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机械毕业设计全套
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JD01-102@自动攻丝机,机械毕业设计全套
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黑龙江工程学院本科生毕业设计 46 钻头扭矩的测量 作者 D.G.bellow and G.C.Kiss 来自 Experimental Mechanics 引言 测量一个旋转轴的扭矩是一个 简单 ，然而，复杂的过程。说它 简单 是因为 ，通过使用适当的电阻应变片 ，从应变片读数分析计算扭矩很容易。然而，过程复杂的是传递从一根旋转轴采集器来的电信号。使用滑环去克服这一问题被广泛采用，然而还有问题，采集到的信号叠加了噪声，这也产生了问题。这些都是目前遇到的然而可采用一些可依赖的开发的系统来测量扭矩，可依据各种内螺纹的速度和加工条件来确定。 在 大量 测量钻井 力的报告 中 ， Galloway 利用测力机在钻的地方测出夹紧力了。Loewen 的 另一个 报告描述相似的测力计测量钻井扭矩，使用电阻应变片和一变矩管片。而这些设备足够做他们描述的实验，他们要求测试在实验室里实施而不是在生产环境下。在实验室测试是 方便 的， 不过没有在现场或生产状况下测试更令人信服。 本文的目的是描述两个简单负荷测力机，已成功在实验室和生产环境下测量攻丝扭矩。在测力机的设计中采用了某些功能以便适用于不同尺寸的钻头或丝锥。为了方便评估，他设计成了测量在生产环境下攻一英寸内螺纹的扭矩。 攻丝扭矩的测量可以确定 钻头的攻丝扭矩或在工件上产生的对应扭矩 。用于这个项目的主应用程序，它认为太成本高昂，而且复杂，对修改夹紧装置作为一个测力机的生产机器，而且，它是设计成对钻头进行检测以测量活动变矩的线切割过程中。一旦他决定测量丝锥，下一步是从信号采集器那获得扭矩信号。这通过两种方式来实现：一是使用一个小的连在旋转钻头上的 调频 传送器，另一个是使用一机床，工件 旋转 和钻头 固定。这些测力机的结构和采集到的结果会在下面描述。 调频 测矩器 使用调频扭矩测量装置从远处传送旋转轴来的扭矩信号到目的地并不新鲜。然而，此设备的应用，瞬态扭矩的记 录，到目前为止已背离常规测量攻丝力的方法。虽然一个调频发射机和接收机的成本并不微不足道（现在， 2500 美元），这代表在此转矩测量系统中的主要成本。一样，调频发射机是一个通用的设备，可以根据它合理的初始成本用于其他测量系统，不需要 专们 使用测量扭矩。 这项调查的结果，一 Inmet 型号的 T-208B 发射机和一 Inmet 型号 的 RI0-B 的接收器被采用。传送器测量在 1 又 3/4 英寸（ 44 毫米）二栋直径和 1 又 1/2 英寸（ 38 毫米）nts黑龙江工程学院本科生毕业设计 47 长。发射器是装有提供的充电镉镍电池桥梁励磁电压，以及所需的电源到接收机信号的传输。该发射重量 为 2 盎司（ 57 克） 。随着 4 个电阻在惠斯通电桥中的使用，使得该电阻应变片灵敏度为 125 的满量程输出。精度是 2%，线性度超过 1%的且频率范围超过 2000 赫兹，该发射器和接收器在调频波段 (88-108 MHz)中任意可调，且操作时有一载波为 10 kHz 的频率。 已确定预期的扭矩要求，生产 1 英寸（ 25 毫米 ) 内部螺线会不足以产生足够的应变 在 丝锥柄 面上 ， 则需要 没有加工的柄或 改变 的丝锥。四个电阻为 350 欧姆的电阻应变片面向 45纵向布置，以及连接在四臂惠斯登桥中，连接到丝锥柄。在测试的情况下，发现从应变片的测量数据高于 125 ，所以必须调整接收器的放大器。而且，增加了两电阻（ 75 270 ）降低了全面的灵敏性，有效降低了输出信号。用调频发射机仪表 连接丝锥柄 和 电阻片的一般贴法 示意图 如图 Fig.1。 nts黑龙江工程学院本科生毕业设计 48 调频发射机测 力 仪的校准通过使用一个分流电阻 ， 它产生一个明显的应变值 （ 1） 其中gR是 应变片电阻 ，sR是分流电阻 ， k 为使用的应变片的应变系数 。 在输出测量紫外线示波器结构图 中， 如果所有 电阻 片都处于活动状态 ， 指定的分流电阻为一个应变片记录仪 的 四分之一。 结果， 根据实际记录仪中的输出测量值除以四 就是 攻丝情况 。 对于四个 活动 电阻 片 ， 扭矩 结果 可以 这样计算： （ 2） 其中 G 是刚性丝锥 的模量， r 是 丝锥柄 半径和 是 单桥 的应变 值 。此公式 (2)假定四臂活动桥用于连接 电阻 片 是叠加的 。 测力机机床 第二个的 测力机被 开发测量攻丝扭矩是被设计为 在 实验室 里在车床上 使用 的 。这是为了使攻丝 扭矩的测量在 生产条件下 和 那些在实验室测 得的相比较。 