Устройство для фиксации эпюры давления Советский патент 1977 года по МПК G01L7/00 

1

Изобретение относится к области научных и инженерных исследований и может быть использовано для изучения и исследования механических и связанных с ними явлений в контактах при проектировании машин и технологических процессов.

Известно устройство для фиксации эпюры давления, содержащее датчик давления, расположенный между контактными телами 1.

Однако такое устройство ие обеспечивает требуемой точности фиксации давления.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содерл ащее чувствительный элемент, размещенный между контактными поверхностями, разделенными прослойкой порошкового материала 2.

Недостатком известного устройства является ограниченная точность фиксации давления.

Цель изобретения заключается в повышении точности фиксации.

Это достигается за счет того, что в предлагаемом устройстве чувствительный элемент выполнен в виде сепаратора из эластичного материала, установленного иа одной из контактных поверхностей, и шариков, расположенных в один слой в сепараторе.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства для фиксации эпюры давления,

На контактной поверхности 1 в зоне измерения размещен сепаратор 2, в ячейках которого размещены в один слой шарики 3. Вторая коптактная поверхпость 4 под действием силы Р осуществляет давление на прослойку порошкового материала 5, который в свою очередь передает давление на шарики 3, находящиеся в зоне контакта. Каждый из этпх шариков будет внедряться в контактную поверхность 4 под действием локальной силы, определяемой общей силой Р, конфигурацией контактных поверхностей 1 и 4 и физико-механическими свойствами порошка.

В результате пластической деформации на контактной поверхности 1 образуется совокупность отпечатков, глубина или диаметр которых однозначно определяют максимальную величину действующей локальной силы, т. е. фиксируется эпюра давления.

Измеряя глибину или диаметр отпечатков, или построив с помощью известных приборов профилограмму рельефа отпечатков, можно получить полигон распределения размеров отпечатков, который в определенном масштабе представляет собой эпюру локальных давлений на контактной поверхности.

Для получения четких неискаженных отпечатков соотношение диаметров и твердости шариков, твердости контактной поверхности и времени действия силы должны соответствовать условиям определения твердости по Бринеллю.

Конструкция и размеры сепараторов, например в виде сетки, должны обеспечить стабильность положения шариков 3 на нзмеряемой поверхности в процессе измерения и свободное перемещение шариков под действием локальной силы в направлении, нормальном к измеряемой новерхности. Сепаратор может быть выполнен в виде пленки из эластичного материала, например резины, полимеров и т. д. В зависимости от требований шарики в сепараторе могут располагаться но схеме плотной упаковки или по любому другому закону и иметь диаметр от долей миллиметра до нескольких миллиметров.

Для получения минимальной локальности фиксации за счет максимально плотной упаковки шариков..сепаратор может быть выполйен в виде плоскойтаайбы, укладываемой иа контактную поверхность.Отверстие шайбы, ограничивающее зону измерения, полностью заполняют шариками. Толщины шайбы должна составлять 0,6-0,7 диаметра шарика в связи с тем, что при внедрении в поверхность шарик углубляется на величину 0,1-0,2 диаметра

и, чтобы торцы шайбы не воспринимали нагрузку, толщина шайбы должна быть в указанном диапазоне.

В случае нежелательности или невозможности наличия отпечатков на измеряемой новерхности последнюю защищают подкладкой эквидистантной формы и размеров из материала необходимой твердости.

Формула изобретения

Устройство для фиксации эпюры давления, содержащее чувствительный элемент, размещенный между контактными поверхностями, разделенными прослойкой порошкового материала, отличающееся тем, что, с целью повышения точности фиксации, в нем чувствительный элемент выполнен в виде сепаратора из эластичного материала, установленного на одной из контактных поверхностей, и шариков, расположенных в один слой в сепараторе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР Л1; 242478, G OIL 7/00, 1967,

2.Авторское свидетельство СССР Х 275480, G OIL 7/00, 1968.

Ю|Ь 0|0|0|ОЮ|0|0|ОЮФЮ 01010Ю1010|П|01С И-