Để đo lực cắt khi gia cụng trờn mỏy mài trũn ngoài, ta sử dụng 2 mũi tõm làm phần tử đàn hồi trờn đú cú dỏn tenzo điện trở.
Nguyờn lý đo: Trong quỏ trỡnh mài cỏc thành phần lực cắt cần đo (lực phỏp tuyến Py), (lực tiếp tuyến Pz) thụng qua chi tiết gia cụng (2) làm biến dạng mũi tõm (3) (hỡnh 3.1), làm thay đổi điện trở của cỏc tenzo được dỏn trờn hai mũi tõm (hỡnh 3.6), do đú sẽ làm thay đổi dũng điện qua tenzo. Sự thay đổi dũng điện này được lấy làm tớn hiệu đo.
Độ lớn cực đại của cỏc lực cần đo trong quỏ trỡnh mài tinh theo tớnh toỏn lý MSC - 51° Hiển thị° ° Bộ chuyển đổi ADC°
Cổng truyền nối° ° tiếp RS - 232° ° Bus du liệu° ° khiển° ° Bus điều ° ° Tín hiệu ° ° tuơng tụ° °
thuyết trờn mỏy mài GU - 20.25A như sau:
- Lực tiếp tuyến: PZmax= 60 N dựng để xỏc định cụng suất khi mài. - Lực xuyờn tõm: Pymax = 100 N vuụng gúc với bề mặt làm việc.
Sử dụng phần mềm ANSYS để kiểm nghiệm chuyển vị của phần tử biến dạng (hỡnh 3.7). Kết quả kiểm nghiệm chuyển vị Ymax = 1.1àm.
Hỡnh 3.7.Kiểm nghiệm chuyển vị của phần tử biến dạng
sử dụng phần mềm ANSYS
Trong khi mài phụi được gỏ lờn hai mũi tõm, hai mũi tõm lắp chặt với thõn cảm biến vỡ vậy kết cấu của thõn cảm biến phải đủ độ cứng vững để trong quỏ trỡnh mài khụng làm ảnh hưởng đến độ chớnh xỏc của sản phẩm và đồng thời phải đủ độ nhạy để đo được hai thành phần lực Py, Pz do đỏ mài tỏc dụng lờn phụi như trờn hỡnh 3.1.
Từ những yờu cầu trờn cảm biến được thiết kế gồm hai phần chớnh là: thõn cảm biến và mũi tõm. Ngoài racũn cú vỏ bao bờn ngoài để quỏ trỡnh làm việc cảm biến khụng bị ảnh hưởng bởi dung dịch tưới nguội và phoi khi mài.
Quỏ trỡnh tớnh toỏn kớch thước, độ bền của phần tử đàn hồi phải giải quyết hai vấn đề cơ bản đú là: đảm bảo đủ độ cứng vững và độ biến dạngcủa thõn cảm biến.
Trong trường hợp này phần tử cảm biến tem biến dạng sử dụng tổ hợp cỏc biến dạng chịu uốn. Để đảm bảo độ nhạy của cảm biến và khụng gian để đấu dõy, phớa giữa thõn cảm biến được khoan rỗng. Việc tớnh toỏn độ nhạy của và thiết lập mạch cầu cảm biến của phần tử biến dạng sử dụng phần mềm tớnh toỏn chuyờn dụng cho cỏc cảm biến tem biến dạng Transcalccủa hóng KYOWA (hỡnh 3.8ữ hỡnh 3.11).
Hỡnh 3.8.Tớnh toỏn độ nhạy và thiết lập mạch cầu cảm biến đo lực theo
Hỡnh 3.9.Kiểm nghiệm độ nhạy của cảm biến theo phương Y
Hỡnh 3.10.Tớnh toỏn độ nhạy và thiết lập mạch cầu cảm biến đo lực
Hỡnh 3.11.Kiểm nghiệm độ nhạy của cảm biến theo phương Z
Tuy nhiờn, để cú được một cảm biến đo ổn định và tuyến tớnh trong miền làm việc cần thiết phải cú những biện phỏp bằng thực nghiệm và kinh nghiệm thực tế trong chế tạo cảm biến đo.