Тензометрическое устройство для измерения линейной деформации объектов Советский патент 1991 года по МПК G01B5/30 

(Л

С

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к приборам контроля линейной деформации объектов при механических испытаниях в условиях переменных температур. Цель изобретения - повышение чувствительности и точности измерений достигается за счет введения в устройство выполняющих функцию усилительного механизма двух двуплечих шарнирно связанных рычагов 15 и 16, одни концы которых жестко связаны с наконечниками 13 и 14 для установки на объект, а другие шарнирно соединены со свободными концами горизонтальных плеч 4 и 5 параллелограмма. Шарнир, соединяющий рычаги, делит вертикальное плечо 6 параллелограмма на две подвижные половины. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к приборам контроля линейных деформаций объектов при механических испытаниях в условиях переменных температур,

Цель изобретения - повышение чувствительности и точности измерений.

На чертеже изображена кинематическая схема предлагаемого тензометриче- ского устройства,

Тензометрическое устройство содержит основание 1, на котором установлен механизм 2 передачи перемещений, выполненный в виде параллелограмма с упругими шарнирами 3 в его вершинах, состоящего из нижнего 4 и верхнего 5 горизонтальных плеч, перпендикулярных направлению измеряемых деформаций, и вертикального плеча 6. В состав тензометрического устройства входит также узел 7 измерения деформаций, состоящий из цилиндра 8, штока

9 и измерителя 10. Цилиндр 8 и шток 9 установлены перпендикулярно горизонтальным плечам 4 и 5 параллелограмма, при этом цилиндр 8 шарнирно связан с верхним 5 горизонтальным плечом параллелограмма, а шток 9 также шарнирно соединен с нижним 4 горизонтальным плечом. Другим концом шток 9 взаимодействует с измерительным стержнем 11 измерителя 10, установленного на цилиндре 8. Для установки тензометрического устройства на обьект 12 исследования служат измерительные наконечники 13 и 14, неподвижно закрепленные на двуплечих рычагах 15 и 16. Рычаги 15 и 16 соединены между собой с помощью шарнира 17, установленного на вертикальном плече 6 параллелограмма и делящего его на две подвижные половины, и своими концами шарнирно присоединены к концам горизонтальных плеч 4 и 5 параллелограмма. Для устранения влияния массы штока 9 и

о

Os

ел ю

00

массы параллелограмма на результаты измерений на основании 1 установлен противовес 18, шарнирно закрепленный на штоке 9. Объект 12 исследования вместе с механизмом 2 передачи перемещений располо- жен в термокамере 19. Подвижный шток 9, неподвижный цилиндр 8 и измеритель 10 узла 7 измерения деформации вынесены за пределы термокамеры 19.

Работает тензометрическое устройство следующим образом.

При измерении линейной деформации объекта 12 исследования, расположенного в термокамере 19, изменяется расстояние J между измерительными наконечниками 13 и 14. Это изменение, усиленное при помощи двух шарнирно связанных рычагов 15 и 16, передается концам горизонтальных плеч 4 и 5 механизма передачи перемещений 2, перпендикулярных направлению измеряв- мой деформации. Так как другие концы горизонтальных плеч при помощи упругих шарниров соединены с вертикальным плечом 6 параллелограмма, то при изменении расстояния между наконечниками 13 и 14 происходит их поворот вокруг этих шарниров, а также поворот половины вертикального плеча параллелограмма друг относительно друга, при, этом изменяется расстояние между точками шарнирного подвеса к горизонтальным плечам 4 и 5 штока 9 и цилиндра 8 узла 7 измерения. Учитывая то, что верхнее плечо 5 связано с неподвижной частью узла 7 измерения, а именно с его цилиндром 8, закрепленным на основании 1, деформация объекта 12 исследования передается лишь нижним плечом 4 параллелограмма, связанным с подвижным штоком 9 узла 7 измерения. Верхнее плечо 5 параллелограмма в отличие от нижнего плеча 4, играющего роль активного звена в передаче деформаций, является следящим звеном в передаче деформаций, оно отслеживает положение измерительной базы

объекта исследования 12, т.е расстояния . между наконечниками 13 и 14. Таким образом, на-измеритель 10 передается перемещение, пропорциональное измеряемой деформации объекта 12 исследования на его измерительной базе, посредством подвижного штока 9, движущегося в направля- ющих неподвижного цилиндра 8. С подвижным штоком 9 взаимодействует измерительный стержень 11 измерителя 10. Передаточное отношение тензометрическо- го устройства равно а/с, где а - длина отрезков горизонтальных плеч 4 и 5 параллелограмма механизма передачи перемещений 2 от вертикального плеча 6 до точек шарнирного подвеса штока 9 и цилиндра 8 узла 7 измерения деформации: с - расстояние от вертикального плеча 6 параллелограмма до точек крепления объекта 12 исследования в измерительных наконечниках 13 и 14.

Формула изобретения Тензометрическое устройство для измерения линейной деформации объектов, содержащее механизм передачи перемещений, выполненный в виде параллелограмма с упругими шарнирами в его вершинах, узел измерения, установленный перпендикулярно к горизонтальным плечам параллелограмма и выполненный в виде цилиндра со штоком, противовес, шарнирно закрепленный на штоке, и наконечники для установки на объект, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерений, оно снабжено двумя двуплечими рычагами, соединенными шарнирно, одни концы которых неподвижно соединены с наконечниками для установки на объект, а другие шарнирно связаны с концами горизонтальных плеч параллелограмма, причем шарнир, соединяющий рычаги, делит вертикальное плечо параллелограмма на две подвижные половины.

L

г б л щ