Гусейнов Расул Вагидович – доктор технических наук, профессор, кафедра организация и безопасность движения.
367026, Махачкала, пр. Имама Шамиля, 70
Rasul V. Guseynov - Dr. Sci. (Technical), Prof., Department organization and traffic safety.
70 I. Shamilya Ave., Makhachkala 367026
Цель. Целью исследования является разработка динамометрической аппаратуры для измерения составляющих сил резания при обработке осевым инструментом в динамическом режиме.
Метод. Исследование основано на применении электрических методов с использованием пьезоэлектрических и тензометрических преобразователей, главным преимуществом которых является возможность регистрации и записи быстропротекающих динамических процессов.
Результат. На основе анализа существующих динамометров обоснована необходимость разработки нового современного динамометрического устройства, позволяющего регистрировать и записывать колебания составляющих сил резания в динамическом режиме. Указано на преимущество использования тензометрических датчиков для динамометра. Анализ используемых конструкций динамометров показал, что датчики для измерения осевых сил и крутящего момента располагались на одном упругом элементе, что отражается на точности их измерения из-за их взаимовлияния. Поэтому потребовалось располагать их на различных упругих элементах. Представлена разработанная и изготовленная динамометрическая аппаратура для проведения исследовательских работ в области технологии обработки осевым инструментом. Рассчитана относительная погрешность измерений.
Вывод. Динамометрическая аппаратура позволяет регистрировать без искажения периодические и квазипериодические колебания двух составляющих сил резания для различных процессов нарезания резьб метчиками, сверления и зенкерования, происходящие с частотой до 1500 Гц в режиме реального времени, и может быть использована для оптимизации параметров резания. С помощью динамометрической аппаратуры возможна регистрация сигналов с датчиков силы в количестве до 8 в режиме реального времени, усиление сигналов, трансформация сигнала с аналогового в цифровой; визуализация данных; процедура вывода на печать результатов экспериментальных данных. Аппаратура может быть использована в научно- исследовательских лабораториях машиностроительных предприятий, вузов и других научных учреждениях.
Objectives. The purpose of the study is to develop dynamometric equipment for measuring the components of cutting forces when processing materials with an axial tool in a dynamic mode.
Methods. The study is based on the application of electrical methods using piezoelectric and strain gauge transducers, whose main advantage is the ability to register and record fast-moving dynamic processes.
Results. Based on an analysis of existing dynamometers, the necessity of developing a new modern dynamometer device, which would allow the oscillations of the cutting force components to be registered and recorded in dynamic mode, is justified. The advantages of using strain sensors for a dynamometer are described. An analysis of the selected dynamometer design indicated that the sensors for measuring the axial forces and torque are located on one elastic element, which affects the accuracy of their measurement due to their mutual influence. Therefore, it was necessary to place them on different elastic elements. The developed and manufactured dynamometric equipment for carrying out the research work in the field of axial tools for processing materials is presented. The relative measurement error is calculated.
Conclusion. The dynamometric equipment makes it possible to record the periodic and quasiperiodic oscillations of two components of the cutting forces without distortion for various tapping, drilling and countersinking processes, occurring at a frequency of up to 1500 Hz in real time mode, and can be used to optimise the cutting parameters. Using the dynamometric equipment, it is possible to register the signals from up to 8 force sensors in real time, amplify signals, transform the signal from analogue to digital, visualise data and print out the results of experimental data. The equipment is suitable for use in research laboratories of machine-building enterprises, universities and other scientific institutions.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.