Тензометр

 

Изобретение относится к измерительной технике, к устройствам для измерения поперечной деформации образца. В тензометре имеются две тензобалки 16, один конец каждой из которых прикреплен к оси 9 цилиндрического шарнира, а другой - к его корпусу. Тензобалки16 в процессе кручения образца подвергаются изгибу, равному по величине, но противоположному по знаку , что позволяет зарегистрировать угол кручения образца. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 В 5/30,7/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

УССР

1б юг.4

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1359660 (21) 4770515/28 (22) 15.12.89 (46) 15,12.91. Бюл, hh 46 (71) Институт проблем прочности АН (72) А, А. Ломакин и В. Е. Марченко (53) 531.781.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1359660, кл, G 01 В 5/30, 1985. (54) TEH30METP

„„SU 1698627 А2 (57) Изобретение относится к измерительной технике, к устройствам для измерения поперечной деформации образца. В тензометре имеются две тензобалки 16, один конец каждой из которых прикреплен к оси 9 цилиндрического шарнира, а другой — к его корпусу. Тензобалки 16 в процессе кручения образца подвергаются изгибу, равному по величине, но противоположному по знаку, что позволяет зарегистрировать угол кручения образца. 4 ил.

1698627

Изобретение относится к измерительной технике, в частности K устройствам для измерения поперечной деформации обоаэца, подвергаемого кручению.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является тензометр, содержащий два óïà, расположенные между ними и связанные с ними тензоэлемент и соедини1ел ь н ы Й элемент и две уп ругие растяжки, Кроме того, тензометр снабжен двумя упругими компенсаторами и цилиндрическим шарниром, соединительный элемент выполнен в виде рамки, установленной так, что ось симметрии рамки совпадает с плоскостью, проходящей через центр тяжести тензометра, и шарнирно связанной противоположными полками с соотгетствующим щупом, цилиндрический шарнир установлен внутри рамки, его ocb параллельна щупам и связана через упругие компенсатори с рамкой, втулка шарнира в диаметрально противоположных точках связана с растяжками, а компенсаторы имеют наименьшую жесткость в плоскости щупов, а наибольшую жесткость — в плоскости, перпендикулярной щупам.

Известный тенэометр обеспечивает измерение поперечной деформации в любом заданном сечении образца, подвергав лого кручению, При этом место установки тензометра (сечение образца) согласуется с длинами растяжек. Однако известный тенэометр не обеспечивает одновременного с измерением поперечной деформации измерения угла закручивания в исследуемом сечении образца, Размещение дополнительных устройств непосредственно на образце в исследуемом сечении для измерения угла закручивания исключается иээа громоздкости таких устройств, а также снижения точности измерений, поскольку место установки таких средств на образец не может совпадать с местом установки щупов тенэоме ра для измерения поперечной деформации образца. Таким образом, известный тензометр имеет ограниченные функциональные возможности.

Цель изобретения — расширение эксплуатационных воэможностей путем одновременного измеоения как поперечных деформаций, так и угла закручивания в заданном сечении испытуемого образца.

Поставленная цель достигается тем, что известный тензометр снэб2кен по меньшей мере двумя установленными симметрично относительно продольной оси цилиндрического шарнира тенэобалками одинаковой жесткости, один конец каждой тензобалки жестко прикреплен к оси цилиндрического шарнира, а другой — к его корпусу. При этом плоскости торцов тензобалок перпендикулярны оси шарнира.

Симметричное расположение тензобалок, необходимо для компенсации в процессе измерений упругой силы тензобалок, поскольку при деформировании образца балки подвергаются изгибу, равному по величине, но противоположному по направлению, Поэтому количество тензобалок должно быть четным. Тензобалки изготовлены иэ упругой пластины и имеют одинаковую кривизну.

Один конец каждой тенэобалки прикреплен к оси цилиндрического шарнира, а другой — к его корпусу. При этом угол поворота оси шарнира относительно его корпуса однозначно зависит от угла закручивания образца. Такая зависимость может быть легко установлена при помощи тарировки.

На фиг. 1 приведен тензометр,вид сбоку; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3— разрез Б-Б на фиг,2; на фиг.4 вид В на фиг. 1.

Тенэометр (фиг. 1 и 2) состоит из двух щупов 1, HB Одних концах которых имеются керны 2, а между другими концами установлена тензобалка 3, соединительной рамки 4 и пружины 5, соединяющих щупы 1 упругих растяжек 6, двух компенсаторов 7, цилиндрического шарнира, состоящего иэ втулки 8, оси 9 и корпуса 10, двух цилиндрических пальцев 11, соединяющих рамку 4 со щупами 1, На фиг. 1 и 2 пунктиром обозначены: исгь:туемый образец 12, два кронштейна

13, нижний 14 и верхний 15 захваты испытательной установки. Тенэометр (фиг. 3 и 4) снабжен двумя тензобалками 16 одинаковой жесткости, на которых закреплены тенэодатчики, связанные с вторичной аппаратурой — тензостанцией и двухкоординатным самопишущим прибором (не показаны). Один конец каждой тенэобалки 16 жестко прикреплен коси 9 цилиндрического шарнира, а другой — к его корпусу 10.

Предварительно тензометр подвергают тарировке, устанавливая в лабораторных условиях зависимость уровня сигнала с тенэодатчиков от угла закручивания образца 12.

Тензометр работает следующим образом.

Тензометр при помощи кронштейнов 13

> растяжек 6 прикрепляют к захватам 14 и 15 испитательной установки так, чтобы растяжки 6 располагались по вертикали, проецируемой на фиг. 2 в точку G, совпадающую с центром шарнира. Керны 2 щупов 1 устанавливают с помощью пружины 5 в заданном

1698627 сечении испытуемого образца 12. При этом пружины 5 обеспечивают оптимальное давление кернов 2 на поверхность образца 12.

В исходном положении тенэометр занимает горизонтальное положение, а упругие растяжки 6 с шарниром посередине — вертикальное, Длиной растяжек 6 задают уровень исследуемого сечения образца 12. Для уменьшения нагрузки на керны 2 ось шарнира 9 располагается в центре тяжести тензометра. При приложении к образцу 12 крутящего момента активный захват 14, а с ним и вторая точка нижней упругой растяжки 6 поворачиваются на угол а. При атом тензометр отслеживает состояние заданного сечения испытуемого образца 12 — сечения, в котором закреплены керны 2 щупов

1. Тенэобалки 16 в процессе кручения образца 12 подвергаются изгибу, равному по величине, но противоположному йо направлению. Изменение кривизны тензобалок 16 позволяет зарегистрировать угол закручивания образца 12 в сечении, определяемом местом расположения кернов 2.

Изобретние позволяет осуществлять измерение как поперечных деформаций в

5 заданном сечении образца, так и угла закручивания в этом же сечении, что расширяет эксплуатационные возможности тензометра.

Формула изобретения

10 Тензометр по авт. св. hb 1359660, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможно.стей путем одновременного измерения как поперечных деформаций, так и угла закру15 чивания в заданном сечении испытуемого образца; он снабжен по меньшей мере двумя установленными симметрично относительно продольной оси цилиндрического шарнира тензобалками одинаковой жестко20 сти, один конец каждой тензобалки прикреплен к оси цилиндрического шарнира, а другой — к его корпусу. 698627 ф г 5

Составитель Е,Шелина

Гехред t4.Морген ал .Кооректор А.Осауленко

Редактор А.Лежнина

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

Заказ 4384 f ира>< Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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