Тензометр для испытания образца при сложном напряженном состоянии Советский патент 1991 года по МПК G01B7/18 

Изобретение относится к технике механических испытаний материалов, в частности к тензометрам для исследования сложного напряженного состояния образцов материалов в условиях высоких температур и больших деформаций.

Цель-изобретения повышение точности и надежности измерения деформаций за счет обеспечения сохранности тензоп- реобразователей при больших деформациях и исключения их ложного срабатывания.

На фиг. 1 показана схема тензометра для испытания образца при сложном напряженном состоянии; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Тензометр содержит опорные скобы 1 и 2, в которых установлены иглы 3 для взаимодействия с поверхностью образца 4, гайки 5, навинченные на свободные концы игл 3, тензопреобразователи 6 для измерения поперечных деформаций образца 4, выполненные в виде упругих пластин с наклеенными на них тензорезисторами 7, втулки 8 с винтами 9 для закрепления на скобе 1 одного конца тензопреобразовате- лей 6, гайки 10 для крепления второго конца тензопреобразователей 6 к иглам 3, пружич го ы

ны 11 с планками 12, взаимодействующими с гайками 5 и служащими для создания прижимного усилия игл 3, промежуточную скобу 13, установленную концентрично образцу 4 между ним и опорными скобами 1 к 2, тензопреобразователи 14 для измерения угловой деформации, один конец которых прикреплен к опорной скобе 1, а другой соединен через кронштейн 15 с промежуточной скобой 13, тензопреобразователи 16 для измерения продольной деформации, которые одним концом соединены с промежуточной скобой 13, а другим - с опорной скобой 2.

В промежуточной скобе 13 выполнены радиальные и осевые пазы 17 и 18, в которых размещены соответственно иглы 3 опорных скоб 1 и 2 с возможностью перемещения в этих пазах. Захваты 19 служат для передачи нагрузки на образец 4, нагрев которого осуществляется нагревателем 20, смонтированным в образце 4. Тензопреобразователи 6, 14, 16 связаны с измерительными приборами 21.

Для защиты тензорезисторов от высоких температур промежуточная скоба 13 выполнена из теплоизолирующего материала. Тензометр работает следующим образом.

Система нагружения (не показана) через захваты 19 воздействует на образец 4 так, что изменяется его длина, диаметр и угол закручивания. При этом иглы 3 опорных скоб 1 и 2 скользят по пазам 17 и 18 промежуточной скобы 13, вызывая изгиб тензопреобразователей 14 и 16, с помощью которых приборами 21 регистрируется угловая и продольная деформации. Такое взаимное расположение скоб 1 и 2, игл 3, тензопреобразователей 14 и 16, пазов 17 и 18 гарантировано устраняется вращение скобы 2 относительно промежуточной скобы 13, что предотвращает изгиб тензопреобразователей 16 и 14 в их плоскости и исключает появление ложного сигнала, т.е. исключает взаимовлияние продольных и угловых деформаций.

Изменение наружного диаметра образца 4 сопровождается осевым перемещением игл 3, связанных с тензопреобразовате- лями 6, изгибом последних и изменением сопротивления тензорезисторов 7, которое регистрируется измерительными приборами.

При больших деформациях образца 4 или в случае его разрушения иглы 3 перемещается по направляющим пазам 17 и 18 до упора. Это препятствует большим прогибам

пластин тензопреобразователей, разрушению клеевого слоя и самих тензорезисторов и повышает надежность в работе тензометра.

Выполнение промежуточной скобы 13

из теплоизолирующего материала позволяет устранить нагрев тензопреобразователей, повысить точность измерения деформаций за счет уменьшения дрейфа тензопреобразователей и устранить тепловое разрушение клеевого слоя тензорезисторов, что повышает надежность в работе.

Формула изобретения

1. Тензометр для испытания образца при сложном напряженном состоянии, содержащий промежуточную и две опорные скобы, иглы, установленные с возможностью перемещения вдоль своих осей в опорных скобах и предназначенных для взаимодействия с поверхностью образца, и тензопреобразователи для измерений продольной, поперечной и угловой деформации образца, связанные с промежуточной и

опорными скобами, отли чающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности измерения деформаций, промежуточная скоба установлена концетрично оси тензометра внутри опорных скоб и выполнена с радиальными и осевыми пазами, при этом иглы одной из опорных скоб размещены с возможностью окружного перемещения в радиальных пазах промежуточной скобы, а иглы другой скобы установлены с

возможностью продольного перемещения в осевых пазах.

2. Тензометр пол.1,отличающийся тем, что промежуточная скоба выполнена из теплоизолирующего материала.

61

Изобретение относится к технике испытаний материалов, в частности, к тензометрии для исследования сложного напряженного состояния образцов материалов. Цель изобретения - повышение точности и надежности измерения деформаций за счет обеспечения сохранности тензопре- образователей при больших деформациях и исключения их ложного срабатывания. Между опорными скобамм и образцом установлена промежуточная скоба, в которой выполнены радиальные и осевые пазы для игл, размещенных в скобах с возможностью осевого перемещения и предназначенных для взаимодействия с поверхностью образца. Иглы одной скобы 1 смонтированы в пазах, а иглы другой скобы 2 - в других пазах с возможностью перемещения в этих пазах. С опорными и промежуточной скобами соединены соответственно тензрлреобразова- тели (Т). Промежуточная скоба выполнена из теплоизоляционного материала. При сложном нагружении образца иглы опорных скоб скользят по пазам промежуточной скобы, вызывая изгиб двух Т, с помощью которых регистрируются угловая и продольная деформации. Изменение наружного диаметра образца вызывает осевое перемещение игл и изгиб связанного с ними Т, с помощью которого регистрируется поперечная деформация. 1 з.п. ф-лы, 2ил.

gezifgi

Фиг. 2