Тензометр для испытания образца при сложном напряженном состоянии

 

Изобретение относится к технике испытаний материалов, в частности, к тензометрии для исследования сложного напряженного состояния образцов материалов . Цель изобретения - повышение точности и надежности измерения деформаций за счет обеспечения сохранности тензопреобразователей при больших деформациях и исключения их ложного срабатывания. Между опорными скобамм и образцом установлена промежуточная скоба, в которой выполнены радиальные и осевые пазы для игл, размещенных в скобах с возможностью осевого перемещения и предназначенных для взаимодействия с поверхностью образца . Иглы одной скобы 1 смонтированы в пазах, а иглы другой скобы 2 - в других пазах с возможностью перемещения в этих пазах. С опорными и промежуточной скобами соединены соответственно тензрлреобразователи (Т). Промежуточная скоба выполнена из теплоизоляционного материала. При сложном нагружении образца иглы опорных скоб скользят по пазам промежуточной скобы, вызывая изгиб двух Т, с помощью которых регистрируются угловая и продольная деформации. Изменение наружного диаметра образца вызывает осевое перемещение игл и изгиб связанного с ними Т, с помощью которого регистрируется поперечная деформация. 1 з.п. ф-лы, 2ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

{51)5 G 01 В 7/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4674461/28 (22) 04.04.89 (46) 07.05,91. Бюл. ¹ 17 (71) Институт механики АН УССР (72) Н, Н. Тормахов, M. И. Гойхман, Е; Н. Вострое и А. В. Марищук (53) 531.781.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹1040327,,кл. G 01 В 7/18, 1982. (54) ТЕН3ОМЕТР ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦА ПРИ СЛОЖНОМ НАПРЯЖЕННОМ

СОСТОЯНИИ (57) Изобретение относится к технике испытаний материалов, в частности, к тензометрии для исследования сложного напряженного состояния образцов материалов. Цель изобретения — повышение точности и надежности измерения деформаций за счет обеспечения сохранности тензопреобразователей при больших деформациях и . исключения их ложного срабатывания, Изобретение относится к технике механических испытаний материалов, в частности к тензометрам для.исследования сложного напряженного состояния образцов материалов в условиях высоких температур и больших деформаций.

Цель — изобретения повышение точности и надежности измерения деформаций эа счет обеспечения сохранности тензопреобразователей при больших деформациях и исключения их ложного срабатывания.

На фиг. 1 показана схема тензометра для испытания образца при сложном напря„, 12 „„1647236 А1

Между опорными скобами и образцом установлена промежуточная скоба, в которой выполнены радиальные и осевые пазы для игл, размещенных в скобах с возможностью осевого перемещения и предназначенных для взаимодействия с поверхностью образца. Иглы одной скобы 1 смонтированы в пазах, а иглы другой скобы 2 — в других пазах с воЗможностью перемещения в этих пазах.

С опорными и промежуточной скобами соединены соответственно тензопреобразователи (Т). Промежуточная скоба выполнена из теплоизоляционного материала. При сложном нагружении образца иглы опорных скоб "скользят" по пазам промежуточной скобы, вызывая изгиб двух Т, с помощью которых регистирируются угловая и продольная деформации. Изменение наружного диаметра образца вызывает осевое перемещение игл и изгиб связанного с ними

Т, с помощью которого регистрируется поперечная деформация. 1 з.п. g-лы, 2ил. женном состоянии; на фиг. 2 — то же, вид сверху.

