Устройство для определения внутреннего трения материалов в процессе одноосного растяжения Советский патент 1984 года по МПК G01N3/32 

05

и

о ел

Изобретение относится к испытаниям физико-механических свойств материалов, а именно к устройствам для определения внутреннего трения материалов в процессе их одноосного растяжения.

Известно устройство для определения внутреннеготрения материалов в процессе одноосного растяжения, содержащее крутильный маятник механизм растяжения, систему возбуждения и .регистрации крутильных колебаний и датчик растягивающего усилия, выполненный в виде динамометрической скобы TI.

Данное устройство предполагает ступенчатое продольное нагружение, что не позволяет производить измерение внутреннего трения в процессе непрерывного растяжения.

Наиболее близким к изобретению является устройство йля определе-. ния внутреннего трения материалов в процессе одноосного растяжения, содержащее обратный крутильный маятник, растягивающее устройство, связанное с нижним захватом образца, систему возбуждения и регистрации крутильных колебаний, датчик растягивающего усилия с упругим чувствительным элементом и раму с верхней и нижней траверсами C2J.

Однако и это устройство обладает невысокой точностью из-за того, что на датчик растягивающего усилия действует вес колебательной системы и периодическая продольная нагрузка возникающая в образце в процессе его закручивания.

Цель изобретения - повышение точности за счет устранения,влияния веса колебательной системы и периодической продольной нагрузки, возникающей в образце в процессе его закручивания, на датчик растягивающего усилия.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения внутреннего трения материалов в процессе одноосного растяжения, содержащее обратный крутильный маятник, механизм растяжения образца, связанный с нижним захватом образца, систему возбу :щения и регистрации крутильных колебаний, датчик растягивающего усилия с упругим чувствительным элементом, и раму с верхней траверсой, снабжено двуплечим рычагом, шарнирно соединенным с рамой, к одному плечу которого подвешен маятник, а второе плечо опе|это через упругий элемент на верхнюю траверсу, и демпфером, соединенным с riepBbff-1 плечом рычага.

Кроме того, второе плечо рычага оперто на верхнюю траверсу через упругий элемент датчика, а рычаг снабжен противовесом.

Демпфирование продольных колебаний устраняет влияние на датчик растягивающего усилия периодически продольных нагрузок, возникающих при закручивании образца, а применение рычага с противовесом устраняет влияние веса колебательной системы на датчик..

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство для определения внутреннего трения матералов в процессе одноосного растяжения .

Устройство-содержит обратный кртильный маятник, включающий инерционный элемент 1 с грузами 2 и 3, подвешенный на торсионе 4, верхни захват 5 и нижний захват б образца 7, механизм растяжения образца 7, состоящий из электродвигателя 8 с редуктором, зубчатой передачи 9 и ходового винта 10, связанного с ниним захватом 6 образца 7, систему возбуждения и регистрации крутильных колебаний, включающую электромагнитный вибровозбудитель 11 и вибропреобразователь 12, датчик 13 растягивающего усилия с упругим чуствительным элементом (на чертеже не показан), раму 14 с верхней траверсой 15, двуплечий рычаг 16, соединенный при помощи подшипника 17 с рамой 14, к первому плечу 18 которого подвешен крутильный маятник, а второе плечо 19 оперто через упругий элемент на верхнюю траверсу 15, жидкостной демпфер 20, соединенный с первым плечом 18 рычага 16, и противовес 21. Упругим элементом (на чертеже не показан) может служить упругий элемент датчика 13 растягивающего усилия. Для проведения испытаний в интервале температур устройство может быть снабжено термокриокамерой 22.

Устройство работает следующим образом.

Образец 7 закрепляется между верхним захватом 5 и нижним захватом б крутильного маятника. Для получения характеристики внутреннего трения инерционный элемент 1 поворачивается на заданный угол с помощью электромагнита вибровозбудителя 11. Затем электромагнит обесточивается, и крутильный маятник совершает свободнозатухающие колебания, которые регистрируются с помощью вибропрёобразователя 12. Одновременно со снятием закручивающего усилия включается электродвигатель 8 механизма растяжения образца, связанного с нижним захватом 6-образца 7, и производится непрерывное растяжение образца. Крутильные колебания возбуждаются через равные промежутки времени и

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ В ПРОЦЕССЕ ОДНООСНОГО РАСТЯЖЕНИЯ, содержащее обратный крутильный маятник, механизм растяжения образца. связанный с нижним захватом образца, систему возбуждения ирегистрации крутильных колебаний, датчик растягивающего усилия с упругим чувствительным элементом и раму с верхне- траверсой, отличающееся тем, что, с целью повышения точности,,снабжено двуплечим рычагом, шарнирно соединенньэи с рамой, к одному плечу которого подвешен маятник, а второе плечо оперто через упругий элемент на верхнюю траверсу, и демпфером, соединенным с первым плечом рычага. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что второе С плечо оперто на верхнюю траверсу . « через упругий элемент датчика, а (Л рычаг снабжен противовесом.