the dynamometer is connected with cables .18 and springs 19 by means of adjusting nuts 20 and 21 and studs 22 screwed into the machine body (Fig. 3).
Тензодатчики, наклейка которых показана на иг. 1, включены в мостовую схему согласно фиг. 4. Наход щиес в усилителе два посто нных сопротивлени на фиг. 4 не -показаны.Load cells whose label is shown on the screen. 1 are included in the bridge circuit of FIG. 4. The two constant resistances in the amplifier in FIG. 4 not-shown.
Динамометр работает следующим образом .The dynamometer works as follows.
При приложении усили вал (фиг. 5 имеет прогиб в сечении B-B-f и в сечении C-C-fj. Разность прогибов f и f вызывает изгиб балочных упругих , элементов, закрепленных на подшипниках, которые установлены в указанных выше-сечени х.When the force is applied, the shaft (Fig. 5 has a deflection in the section B-B-f and in the section C-C-fj. The difference in the deflections f and f causes bending of the beam elastic, elements fixed on the bearings, which are installed in the above sections.
При изгибе вала 1 пол действием измер емого усили происходит поворот сечени В-В относительно точки О (фиг. 1). При этом поворачиваютс закрепленный на верхней втулке балочный тензоэлемент 4 и шарик 9, который перекатыва сь по балочному элементу 5, не вызывает его соизмеримого прогиба. Относительные деформации балочных упругих элементов, вызванные указанными поворотами, не равны между собой, а следовательно, не равны и сопротивлени тензозадатчиков , что вызывает разбаланс моста, определ емый величиной приложенного усили .During bending of the shaft 1 floor by the action of the measured force, the section B – B rotates about point O (Fig. 1). At the same time, the beam tensor element 4 fixed on the upper bushing and the ball 9, which rolls over beam member 5, rotate along the beam element 5, does not cause its comparable deflection. The relative deformations of the girder elastic elements caused by these rotations are not equal to each other, and consequently, the resistance of the strain gauges is not equal, which causes imbalance of the bridge, determined by the value of the applied force.
Прогиб балочных элементов будет происходить не только под вли нием изгиба вала 1,но может быть вызван также торцовым и радиальным биением подшипников.Так как величина деформции обоих балочных элементов, вызванна торцовым биением подшипников , одинакова, мост останетс сбалансированным . Радиальное биение, нпример , верхнего подшипника по отношению к нижнему, одинаково прогиба балочные тензоэлементы в направлении , перпендикул рном оси вала, так не вызовет разбаланса моста.The deflection of the beam elements will occur not only under the influence of the bend of the shaft 1, but may also be caused by face and radial runout of bearings. Since the deformation value of both beam elements caused by face runout of bearings is the same, the bridge will remain balanced. Radial runout, for example, of the upper bearing with respect to the lower one, equally deflection of the beam strainer elements in the direction perpendicular to the shaft axis, will not cause imbalance of the bridge.
, Пусть.биение верхнего подшипника по отношению к нижнему (фиг. 1) направлено вправо. В этом случае тензозадатчики R и R сжимаютс , а R и R раст гиваютс на одну и ту же величину. Счита исходное сопротивление каждого плеча моста равным 2R Предполага , что в результате деформации , вызванной биением, сопротивление каждого тензозадатчика изменитс на величину AR, получаем новые сопротивлени каждого из тензозадатчиков. Let the beating of the upper bearing with respect to the lower one (Fig. 1) is directed to the right. In this case, the strain gauges R and R are compressed, and R and R are stretched by the same amount. Assuming the initial resistance of each arm of the bridge is equal to 2R. Assuming that as a result of the deformation caused by the beating, the resistance of each strainer changes to AR, we obtain new resistances of each strainer
Суммарное сопротивление каждого плеча моста (фиг. 4) в этом случае равныThe total resistance of each arm of the bridge (Fig. 4) in this case is equal to
R +R R - AR 4-R +UR 2RR + R R - AR 4-R + UR 2R
R2 +R4 R + R +R AR 2R, т.е. сопротивление плеч моста остались прежними и, следовательно, сигнал на выходе моста, вызванный радиальным биением подшипников, равен нулю. А следовательно динамометр будет чувствовать только деформации изгиба вала, вызванные измер емыми составл ющими силы резани .R2 + R4 R + R + R AR 2R, i.e. the resistance of the shoulders of the bridge remained the same and, therefore, the signal at the output of the bridge, caused by the radial runout of the bearings, is zero. Consequently, the dynamometer will only feel the bending deformations of the shaft caused by the measured components of the cutting force.
Предлагаема конструкци динамометра позвол ет обеспечить непрерывное измерение составл ющих силы резани , отсутствие взаимовли ни измер емых составл ющих, нечувствителность к вибраци м, а следовательно, повышение точности измерений.The proposed design of the dynamometer ensures continuous measurement of the component cutting forces, the absence of mutually measurable components, insensitivity to vibrations, and, consequently, an increase in the accuracy of measurements.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782584108A SU885838A1 (en) | 1978-03-01 | 1978-03-01 | Two-element dynamometer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782584108A SU885838A1 (en) | 1978-03-01 | 1978-03-01 | Two-element dynamometer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU885838A1 true SU885838A1 (en) | 1981-11-30 |
Family
ID=20750850
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU782584108A SU885838A1 (en) | 1978-03-01 | 1978-03-01 | Two-element dynamometer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU885838A1 (en) |
-
1978
- 1978-03-01 SU SU782584108A patent/SU885838A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3939704A (en) | Multi-axis load cell | |
US2421222A (en) | Multirange load measuring apparatus | |
US10078026B2 (en) | Multi-component force-torque sensing device with reduced cross-talk for twist-compression testing machine | |
RU2160435C2 (en) | Device measuring axial thrust on rotating shaft | |
US4454769A (en) | Radial force measuring cell | |
US2733596A (en) | Measurement of dynamic modulus of | |
JPS623365B2 (en) | ||
US2845795A (en) | Dynamometer | |
US2442938A (en) | Fluid pressure responsive apparatus | |
SU885838A1 (en) | Two-element dynamometer | |
JPS588459B2 (en) | Cleanliness balance measuring device | |
US2704452A (en) | Federn | |
US3279244A (en) | Torque transducer | |
US3205706A (en) | Ring-type load cell | |
US4545239A (en) | Method and apparatus for controlling the quality of tires | |
RU2247952C2 (en) | Dynamometer | |
GB2063495A (en) | Apparatus for measuring small forces | |
US3232118A (en) | Method and means for the compensation of journalling faults in workpiece-balancing operations | |
RU2292030C1 (en) | Device for testing specimen made of shape memory material | |
RU2337336C2 (en) | Test bench for control and diagnostics | |
US2938389A (en) | Dynamic balancing means | |
US2616290A (en) | Transmission dynamometer | |
SU588476A1 (en) | Sensor for measuring the effort applied to a propeller model | |
SU618670A1 (en) | Device for measuring friction forces in plain bearing | |
US2355254A (en) | Dynamometer |