Устройство для измерения продольных и угловых деформаций Советский патент 1975 года по МПК G01B7/16 

1

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к устройствам для измерения продольных и угловых деформаций электрическими методами.

Известны устройства для измерения продольных и угловых деформаций, содержащие корпус, установленные в нем преобразователи линейных и угловых деформаций, каждый из которых имеет катушку индуктивности и якорь, и две тяги, соединяющие преобразователи с базой измерения, определение деформации с помощью которых производится по электрическим сигналам, генерируемым преобразователями в процессе перемещения якоря относительно катущки.

Однако эти устройства имеют невысокую точность измерений при одновременной фиксации угловых и линейных деформаций.

Целью изобретения является повышение точности измерений угловых и продольных деформаций образца.

Это достигается тем, что конец одной из тяг, не связанный с базой измерения, жестко соединен с корпусом преобразователя, а вторая тяга при помощи шлицевого соединения связана с якорем преобразователя угловых деформаций и при помощи конического ролика - с якорем преобразователя линейных деформаций так, что якорь преобразователя угловых деформаций имеет только вращательное движение, а якорь преобразователя линейных деформаций - только поступательное движение. На фиг. 1 представлена конструктивная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема соединения испытуемого образца с устройством.

Устройство включает основание 1, индукционный преобразователь 2 линейных и угловых деформаций, блок 3 и 4, уравновешивающие контргрузы 5 и 6, две тяги 7 и 8 и ограничители 9 и 10 хода подвижных частей устройства. Корпус И преобразователя, в котором расположены катушки 12 и 13 преобразователя линейных и угловых деформаций, и ползун 14 с якорем 15 преобразователя линейных деформаций установлены на основании 1 в шариковых направляющих (не показаны), допускающих перемещение ползуна 14 только в продольном направлении, а корпуса 11 - как в продольном, так и в окружном. Якорь 16 преобразователя угловых деформаций закренлен в подшипнике 17 на пассивной тяге 18 испытательной машины.

Каждая из двух тяг 7 и 8 одним своим концом соединена при помощи кронштейнов 19 н 20 с измерительной базой на образце 21, а другим - с преобразователями деформаций,

причем тяга 7 при помощи рычага 22 связана

с корпусом и, а тяга 8 посредством конического ролика 23, шлицевого соединения 24 и зубчатой передачи 25 - соответственно с якорем 15 преобразователя линейных деформаций и с якорем 16 .преобразователя угловых деформаций.

Измерение деформаций устройством производится следующим образом.

В исходном состоянии корпус 11 и ползун 14 отводятся в крайние положения до упора соединенных с ними контргрузов 5, 6 в ограничители 9 хода и удерживаются в этом положении до соединения тяг 7, 8 с рычагом 22 и с ползуном 14. Для этой цели оси шлицевого соединения 24 и рычага 22 совмещаются с осями отверстий в кронштейнах 19, 20, а тяги 7, 8 вводятся в соответствующие гнезда и закрепляются. После выполнения этой операции контргрузы 5, 6 освобождаются и под их воздействИем в местах подвижного контакта тяг 7, 8 с ползуном 14 и рычагом 22 создается натяг заданной величины, обеспечивающий связь тяг 7, 8 и соединенных с ними конструктивных элементов преобразователей с образцом 21 вплоть до его разрущения. Описанное состояние деталей устройства для измерения деформаций соответствует нулевому состоянию.

Затем одновременно с приложением к образцу 21 предварительной осевой нагрузки Р и крутящего момента М тяги 7 и 8 и связанные с ними соответственно корпус 11 с катушками 12, 13 и якори 15, 16 перемещаются синхронно и в одинаковых направлениях до окончательного выбора зазоров в нагружающей цепи испытательной мащины. Так же перемещаются перечисленные детали и при тер.мических удлинениях элементов испытательной машины и измерительного устройства. Состояние измерительной системы и, следовательно, показания регистрирующих приборов при этом не изменяются, так как в рассматриваемых случаях отсутствует относительное

перемещение элементов устройства, вызывающее появление соответствующих измерительных сигналов. После приложения к образцу 21 основных

испытательных нагрузок он деформируется в окружном и продольном направлениях, приводя тем самым в движение в этих же направлениях только тягу 8. Тяга 7 и связанный с ней корпус 11 преобразователя деформаций

остаются в этот период неподвижными. Движение тяги 8 вызывает вращение якоря 16 преобразователя угловых деформаций относительно катущки 13 и поступательное перемещение ползуна 14 с якорем 15 преобразователя линейных деформаций относительно катушки 12. Вследствие этого в обмотках катушек 12 и 13 индуктируются э. д. с., величины которых пропорциональны вызвавшим их перемещениям и в определенном масштабе соответствуют измеряемым линейным и угловым деформациям.

Предмет изобретения

Устройство для измерения продольных и угловых деформаций образца, содержащее корпус, установленные в нем преобразователи линейных и угловых деформаций, каждый из которых имеет катушку индуктивности и

якорь, две тяги, одни концы которых закрепляются на базе измерения образца, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, свободный конец одной из тяг жестко соединен с корпусом, а вторая

тяга при помощи шлицевого соединения связана с якорем преобразователя угловых деформаций и при помощи конического ролика - с якорем преобразователя линейных деформаций так, что якорь преобразователя угловых деформаций имеет только вращательное движение, а якорь преобразователя линейных деформаций - только поступательное движение.