Объединяя лучших
Москва:
Санкт-Петербург:
Новосибирск:
Екатеринбург:
Нижний Новгород:
Челябинск:
Главная \ ИСПЫТАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ \ Датчики \ Динамометры - измерение момента и силы резания

Динамометры - измерение момента и силы резания KISTLER

Динамометры для измерения момента и силы резания

rez_f

Обработка резанием остается и сегодня наиболее распространённым способом формообразования. Оценка различных процессов снятия стружки на основе сил резания требует соответствующих технических решений.

Так как невозможно обеспечить одинаковые условия обработки на разных заводах и станках, каждый оператор должен иметь свой список параметров резания.

Скорость и глубина резания и подачи инструмента, материал заготовки и резца, геометрия заточки и состав смазочноохлаждающей жидкости являются важнейшими критериями, определяющими величину и направление действия режущих сил.

Поэтому динамометры, измеряющие все компоненты режущей силы, незаменимы в исследованиях, при изготовлении режущего инструмента и в процессе производства.

Они применяются в исследованиях, при сравнении и выборе материа-лов, инструмента и оборудования.
Из определения оптимальных условий обработки, исследования причин поломок инструмента, а также формообразования стружки при взаимном влиянии на силы резания, вытекают дополнительные области их применения.

 

Наши динамометры соединяют в себе экономичность и высочайшее качество.

Данные, полученные с динамометров, могут быть использованы для снижения себестоимости продукции. Производители инструмента приобретают уверенность в том, что их продукция максимально оптимизирована. Критические факторы могут быть устранены на этапе подготовки или в ходе производства.

Средства измерения

Технология
Пьезоэлектрическая система измерения силы значительным образом отличается от других методов. Силы, воздействующие на кристалл кварца, пропорциональны электрическому заряду, возникающему при этом. Сжатие чувствительного элемента составляет немногие тысячные доли миллиметра.

Кварцевые динамометры - очень жёсткие системы. Благодаря высоким собственным частотам они способны точно измерять даже очень быстрые процессы. Кварцевые пьезодатчики силы не нуждаются в установке нулевого значения - они сразу готовы к измерениям “нажатием кнопки”.

Преимущества:

  • большая жёсткость и потому высокая собственная частота;
  • огромный диапазон измерения;
  • линейность и отсутствие гистерезиса;
  • малые перекрёстные наводки (менее 1 %);
  • простота в эксплуатации (измерение по “нажатию кнопки”);
  • компактность;
  • неограниченный срок службы;
  • класс герметичности СОЖ IP67.

3-компонентный динамометр
Два кварцевых элемента сдвига (для Fx и Fy) и один сжатия (для Fz), закреплённые в едином корпусе, образуют 3-компонентный датчик силы.
Четыре таких датчика с параллельно соединёнными выходами устанавливаются под предварительной нагрузкой между базовой и измерительной плитами. Этим образуется
3-компонентный динамометр. Выходы датчиков соединяются так, чтобы обеспечить возможность многокомпонентного измерения сил и моментов. Датчики монтируются изолированными по массе, с целью избежать появления паразитных контуров заземления. Такой динамометр невосприимчив к ржавчине и смазочно-охлаждающей жидкости.

4-компонентный динамометр
Кварцевые пластины можно механически и электрически параллельно соединять. Если их расположить по кругу так, что чувствительные к пьезоэффекту сдвига оси образуют окружность, получится элемент для измерения момента Mz.
Вместе с двумя кварцевыми элементами сдвига (для Fx и Fy) и одним сжатия (для Fz), закреплённые в едином корпусе, они составят тогда 4-компонентный датчик.
Если же закрепить такой датчик под предварительной нагрузкой между базовой и измерительной плитами, получится 4-компонентный динамо-метр для измерения Fx, Fy, Fz и Mz.

