Устройство для измерения угловых деформаций

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерений за счет снижения инерционной составляющей колебаний датчика . Устройство для измерения угловых деформаций содержит два соосно расположенных кольца, чувствительный элемент, соединенный с кольцами. Кольца выполнены в виде разрезных цанговых зажимов , а чувствительный элемент выполнен в виде плоской разрезной кольцеобразной пружины, один конец которой закреплен на одном из колец, а другой - на другом кольце, причем величина зазора между концами пружины в ненапряженном состоянии соответствует условию 1,5 р . а 0,0262 R р, где (f - центральный угол, образуемый концами пружин, р - угол максимально допустимого закручивания устройства, а - величина зазора, R - радиус кольца пружины в свободном состоянии . На внутренней поверхности кольцеобразной пружины диаметрально противоположно разрезу установлена плоская С-образная пружина выпуклостью внутрь, а внутри цанговых зажимов вставлены с фиксацией сменные кольцевые вкладыши с разрезами. 2 э.п. ф-лы, 3 ил.

СОК)3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 8 5/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4877638/28 (22) 11.07.90 (46) 30.10.92. Бюл. N. 40 (75) В.M.Mèðñàëèìîâ. А.В.Мардахаев и

P.È.Àñêåðîâ (56) Авторское свидетельство СССР

N 777399, кл. G 01 В 5/30, 1978.

Авторское свидетельство СССР

М 542904, кл. G 01 В 5/30, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВЫХ ДЕФОРМАЦИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике, Цель изобретения — повышение точности измерений за счет снижения инерционной составляющей колебаний датчика. Устройство для измерения угловых деформаций содержит два соосно расположенных кольца, чувствительный элемент, соединенный с кольцами. Кольца выполнены s виде разрезных цанговых заИзобретение относится к измерительной технике. а именно к устройствам для измерения угловых деформаций цилиндрических образцов с внешней кольцевой трещиной при динамическом циклическом кручении.

Известен тензометр для измерения продольных и угловых деформаций, содержащий два кольца с подпружиненными опорами для установки на образец, два датчика деформации, связанных с кольцами. два сферических шарнира и два параллельных штока.

Недостатком тензометра является сложность конструкции и невысокая точность измерения.

„„5LI „„1772596 А1 жимов, а чувствительный элемент выполнен в виде плоской разрезной кольцеобразной пружины, один конец которой закреплен на одном из колец, а другой— на другом кольце, причем величина зазора между концами пружины в ненапряженном состоянии соответствует условию р> 1 5р, à >00,0262 R p, гдеpi — центральный угол, образуемый концами пружин.

p — угол максимально допустимого закручивания устройства, а — величина зазора. R— радиус кольца пружины B свободном со=тоянии, На внутренней поверхности кольцеобразной пружины диаметрально противоположно разрезу установлена плоская С-образная пружина выпуклостью внутрь, а внутри цанговых зажимов вставлены с фиксацией сменные кольце"-,ые вкладыши с разрезами. 2 э.п. ф-лы, 3 ил.

Наиболее близким технически . решением является устройство для измерения угловых деформаций. содержащее два соосно расположенных кольца, предназначенных для установки на образце, и соединенный с кольцами чувствительный элемент.

Недостатком прототипа является низкая точность измерений.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения угловых деформаций, содержащем два соосно расположенных кольца, предназначенных для установки на образце, и соединенный с кольцами чувствительный элемент, кольца

1772596

50

55 выполнены в виде раэрезных цанговых зажимов, чувствительный элемент выполнен в виде разрезной кольцеообразной пружины с размещенным на ней тензодатчиком, один конец которой закреплен на первом кольце, второй — на втором кольце,ширина зазора между концами пружины не меньше. 0,0262R р, где R — внутренний радиус кольца-, р- угол максимально допустимого закручивания устройства, причем устройство снабжено плоской С-образной . пружиной, установленной на внутренней поверхности разрезной кольцеобраэной пружины диаметрально противоположно разрезу выпуклостью внутрь, и сменными кольцевыми вкладышами, размещенными внутри разрезных цанговых зажимов с возможностью фиксации и выполненными с разрезами, количество и размеры которых совпадают с количеством и размерами разрезов соответствующих цанговых зажимов.

