УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ ОБРАЗЦА ПРИ ИСПЫТАНИИ НА ОДНООСНОЕ РАСТЯЖЕНИЕ Российский патент 1997 года по МПК G01N3/08 

Изобретение относится к измерительной технике и, в частности, может быть использовано для построения диаграммы истинных напряжений листового металла, подвергаемого формообразованию.

Известно устройство для измерения сужения образца при его испытании на растяжение, содержащее установленную на испытательной машине каретку со скобой, снабженной измерительным инструментом, с возможностью перемещения вдоль оси устройства [1]
Недостатком этого устройства является то, что на нем можно измерять сужение образцов только в одном направлении.

Технический результат достигается тем, что устройство для измерения поперечного сечения образца при испытании на одноосное растяжение, содержащее каретку со скобой и измерительным инструментом, предназначенную для установки на испытательной машине и связанную со средством для ориентирования каретки и ее перемещения вдоль оси образца, снабжено дополнительными измерительным инструментом и скобой, ось измерения которой перпендикулярна оси измерения первой скобы и оси нагружения образца, при этом скобы установлены с возможностью перемещения относительно каретки в направлении осей измерения. Средство для ориентирования каретки и ее перемещения вдоль оси образца при этом выполнено в виде двух кронштейнов, предназначенных для установки на колонне испытательной машины, ролика, установленного на свободном конце стойки, троса, охватывающего ролик, противовеса, закрепленного на одном конце троса, и двух пружинных пластин, одни концы которых закреплены на каретке, а другие предназначены для охватывания колонны испытательной машины. Технический результат также достигается тем, что другой конец троса связан с кареткой. В результате указанных преобразований появляется возможность измерения сечения образца в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

На фиг.1 представлен общий вид устройства; на фиг. 2 сечение устройства по A-A.

Устройство для измерения поперечного сечения образца при испытании на одноосное растяжение содержит каретку 1 со скобами 2 и 3. Скобы 2 и 3 установлены с возможностью перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях, являющихся их осями измерения. Для перемещения скоб в процессе измерения строго в плоскости, перпендикулярной направлению нагружения, каждая скоба установлена на трех параллельных осях 4, 5 и 6. Одна ось 6 выполнена с пружиной 10, которая дает возможность обеспечить установку скоб 2 и 3 с возможностью перемещения вдоль оси измерения образца. Оси 4, 5 и 6 закреплены в приливах 7 каретки 1.

На скобах 2 и 3 установлены регулировочные винты 8 и индикаторы перемещения 9 для замера толщины и ширины образца. В индикатор 9 встроена пружина, которая в сочетании с пружиной 10 обеспечивает прижатие ножки 11 индикатора 9 и регулировочные винты 8 к образцу для предотвращения возможной непараллельности его оси (образца) направлению нагружения.

Каретка 1 вместе со скобами 2 и 3 может перемещаться вдоль оси нагружения по направляющей стойке 12, укрепленной параллельно оси нагружения образца при помощи двух кронштейнов 13, которые предназначены для установки на одной из колонн машины. Весь узел каретки 1 уравновешен грузом 14, который соединен с кареткой 1 металлическим тросом 15, перекинутым через ролик 16 стойки 12. Такая конструкция облегчает подъем и опускание индикаторного блока вдоль испытываемого образца с целью нахождения наименьших размеров поперечного сечения образца.

Для того чтобы исключить поворот каретки 1 со скобами 2 и 3 относительно стойки 12, на каретке 1 при помощи болтов 19 закреплены пружинные пластины 17 с латунными накладками 18. Пластины 17, охватывая с двух сторон колонну испытательной машины, ориентируют индикаторный блок устройства относительно образца 20 при его возвратно-поступательном перемещении вдоль оси нагружения.

Устройство для измерения поперечного сечения образца при испытании на одноосное растяжение работает следующим образом.

Стандартный образец из листового металла 20 вставляют в зажимные губки испытательной машины (условно не показаны) и закрепляют таким образом, что оси измерений скоб 2 и 3 совпадают с направлениями по толщине и ширине образца, после чего предварительно нагружают образец 20. Регулировочными винтами 8 и поворотными циферблатами индикаторов 9 обеспечивается настройка на нулевое положение.

Включение рабочего хода испытательной машины сопровождается изменением длины образца 20, что в свою очередь связано с изменением его поперечного сечения, текущие размеры которого многократно определяются в процессе испытания при помощи индикаторов, измеряющих ширину и толщину образца. Существенно, что при каждом замере необходимо сначала опытным путем установить положение минимального сечения образца 20 по высоте, а затем зафиксировать численные значения размеров этого сечения по двум осям измерения.

Ориентирование каретки 1 относительно того или иного сечения образца производится перемещением каретки 1 вручную вдоль стойки 12 минимальным усилием, что обеспечивается предварительным уравновешиванием каретки 1 и противовеса 14.

Поворот каретки 1 вокруг стойки 12 в процессе растяжения образца 20 предотвращается пружинными пластинами 17 с накладками 18, охватывающими колонну машины и возвращающими измерительный блок (при случайных перекосах) в исходное положение.

Осуществляя текущие замеры на участках максимального уменьшения сечения растягиваемого образца 20 и фиксируя при этом (записью или фотографированием) соответствующие нагрузки, можно установить истинное сопротивление деформированию в каждый момент испытания и, следовательно, построить диаграмму истинных напряжений испытываемого листового материала.

Сущность изобретения: устройство содержит каретку 1 со скобой 2 и измерительным инструментом. Каретка 1 предназначена для установки на испытательной машине и связана со средством для ориентирования каретки 1 и ее перемещения вдоль оси образца. На каретке 1 установлены дополнительные измерительный инструмент и скоба 3, ось измерения которой перпендикулярна оси измерения первой скобы 2 и оси нагружения образца. Скобы 2 и 3 установлены с возможностью перемещения относительно каретки 1 в направлении осей измерения. Средство для ориентирования каретки 1 и ее перемещения вдоль оси образца выполнено в виде двух кронштейнов 13, предназначенных для установки на колонне испытательной машины, одни концы которых закреплены на стойках 12, ролика, установленного на свободном конце стойки. В средство для ориентирования каретки 1 входит также охватывающий ролик 16 трос, один конец которого связан с кареткой 1, противовес 14, закрепленный на другом конце троса 15, и две пружинные пластины 17, одни концы которых закреплены на каретке 1, а другие предназначены для охватывания колонны испытательной машины. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для измерения поперечного сечения образца при испытании на одноосное растяжение, содержащее каретку со скобой и измерительным инструментом, предназначенную для установки на испытательной машине и связанную со средством для ориентирования каретки и ее перемещения вдоль оси образца, отличающееся тем, что оно снабжено установленными на каретке дополнительными измерительным инструментом и скобой, ось измерения которой перпендикулярна оси измерения первой скобы и оси нагружения образца, при этом скобы установлены с возможностью перемещения относительно каретки в направлении осей измерения. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство для ориентирования каретки и ее перемещения вдоль оси образца выполнено в виде двух кронштейнов, предназначенных для установки на колонне испытательной машины, одни концы которых закреплены на стойке, ролика, установленного на свободном конце стойки, охватывающего ролик троса, один конец которого связан с кареткой, противовеса, закрепленного на другом конце троса, и двух пружинных пластин, одни концы которых закреплены на каретке, а другие предназначены для охватывания колонны испытательной машины.