Стационарные динамометры


Скоростное фрезерование закалённой стали с динамометром Тип 9256В2Измерительные цепи для 3-х компонентного измерения сил и моментов (3 charge amp. channels)Токарный станок с динамометром Тип 9257ВИзмерительные цепи для 6-и компонентного измерения сил и моментов (8 charge amp. channels)

Стационарные динамометры Типов 9129АА,  9119.., 9253В…, 9255В, 9256С…, 9257В, 9265В и 9266СС… могут служить как для 3-компонентных измерений сил, так и (в отдельных случаях) для 6-компонентных измерений момента и силы. При измерении сил резания, помимо ортогональных составляющих силы Fx, Fy и Fz, только момент Mz важен для определения момента вращения шпинделя.

Кроме измерения момента силы, существует множество других задач, как для 3-компонентного измерения результирующей силы, так и для 3-компонентного измерения результирующего момента.

На рисунке представлены измерительные цепи для 3-компонентного измерения момента силы и 6-компонентного измерения сил и моментов соответственно:


Вращающиеся динамометры

sv_f

Ротационный динамометр с датчиком момента
Большой интерес в механообработке вызывает измерение момента сил резания вращающегося режущего инструмента.

Для этого идеальным выбором являются ротационные системы (Тип 9123С…, 9124В…, 9125А…). Центр вращающегося инструмента совпадает здесь с началом координат системы измерения момента.

Момент вращения режущего инструмента будет правильно определен в любом месте заготовки.

Вращающаяся измерительная система позволяет произвести измерение момента силы в процессах сверления и фрезерования.

Таблица подбора динамометров
Мы предлагаем большой выбор средств позволяющих произвести измерение момента силы. Некоторые динамометры универсальны и могут применяться в различных задачах. Другие же, напротив, были разработаны под конкретные виды измерений или для специфических процессов механообработки.
Следующая таблица призвана помочь вам в правильном выборе подходящего средства измерения.
Динамометры, специально разработанные или приспособленные для конкретного процесса, выделены синим. Области применения, выделенные серым, допускают применение соответствующего динамометра с ограничениями, например в точности или динамике. Принцип 6-компонентного измерения момента и силы применим к небольшой части динамометров.
Из процессов механообработки для этого подходит только сверление. С помощью программы сбора и обработки данных DynoWare можно определить момент вращения шпинделя Mz в заданной точке сверления.
Для определения значения износа сверл лучше предпочесть динамометры для прямого измерения момента.

 

     - Подходит;      - Возможно с ограничениями;  Mz  - Вычисление момента вращения; Глубокое/чистовое - Не превышать максимальную нагрузку динамометра
Динамометр    Процесс Диапазон
измерения сил
и моментов
Точение
наружное
Наружное Расточка Фрезерование Сверление Плоское
шлифование
Резанье Резанье
глубокое
Чистовое Резанье
глубокое
Чистовое Резанье
глубокое
Чистовое
Тип Компоненты Стационарный Ротационный Глубокое Чистовое Чистовое
9123C...

Fx, Fy, Fz, Mz

+ 5 кН
+ 20 кН
+ 200 Н*м

9124B...

Fx, Fy, Fz, Mz

+ 20 кН
+ 30 кН
+ 1100 Н*м

9125A...

Fz, Mz

+ 3 кН
+ 50 Н*м

9129AA

Fx, Fy, Fz

Mz + 20 кН
9119

Fx, Fy, Fz

Mz + 4 кН
9129A...

Fx, Fy, Fz

+ 5 кН
+ 8 кН

9253B22

Fx, Fy, Fz

Mz

+ 15 кН
-15 + 30 кН

9253B23

Fx, Fy, Fz

Mz

+ 12 кН
-12 + 25 кН

9255B

Fx, Fy, Fz

Mz Mz

+ 20 кН
-10 + 40 кН

9256C...

Fx, Fy, Fz

Mz + 250 кН
9257B

Fx, Fy, Fz
Fz при точении

Mz

+ 5 кН
-5 +10 кН

9257BA

Fx, Fy, Fz

+ 5 кН
9265B

Fx, Fy, Fz

Mz

+ 15 кН
0 (-10) +30 кН

9272

Fx, Fy, Fz, Mz

+ 5 кН
-5 +20 кН
+ 200 Н*м