Тенэометр содержит опорные скобы 1 и

2, в которых установлены иглы 3 для взаимодействия с поверхностью образца 4, гайки

5, навинченные на свободные концы игл 3, тензопреобразователи 6 для измерения поперечных деформаций образца 4, выполненные в виде упругих пластин с наклеенными на них тенэорезисторами 7, втулки 8 с винтами 9 для закрепления на скобе 1 одного конца тензопреобразователей 6, гайки 10 для крепления второго конца тензопреобразователей б к иглам 3, пружи1647236 ны 11 с планками 12, взаимодействующими с гайками 5 и служащими для создания прижимного усилия игл 3, промежуточную скобу 13, установленную концентрично образцу 4 между ним и опорными скобами 1 и

2, тензопреобразователи 14 для измерения угловой деформации, один конец которых прикреплен к опорной скобе 1, а другой соединен через кронштейн 15 с промежуточной скобой 13, тензопреобразователи 16 для измерения продольной деформации, которые одним концом соединены с промежуточной скобой 13, а другим — с опорной скобой 2, В промежуточной скобе 13 выполнены . радиальные и осевые пазы 17 и 18, в которых размещены соответственно иглы 3 опорных скоб 1 и 2 с возможностью перемещения в этих пазах. Захваты 19 служат для передачи нагрузки на образец 4, нагрев которого осуществляется нагревателем 20, смонтированным в образце 4. Тензопреобразователи 6, 14, 16 связаны с измерительными приборами 21.

Для защиты тенэореэисторов от высоких температур промежуточная скоба 13 выполнена из теплоиэолирующего материала.

Тензометр работает следующим образом, Система нагружения (не показана) через захваты 19 воздейсгвует на образец 4 так, что изменяется его длина, диаметр и угол закручивания. При этом иглы 3 опорнйх скоб 1 и 2 "скользят" по пазам 17 и 18 промежуточной скобы 13, вызывая изгиб тензопреобразователей 14 и 16, с помощью которых приборами 21 регистрируется угловая и продольная деформации. Такое взаимное расположение скоб 1 и 2, игл 3, тенэопреобраэователей 14 и 16, пазов 17 и

18 гарантировано устраняется вращение скобы 2 относительно промежуточной скобы 13, что предотвращает изгиб тенэопреобразователей 16 и 14 в их плоскости и исключает появление ложного сигнала, т.е, исключает взаимовлияние продольных и угловых деформаций, Изменение наружного диаметра образца 4 сопровождается осевым перемещением игл 3, связанных с тензопреобразователями 6, изгибом последних и изменением сопротивления тенэореэисторов 7, которое регистрируется измерительными прибора5 ми.

При больших деформациях образца 4 или в случае его разрушения иглы 3 перемещается по направляющим пазам 17 и 18 до упора. Это препятствует большим прогибам

10 пластин тензопреобразователей, разрушению клеевого слоя и самих тензорезисторов и повышает надежность в работе тензометра.

Выполнение промежуточной скобы 13

15 иэ теплоизолирующего материала позволяет устранить нагрев тенэопреобразователей, повысить точность измерения деформаций за счет уменьшения дрейфа тензопреобразователей и устранить тепло20 еое разрушение клеевого слоя тензорезисторов, что повышает надежность в работе.

Формула изобретения

25 1. Тензометр для испытания образца при сложном напряженном состоянии, содержащий промежуточную и две опорные скобы, иглы, установленные с возможностью перемещения вдоль своих осей в опор30 ных скобах и предназначенных для взаимодействия с поверхностью образца, и тензопреобразователи для измерений продольной, поперечной и угловой деформации образца, связанные с промежуточной и

35 опорнымискобами,отли чающийсятем, что, с целью повышения точности и надежности измерения деформаций, промежуточная скоба установлена концетрично оси тензометра внутри опорных скоб и выполне40 на с радиальными и осевыми пазами, при этом иглы одной иэ опорных скоб размещены с возможностью окружного перемещения в радиальных пазах промежуточной скобы, а иглы другой скобы установлены с

45 возможностью продольного перемещения в осевых пазах.

2. Тензометр по п.1, отличающийся тем, что промежуточная скоба выполнена из теплоиэолирующего материала.

1647236

1647236

Составитель В. Тальвойш

Редактор М. Стрельникова .Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А, Осауленко

Заказ 1645 Тираж 395 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 г

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101