Устройство для определения внутреннего трения материалов в процессе одноосного растяжения

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ В ПРОЦЕССЕ ОДНООСНОГО РАСТЯЖЕНИЯ, содержащее обратный крутильный маятник , механизм растяжения образца. связанный с нижним захватом образца , систему возбуждения ирегистрации крутильных колебаний, датчик растягивающего усилия с упругим чувствительным элементом и раму с верхнетраверсой, отличающееся тем, что, с целью повышения точности,,снабжено двуплечим рычагом, шарнирно соединенньэи с рамой , к одному плечу которого подвешен маятник, а второе плечо оперто через упругий элемент на верхнюю траверсу, и демпфером, соединенным с первым плечом рычага. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что второе С плечо оперто на верхнюю траверсу . « через упругий элемент датчика, а (Л рычаг снабжен противовесом.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5O G 01 N 32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ, (21) 3469037/25-28 (22) 09.07.82 (46) 15.01.84. Бюл. 9 2 (72) А.И. Лазукин, Е.Г. Романова, В.А. Вальцифер и А.С. Ермилов (71) Пермский политехнический институт (53) 620.178.311.62 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 241070, кл. G 01 N 3/32, 1967.

2. Погорелов В.Г. и др. Механизмы внутреннего трения в твердых телах. М., "Наука", 1976, с. 131-133. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ

В ПРОЦЕССЕ ОДНООСНОГО РАСТЯЖЕНИЯ, содержащее обратный крутильный маятник, механизм растяжения образца, „.SU„„ А связанный с нижним захватом образца, систему возбуждения и регистрации крутильных колебаний, датчик растягивающего усилия с упругим чувствительным элементом и раму с верхней траверсой, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности,,снабжено двуплечим рычагом, шарнирно соеднненньнм с рамой, к одному плечу которого подвешен маятник, а второе плечо оперто через упругий элемент на верхнюю траверсу, и демпфером, соединенным с первым плечом рычага.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что второе плечо оперто на верхнюю траверсу через упругий элемент датчика, а рычаг снабжен противовесом.

1067405

Изобретение относится к испытаниям физико-механических свойств материалов, а именно к устройствам для определения внутреннего трения материалов в процессе их одноосного растяжения. 5

Известно устройство для определения внутреннего трения материалов в процессе одноосного растяжения, содержащее крутильный маятник, механизм растяжения, систему воз- 0 буждения и .регистрации крутильных колебаний и датчик растягивающего усилия, выполненный в виде динамометрической скобы (1).

Данное устройство предполагает ступенчатое продольное нагружение, что не позволяет производить измерение внутреннего трения в про.— цессе непрерывного растяжения.

Наиболее близким к изобретению является устройство,цля определе-. ния внутреннего ч.рения материалов в процессе одноосного растяжения, содержащее обратный крутильный маятник, растягивающее устройство, связанное с нижним захватом образца, систему возбуждения и регистрации крутильных колебаний, датчик растягивающего усилия с упругим чувствительным элементом и раму с верхней и нижней траверсами «2 ).

Однако и это устройство обладает невысокой точностью из-за того, что на датчик растягизающего усилия дейстьует вес колебательной системы и периодическая продольная нагрузка, 35 возникающая в образце в процессе его закручивания.

Цель изобретения — повышение точности за счет устранения. влияния веса колебательной системы и перио- 40 дической продольной нагрузки, возникающей в образц в процессе его закручивания, на датчик растягивающего усилия.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения внутреннего трения материалов в процессе одноосного растяжения, содержащее обратный крутильнь и маятник, механизм растяжения образца, связанный с нижним захватом образца, систему возбуждения и регистрации крутильных колебаний, датчик растягивающего усилия с упругим чувстви тельным элементом, и раму с верхней траверсой, снабжено двуплечим рычагом, шарнирно соединенным с рамой, к одному плечу которого подвешен маятник, а второе плечо оперто через упругий элемент на верхнюю траверсу, и демпфером, соединенным 60 с первым плечом рычага.

Кроме того, второе плечо рычага оперто на верхнюю траверсу через упругий элемент датчика, а рычаг снабжен противовесом. 65

Демпфирование продольных колебаний устраняет влияние на датчик растягивающего усилия периодических продольных нагрузок, возникающих при закручивании образца, а применение рычага с противовесом устраняет влияние веса колебательной системы на датчик.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство для определения внутреннего трения материалов в процессе одноосного растяжения.

Устройство содержит обратный крутильный маятник, включающий инерционный элемент 1 с грузами 2 и 3, подвешенный на торсионе 4, верхний захват 5 и нижний захват 6 образца

7, механизм растяжения образца 7, состоящий из электродвигателя 8 с редуктором, зубчатой передачи 9 и ходового винта 10, связанного с нижним захватом 6 образца 7, систему возбуждения и регистрации крутильных колебаний, включающую электромагнитный вибровозбудитель 11 и вибропреобразователь 12, датчик 13 растягивающего усилия с упругим чувствительным элементом (на чертеже не показан), раму 14 с верхней траверсой 15, двуплечий рычаг 16, соединенный при помощи подшипника 17 с рамой 14, к первому плечу

18 которого подвешен крутильный маятник, а второе плечо 19 оперто через упругий элемент на верхнюю траверсу 15, жидкостной демпфер

20, соединенный с первым плечом

18 рычага 16, и противовес 21.

Упругим элементом (на чертеже не показан) может служить упругий элемент датчика 13 растягивающего усилия. Для проведения испытаний в интервале температур устройство может быть снабжено термокриокамерой 22.

Устройство работает следующим образом.

Образец 7 закрепляется между верхним захватом 5 и нижним захватом 6 крутильного маятника. Для получения характеристики внутреннего трения инерционный элемент 1 поворачивается на заданный угол с помощью электромагнита вибровозбудителя 11. Затем электромагнит обесточивается, и крутильный маятник совершает свободнозатухающие колебания, которые регистрируются с помощью вибропреобразователя 12.

Одновременно со снятием закручивающего усилия включается электродвигатель 8 механизма растяжения образца, связанного с нижним захватом 6 образца 7, и производится непрерывное растяжение образца.

Крутильные.колебания возбуждаются через равные промежутки времени и

1067405

ВНИИПИ Заказ 11201/47 Тираж 828 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ведется дискретная запись кривых затухания амплитуды колебаний в зависимости от величины растягивающего усилия и деформации .образца. По кривым затухания определяется декремент колебаний, который является мерой внутреннего трения.

Периодические продольные нагрузки, возникающие в образце 7 при его закручивании и передающиеся на датчик 13 через двуплечий рычаг 1б, сглаживаются при помощи жидкостного демпфера 20. Влияние веса инерционного стержня 1 с грузами 2 и 3 на датчик 13 устраняется противовесом 21.

Использование изобретения позволяет повысить точность определения

5 внутреннего трения материалов в процессе одноосного растяжения путем устранения влияния веса колебательной системы и периодической продольной нагрузки, возникающей в

10 образце в процессе его закручивания на датчик растягивающего усилия.