На фиг, 1 показан общий вид устройства; на фиг. 2 — вид сверху; на фиг. 3 — сечение датчика с установленными сменными вкла- дышами.

Устройство для измерения угловых деформаций состоит из разрезной плоской кольцеобразной пружины 1 с наклеенными на нее тензодатчиками 2, Концы пружины 1 крепятся соответственно к верхнему 3 и нижнему 4 цанговым зажимам; на которые на резьбе одеты кольца 5 и 6. На внутренней поверхности кольцеообразной пружины 1 диаметрально противоположно разрезу закреплена плоская С-образная пружина 7 выпуклостью внутрь, ширина которой в центральной части немного меньше зазора между цанговыми зажимами 3 и 4, а жесткость меньше жесткости пружины I. Внутрь цанговых зажимов 3, 4 могут вставляться сменные вкладыши 8, 9 с разрезами, фиксируемые винтами 10. Число и размеры разрезов соответствуют числу и размерам разрезов цанговых зажимов 3 и 4.

Зазор между концами пружины 1 s сво-. бодном (ненагруженном) состоянии определяется из условия р1 >15 р откуда а 0,0262 R р, где а — величина зазора;

t/t< — центральный угол, образованный концами пружины;

t/t — угол максимально допустимого закручивания образца;

R — радиус кольца пружинь .

Устройство работает следующим образом, Устройство надевают на цилиндрический образец с концентратором и/или с начальной усталостной трещиной и с помощью кольца 5 зажимают цанговый зажим 3 выше концентратора. Затем, закручивая цанговый зажим 4, выбирают зазор между концами пружины 1 и кольцом 6 зажимают цангу 4 ниже концентратора, Этим задается начальная деформация пружины 1, При приложении крутящего момента концы пружины 1 расходятся и с тенэодатчиков 2 снимается электрический сигнал, пропорциональный деформации кольцеобраэной пружины 1.

При необходимости изменить (уменьшить} размеры испытуемого образца (в небольших пределах, определенных из условия прочности и жесткости цанг) для улучшения условий работы цанговых зажимов и повышения надежности зажатия внутрь цанговых зажимов 3, 4 вставляются вкладыши 8, 9 требуемой толщины и фиксируются с помощью винтов 10 так, чтобы разрезы вкладышей 8, 9 совпадали с разрезами цанговых зажимов 3, 4, Этим обеспечивается совместность деформации лепестков цанговых зажимов и вкладышей при эажатии. При значительном расхождении диаметров образца и цанг необходимо заменить цангавые зажимы.

Пружина 7, упираясь в образец в зазоре между цанговыми зажимами 3 и 4. удерживает кольцеобраэную пружину 1 от колебаний в поперечном направлении. При этом из-за низкой жесткости пружины 7 относительно жесткости пружины 1 серьезного влияния на деформацию последней она не оказывает, Для учета ее влияния необходимо провести тарировку тензодатчиков для различных диаметров испытуемых образцов.

При необходимости кольца 5 и 6 могут быть зафиксированы в зажатом положении для предотвращения ослабления зажимов от вибрации.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения угловых деформаций, содержащее два соосно расположенных кольца, предназначенных дпя установки на образце, и соединенный с кольцами чувствительный элемент, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, кольца выполнены в виде разрезных цанговых зажимов, чувствительный элемент выполнен в виде разрезной кольцеообразной пружины с размещенным на ней тензодатчиком, один конец которой закреплен на первом кольце, 1772596 другой — на втором кольце. а ширина зазора между концами пружины не меньше

0,0262R rp, где R — внутренний радиус кольца; ф — угол максимально допустимого закручивания устройства. 5

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно снабжено плоской Собразной пружиной, установленной на внутренней поверхности разрезной кольцеобразной пружины диаметрально 10 противоположно разрезу выпуклостью внутрь.

3. Устройство пои. 1, о тл ича ю щеес я тем, что оно снабжено сменными кольце. вы ми вклады шами, размещен н ыми внутри разреэных цанговых зажимов с возможностью фиксации и выполненными с разрезами, количество и размеры которых совпадают с количеством и размерами разрезов соответствующих цанговых зажимов.

1772596

Составитель Е,Вакумова

Техред М.Моргентал Корректор З.Лончакова

Редактор

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

Заказ 3836 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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