车床测 力 机还nts黑龙江工程学院本科生毕业设计 49 可以在更大的灵活性选择 攻丝速度 ， 这 比一个生产线 更灵活 ，并 且得到了 结果 而不影响生产进度表， Fig.2 显示车床的 测力 机 一般 布置 在丝锥 柄的 末端，它套进 一平方米的称重传感器 在 A 点。 该矩形柄 B 连接 到 车床的一工具箱套 。该测 力 机扭矩臂 安装了 4个 350 欧姆的应变 片来 测量弯曲手臂的应变。 固定 （轴承点）由 车床刀具座 。 刀具 被设置为在移动与线程正制作，一致的进给速度 ， 但运载时没有提供任何的轴向推力，但丝锥是自己供给 。 在车床上 A 点的丝锥侧力矩的图片如图 Fig.3。 车床 测力 机 的校准 是通过在 Fig.3 中 的地点的测力 机， 除外，在 Fig.3 中的 靠在车床刀具箱的臂 C 被悬吊成 180且重量 连接到轴承点 (请参见 Fig.2） 。 校准曲线被绘制的这两个在调频发射机 测力 机和车床 测力 机的结果为线性的 比 例 。 典型输出增益为15-25 英尺磅（ 20-34 牛顿米）每厘 米 在 示波器上的输出 记录仪 。 尽管没有一个因素在自动穿线丝锥中， 可 末端仍可被测量，如在钻孔中，通过轴向测值到工具箱柄，如图Fig.2。 结果 为了 评估目的，一 1 英寸（ 25 毫米）的 API-10 卷 螺纹丝锥及一 1 英寸（ 25 毫米）API-10 常规 切螺纹丝锥用于加工内表面，它经 AIS1 8635 钢淬火 和 回火至 28C 洛氏硬度 。为了比较 调频发射机 测力 机与车床测 力 机 的 结果， 对 获得 声望应变片值的丝锥发射器 安装在车床测力机 一 螺距 输出信号同时 记录到 一个示波器 记录仪。 Fig.4 从测 力机的输出显示 相比 彼此 相当 ，以一般当 1 英寸 （ 25 毫 米 ）的 API- 10 冷轧螺纹制作 在每分钟 120 转。 nts黑龙江工程学院本科生毕业设计 50 nts黑龙江工程学院本科生毕业设计 51 Fig.5 图表 比较 了 l 英寸（ 25 毫米） API-10 螺距 切割 丝锥和旋转丝锥和扭矩 。这些文件，得到使用测 力 机车床在此期间，一个 螺距 内正在生产的 4 英寸 （ 100 毫米）长的圆 筒。 这是显而易见的 丝锥 的切割作用是不同的切 割丝锥。 值得注意的是， 120的 英尺磅 （ 164 牛米）的 切割丝锥比 最大扭矩 一百四十 英尺磅（ 190 牛米）的要求 的旋转丝锥。 它此外发现切削的丝锥建立起到最大当气瓶的线程是 60%的扭矩跟在扭矩作为一个快速落客的完整，分路器的最终出来柱状 体的另一面 。对于旋转丝锥，扭矩 迅速 产生 并保持相对恒定，几乎穿过整个气缸（ 100 毫米）。 在 Fig.6 中显示的攻 丝 速度为 l 英寸（ 25 毫米 ) APi-10 螺距时的 攻丝扭矩。 大量的测试结果是光滑的曲线来 绘制来表示一个平均的值 。 结果，轧制和 切割丝锥 获得使用车床 测力 机，而这两种绘制在 165 和 240 rpm 获得使用调频发射机上一个过程中的轧制螺纹立式攻丝机 在 一生产 周期运行中。 所有速度测量 在攻丝载荷下。 有趣的是注意到，扭矩在垂直攻丝机线程 显在 车床采用 要少，在 相同的 丝锥 和切削速度 。我们 相信这是因为垂直攻丝机提供了更好 的润滑和垂直 润滑和 提供了更直接的 攻丝路径。从Fig.6 可以看到，在 120rpm 的攻丝速度， 它需要大约百分之 35 以上马力生产 一轧螺纹线 比生产 一切割线程 。 结果发现，在生产经营厂调频发射机导致接收的信号因贫困过度从焊接机电磁干扰，无线电控制的桥式起重机，和附近的电 器 机械 。 由于旋转 的 攻丝机 的丝锥 ，几乎失去了整个信号时，天线发射器是由 丝锥 柄从模糊视线向接收天线 。 此问题已主要 被解决靠在丝锥周围多设发射器 如图 Fig.1 所示。 nts黑龙江工程学院本科生毕业设计 52 在本次调查的线程使用 丝锥 下生产条件被用来生产 螺纹 4 英寸 （ 100 毫米）长的圆筒 。丝锥 所需没有终点 推力，但允许运行通过缸体的长度， 且在终点停止。在 车床测力 机 的 情况下，这种做法已继续但与附加到该的 丝锥 柄的调频发射机，线程过程不得不停止之前完成了关 丝锥 应变片防止损害其运行和发射器。 这不被视为是一个重大在这一问题足够的数据进行分析可以获得 丝锥 前完成跳动。 在 Fig.6 绘制取得的结果发现，一些 丝锥 和旋转速度，过高的 工具振动 阻止任何有意义的输出信号进行测量从评价测 力 机的。 例如， 与 丝锥 有禁铅单锥度，发现 速度超过 220 rpm 有工具振动 发生 。然而， 锥度切割为两个 丝锥一些列 可读的输出信号，得到了旋转速度高达 480 转（最 高速度计算）， 当丝锥第一次加工金属时 一些 振动可被观察 到。这些测试 复使用 损坏的钻头； 这 些将不再在生产中使用 。 在这些例子中，可以发现在 Fig.4 和 Fig.5 中从测力计输出的信号清晰，可读且类似。 从本研究 的 测试
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