Автоматический тензометр Советский патент 1991 года по МПК G01B5/30 

t

(21)4659764/28

(22)30.12.88

(46) 15.06.91, Бюл. Nf 22

(71)Московское научно-производственное объединение Измеритель

(72)В.Р.Санто (53)531.781.2(088.8)

(56)Универсальные испытательные машины фирмы УГС. Проспект.

(54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ТЕНЗОМЕТР

(57)Тензометр автоматический относится к измерительной технике и предназначен для измерения относительной деформации образцов материалов в составе испытательной машины. Цель изобретения состоит в повышении надежности и точности. Поставленная цель достигается тем, что автоматический тензометр снабжен микрометрическим винтом 1, на который нанизаны наподобие дверной петли половины кареток 2 и 3 при помощи кронштейна 4. Планки 5 прижаты к гайке 6 с зубчатыми венцом, при помощи водила 7 вращается гайка 8, служащая опорой планки 5, выбирающей люфты в резьбе и в створках каретки. Гайка 8 приводится во вращение шестерней 9, установленной на валу шагового двигателя 10. закрепленного на половине каретки 2. На каждой половине кареток 2 и 3 установлено по щупу 11 с ножевыми опорами 12, охватывающему испытуемый образец 13. На каждом щупе выполнены по две стенки 14, на каждой стороне которых наклеены текзоре- зисторы 15, смонтированные в измерительные мосты. Каждая часть каретки снабжена поводком 16с шарнирно закрепленной на кем гайкой 17. которые свинчены со вторым микрометрическим винтом 18, имеющим два участка резьбы разного шага или разного направления. Второй винт приводится во вращение вторым шаговым двигателем 19, ограниченным от вращения следящими подпружиненными роликами 20 по шпонке 21. закрепленной на половине каретки 3. Вторая каретка является зеркальными отражением первой. 1 ил.

сл

с

о сл о,

со

о

ю

Изобретение относится к измерительной технике, к средствам измерения деформации образцов при их испытаниях.

Цель изобретения - повышение надежности и точности.

На чертеже изображен автоматический тензометр.

Тензометр состоит из микрометрического винта 1, на который нанизаны наподо- бие дверной петли половины кареток 2 и 3 при помощи кронштейна 4, планки 5 прижаты к гайке 6 с зубчатым венцом, при помощи водила 7 вращается гайка 8, служащая опорой планки 5, выбирающей люфты в резьбе и в стыках каретки. Гайка 8 приводится во вращение шестерней 9, установленной на валу шагового двигателя 10, закрепленного на половине каретки 2. На каждой половине кареток 2 и 3 установлено по шупу 11с ножевыми опорами 12, охватывающими испытуемый образец 13. На каждом щупе выполнены по две стенки 14, на каждой стороне которых наклеены тензорезисторы 15, смонтированные в измерительные мосты. Каждая часть каретки снабжена поводком 16с шарнирно закрепленной на нем гайкой 17, которые свинчены со вторым микрометрическим винтом 18, имеющим два участка резьбы разного шага или разного направления. Второй винт проводится во вращение вторым шаговым двигателем 19, ограниченным от вращения следящими подпружиненными роликами 20 по шпонке 21, закрепленной на половине каретки 3. Вторая каретка является зеркальным отражением первой.

Тензометр работает следующим образом.

При помощи двигателей 10 устанавливают обе каретки с заданной базой - расстоянием между ножевыми опорами кареток. Затем подают сигнал на закрепление щупов на образце, при этом двигатель 19 при своем вращении сближает щупы до врезания ножевых опор в образец с нормированным усилием, определяемым величиной сигнала тензорезисторного моста, образованного на вертикальных стенках щупов каждой каретки. Далее при нагружении образца 13 его сечения, охваченные ножевыми опорами, начинают перемещаться, вызывая сигнал измерительного моста, смонтированного на горизонтальных стенках 14, который в преобразованном виде подается на шаговый двигатель 10, и каретка будет перемещаться в сторону перемещения сечения образца до тех пор, пока не уровняется до начального значения сигнал измерительного моста, т.е. система шагового двигателя фиксируется счетчиком и соответствует перемещению сечения образца, охваченного щупами, а разность перемещения сечений образца соответствует его деформации, ограниченной этими сечениями.

Утоньшение образца в процессе его нагружения будет приводить к уменьшению сигнала измерительного моста вертикальных стенок щупов, которое компенсируется двигателем 19 до заданного значения прижима ножевых опор 2. Таким образом, разность числа импульсов шагового двигателя между начальным зажимом образца и его значением в процессе нагружения образца будет соответствовать величине его утонь- шения.

В качестве шпонки, препятствующей вращению кареток вокруг микрометрического винта 1, используется непосредственно сам испытуемый образец 13. Формула изобретения

Автоматический тензометр, содержащий две каретки, стойку, на которой закреплены каретки с возможностью продольного перемещения, два привода перемещения кареток, четыре щупа с опорами на концах,

предназначенные для контакта с образцом и закрепленные на каретках попарно с возможностью независимого перемещения в плоскости каретки, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и точности, стойка выполнена в виде микрометрического винта, тензометр снабжен вторым и третьим микрометрическими винтами, каждый из которых выполнен с двумя участками резьбы с.противоположной нарезкой или с нарезкой разного шага и расположен перпендикулярно к первому микрометрическому винту, двумя приводами перемещения щупов в плоскостях, перпендикулярных к первому микрометрическому

винту, каждый из которых кинематически связан соответственно с вторым и третьим микрометрическими винтами, каждый щуп выполнен в виду двухступенчатой тензобал- ки, плоскости ступеней которой взаимно

перпендикулярны, и кинематически связан с соответствующим участком резьбы соответствующего микрометрического винта, а каждая ступень тензобалки электрически связана с соответствующим приводом перемещения щупов в направлении наименьшей жесткости ступеней тензобалки.