Устройство для измерения объемных деформаций образцов при прочностных испытаниях Советский патент 1985 года по МПК G01B7/16 

Jib ч|

СО 1 Изобретение относится к измерительной технике, к средствам измерения объемных деформаций при испы таниях на прочность. Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства для измерения объем ных деформаций, особенно при испытаниях на прочность образцов неправил ьтюй формы. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит корпус 1 дл размещения образца, трубку 2, уста новленную с корпусом 1 соосно, пор шень 3, размещенный в трубке 2 и м ханизм 4 перемещения поршня, жидкость 5, заполняющую корпус 1 и тр ку 2, измеритель 6 уровня жидкости перегородку 7 с отверстиями 8, установленную между корпусом 1 и тру кой 2, жидкость 9, расположенную н слоем жидкости 5, заполняющий корпус I, и измеритель 10 уровня жидкости 9. Жидкость 5, заполняющая корпус Г и трубку 2, должна иметь удельный вес больший, чем жидкость 9, которая расположена поверх нее, например в качестве жидкости 5 мож быть использована ртуть, а в качестве жидкости 9 - вода. Жидкости -5 и 9 не должны смешиваться и растворяться друг в друге. Образец 11, который подлежит ис пытанию, устанавливают на перегоро ку 7. Усилие от испытательной машины передается на образец штоком 12.Для наблюдения за уровнем жидкости 5 и 9 в боковой стенке корпуса 1 выполнено смотровое окно 13,Однако в устройстве могут быть использованы и другие типы измерителей уровня, например электроннооптические, ультразвуковые и т,д. Устройство работает следующим образом. Образец 11 устанавливают на перегородку 7. Вращением механизма 4 устанавливают поршень 3 в положение, когда уровень жидкости 5 совпадает с верхней поверхностью, перегородки 7. Фиксируют положение поршня 3, Нагружают образец 11 до заданного усилия или заданной деформации. Вращением механизма 4 (привода) перемещают слой жидкости 9 в то сечение образца, в котором необходимо измерить площадь попе37 .2 речного сечения. Производят измерение толщины слоя жидкости 9 с помощью, измерителя 10 уровня. Площадь поперечного сечения S данного сечения образца 11 определяют по уравнению - Sic( ) где S| - площадь поперечного сечения на заданной высоте образца 1 1; Sjj - площадь поперечного сечения полости корпуса 1; толщина слоя жидкости 9 во время измерения; h. - толщина слоя жидкости 9 при отсутствии образца 11, Устройство позволяет измерять объемы отдельных частей и всего образца в целом. Для этого измеряют начальное положение порщня 3 при совпадении уровня жидкости 5 с верхней поверхностью перегородки 7. Для определения объема части образца 11 от поверхности перегородки 7 до заданной высоты перемещают границу раздела жидкостей 5 и 9 до заданной высоты образца. Измеряют высоту Нц перемеш1ения поршня 3 от исходного положения и высоту Hjt-подъема жидкости над верхней поверхностью перегородки 7. Объем измеренной части образца определяют по формуле v S,(H., -Hj, V -«-у: Объем СЛОЯ Образца 1 1 ,- лежащего между заданными сечениями образца 11, определяют как разность объемов на заданных уровнях , где V( - объем образца 11 от нижнего торца до нижнего сечения;Vj - объем образца 11 от нижнего торца до верхнего сечения;V - объем искомого слоя образца 1 1 , Для определения изменения объема и площадей поперечных сечоний образца в процессе испытаний, описанное вьш1е измерение осуществляют по мере нагружения образца по заданной программе испытаний. - Однако при исследбвании свойств образцов из различных материалов необходимо подбирать пару жидкостей.

которые не смачивают и не растворяют исследуемые образцы, а также не использовать покрытия образцов защитными веществами.

Такое конструктивное выполнение расщиряет технологические возможности предлагаемого устройства, так

474737ф

как позволяет осуществлять измерение изменения площадей и объемов образцов любой формы при ихиспытаниях. Особенно при испытании образцов 5 горных пород, имеющих слоистую структуру,- с различными механическими ха,рактеристиками.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОБЪЕМНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ ОБРАЗЦОВ ПРИ ПРОЧНОСТНЫХ ИСПЫТАНИЯХ, содержащее корпус для размещения образца, трубку, установленную с корпусом соосно, поршень, размещенный в трубке с механизмом его перемещения, жидкость, заполняющую корпус.и трубку, и измеритель уровня жидкости, о т л И-. чающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей при испытании образцов не.правильной , оно снабжено пере- , городкой с отверстиями, расположенной между корпусом и трубкой, дополнительным слоем жидкости, расположенным над слоем жидкости, заполняющей корпус, и измерителем уровня дополнительного слоя жидкости, в качестве рабочих жидкостей использованы несмешивающиеся жидкости, а корпус и трубка имеют одинаковую площадь поперечного сечения.