Устройство для определения температурного коэффициента статического модуля упругости при изгибе

 

О П И С А Н И Е <11167(1ЯЯ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Соииалистическин

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. твид-ву— (22) Заявлено 18.03.77 (21) 2464074/25-28 с»присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.06.79. Бюллетень ¹ 24 (45) Дата опубликования описания 29.06.79 (51) 1.Кл.- 6 01 N 3/00//

G 01 X 3/20

Гасударственный комитет (57) УДК 620.174.22 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения Н. В. Горяев, М. П. Зайцев, Б. Е. Новаковский и Л. Г. Эткин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ТЕМПЕРАТУРНОГО КОЭФФИЦИEHTA

СТАТИЧЕСКОГО МОДУЛЯ УПРУГОСТИ ПРИ ИЗГИБЕ

Изобретение относится к области определения упрупих,характеристнк материалов, а именно к устройствам для определе ния температурного коэффициента статического модуля упругости при изгибе.

Известно устройство для определения температу рного коэффициента статического модуля упругости прои изгибе стержневого образца, содержащее корпус, захват для консольного закрепления образца в корпусе и оптический прибор (1).

Захват в известном устройстве установлен на корпусе. При определении температурного коэффициента модуля упругости устройство помещают в термокамеру. С помощью микроскопа замеряют прогиб образца под действ нем собственного веса.

Недостатком известного устройства является невысокая точность, обусловленная свободным движением конвективных потоков вблизи образца, в результате которого возникает градиент температур по его толщине и изменение его кривизны, что приводит к перемещению его свободного конца. Так как эти перемещения нельзя отл ичить от перемещений, связанных с зависимостью модуля упругости от температуры, то они приводят к методической погрешности.

Целью изобретения является повышение точности.

Для этого в предлагаемом устройстве корпус выполнен в виде цилиндрической

5 термокамеры для размещения образца, установленной консольно на подшипниковом подвесе с возможностью вращения вокруг своей оси, в качестве оптического прибора используется автоколлпматор, захват расположен на противоположной от. носительно подвеса торцовой стенке камеры и выполнен с зеркальной плоскостью. перпендикулярной к ос» вращения камеры и обращенной к автоколл пматору, в камере в месте закрепления образца выполнень симметричные относительно оси ее вращения сквозные пазы,:устройство снабжено грузом с зеркальной плоскостью, центр тяжести которого размещается в плоскости

20 торца образца, перпендикулярного к е и оси, зеркальная плоскость которого обращена к автоколлиматору так, что лучи, отраженные от зеркальной плоскости, проходят через пазы камеры.

25 На фиг. 1 .изображена схема предлагаемого устройства; на фпг. 2 — вид п стрелке А на фиг. 1.

Устройство содержит основание 1, ук репленные на основании автоколлиматор. . и подшипниковый подвес 3, имеющий го670851

60 I ризонтяльную ось вращения. На подвесс с помощью хвостовика 1 установлена термокямера 5, имеющая форму полого цилиндра с двумя торцовыми стенками. Ос;, .1илипдри веской термокамеры 5 совпадает

5 с осью подвсса 8, На противоположной от чосительно псдвеса торцовой стенке термохамеры расположен захват б для консольного закрепления образца 7, выполненный в виде глухой гайки. Захват б под>кимае;. образец 7 к внутренней поверхности стенки термскамеры 5 и снаб>ген зеркальной плоскостью 8, образованной на торце захвата б, обращенном к автоколлиматору 2.

K свобод.ому концу образца 7 присоеди нен груз 9 с зеркальной плоскостью 10, упирающийся в торец 11 образца. Центр тяжести груза 9 размещается в плоскости торца 11 и прижат к торцу 11 образца ? с помощью гайки 12. Вес груза 9 подобран

20 так, что обеспечивается заданный прогиб свободного конца сбрязца под его собственным весом и весом груза 9. В торцовой стенке термо"амеры 5, на которой расположен зяхBBT б, выполнены двя фясслевидных сквозных паза 18 и 14, симметоич ных с-носительно оси вращения термокамеры 5. Через эти пазы со стороны авто.:оллиматсра 2 pèëíà зеркальная плоскость 0 груза 9, что позволяет вести измерения гила между грузом 9 и захватом б с по.,лощью автоколнматоря 2. Устройство содержит также приво,д для разворота термо камеры 5 вокру- своей оси (не показан).

Устройство работает следующим образом.

Образец 7 нагружают с помощью груза

9. Устройство устанавливают в термокамере (не показана) с оптическим и окнами, ы через которые осуществляется связь автоколлиматора с зеркалами.

В указанной камере устанавливают за,",анн ю температуру t1, например 20 С. Термокамера 5 служит для стабилизации тем- 45 пературы по длине образца.

Далее измеряют с помощью автоколлиматора 2 угловые коорчинаты нормалей < зеркальным плоскостям 8 и 10.

С помощью привода (не показан} разворачивают термокамеру 5 ня угол 180 С вокруг оси IH повторяют измерения.

Вычисляют угол в1 разворотя свободно-.о конца образца при температуре 11 под действием собственного веса груза по формуле где «р „н 1р,— г."св»с координаты нормалей к зеркальным плоскостям 8 и 10 в исходном положении термокамеры 5;

cp „ и р"1 — угловые координаты нормалей к зеркальным плоскостям 8 и 10 при повороте термокамеры 5 на 180 .

Устанавливают в термокамере заданну.о температуру (и, повторяя аналогичные измерения, вычисляют угол, характеризующий угол разворота свободного конца образца 7 при температуре t> под действием собственного веса и веса груза 9.

Температурный коэффициент статического модуля при изгибе определяют по фор муле г де а — коэффициент линейного расшире1 ния материала образца град

Формула изобретения

Устройство для определения темпсратурного коэффициента статического модуля упругости при изгибе 1"тер>кневого образца, содержащее корпус, захват для консольного закрепления образца в корпусе и оптический прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, корпус выпол пен в виде цилиндрической термокамерьт для размещения образца, устаногленно I консольно на подшипниковом подвесе с возмо>кностью вращения вокруг своей оси, в качестве оптического прибора используется .автоколлиматор, захват расположен на противополо>кной относительно подвеса торцовой стенке термокамеры и выполнен с зсркальнои плоскостью, перпендикулярной к оси вращения термокамеры и обращенной к автсколл иматору, в термокамере в месте закрепления образца выполнены симметрич ные относительно оси ее врагцения сквозные пазы, устройство снабжено грузом с зеркальной плоскостью, центр тяжести которого размещается в плоскости торца образца, перпендикулярного его оси, зеркальная плоскость ко орого обращена к автоколиматору так, что лучи. отраженные от зеркальной плоскости, проходят через пазы термока меры.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Патент США № 3248935, кл. 73-100, 1966.

670851

;И Tl 9

Х 1 дауд/

- 7

Составитель Г. Романова

Техред Н. Строганова

Корректор И. Симкика

Редактор О. Юркова

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 462/826 Изд. № 376 Тираж 1089 Поппи»но»

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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