Устройство для измерения пластической деформации в очаге деформации Советский патент 1980 года по МПК B21C51/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ В ОЧАГЕ ДЕФОРМАЦИИ

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для определения величин больших пласти ческих деформаций высоких полос при прокатке, ковке и прессовании. Известно устройство для измерения пластической деформации в очаге деформации на неконтактной с инструментом поверхности металла, содержащее тензодатчики, элект рически связанные между собой и с источником питания и закрепленные на поверхности металла f 1. Недостатком указанного устройства является ограниченный диапазон измерения величин пластической деформации вследствие закрепления тензодатчиков на образце. Пластическая деформация образца не должна превышать 0,3/о предела постоянной тензочувствительности высокочувствительных тензодатчиков, поэтому необходимо предварительно получение недоката. Предварительное получение недоката, наклейка и термообработка образца с наклеенными датчиками требует большой затраты времени на подготовку эксперимента. Повторное использование тензодатчиков невозможно, поскольку тензодатчики разрушаются при снятии их с образца. Целью изобретения является расширение диапазона измерения деформации и упрош,ение процесса измерения. Это достигается тем, что устройство снабжено кольцевым упругим корпусом и закрепленными на корпусе фиксаторами, имеющими возможность контакта с металлом, тензодатчики расположены на корпусе диаметрально противоположно один другому, причем плоскости расположения тензодатчиков и фиксаторов взаимно перпендикулярны. При этом кольцевой упругий корпус выполнен с переменным радиусом кривизны, например, в виде эллипсного кольца, а тензодатчики закреплены на участках с наименьшим радиусом кривизны. На фиг. 1 изображено устройство, план; на фиг. 2 поперечное сечение А-А фиг. 1. Устройство для измерения пластической деформации в очаге деформации содержит кольцевой упругий корпус 1 с фиксаторами 2, на котором расположены тензодатчики 3. Упругий корпус 1 закрепляется с помощью фиксаторов 2 на боковой поверхности образца металла 4 вдоль линии пластической

деформации, неконтактной с инструментом 5 (в данном случае валки).

Схема соединения тензодатчиков между собой и с источником питания на чертеже не показаны.

Устройство, размещенное на образце 4, задается в валки 5. В процессе прокатки образца 4 и возникновении пластической деформации изменяется расстояние между фиксаторами 2. Это изменение вызывает упругую деформацию корпуса 1 и размещенных на нем тензодатчиков 3. При уменьщении расстояния между фиксаторами наружные слои кольцевого упругого корпуса в месте расположения тензодатчиков растягиваются, а внутренние сжимаются. При увеличении расстояния между фиксаторами деформация корпуса в указанных местах меняет знак.

Величина упругой деформации внутренних и наружных слоев кольцевого упругого корпуса 1 на порядок ниже, чем величина изменения расстояния между фиксаторами 2, благодаря чему тензодатчики 3 работают в области постоянной чувствительности при больщих пластических деформациях образца 4.

При овальной форме кольцевого упругого корпуса 1 его упругая деформация на участках с наименьшим радиусом кривизны, а значит и закрепленных в этих местах тензодатчиков 3, существенно выше, чем деформация элемента на участках с наибольшим радиусом кривизны, в местах крепления корпуса 1 к металлу, т.е. к образцу 4. Это обеспечивает увеличение надежности крепления фиксаторов 2 в пластически деформируемом образце 4 и увеличивает чувствительность кольцевого корпуса 1.

Пример. Для измерения продольной и высотной пластической деформации в центральной части свинцовых полос при прокатке используют корпуса овальной формы, изготовленные из,стальной холоднокатанной ленты толщиной 0,2мм и шириной 8мм.

На внутренней и наружной боковых поверхностях корпуса на участках с наименьшим радиусом кривизны наклеены фольговые тензодатчики сопротивления типа 2 ФКПА-10-100. Два наружных и два внутренних тензодатчика подключены в различные плечи электрического моста. Сигнал разбаланса электрической цепи при деформировании чувствительного элемента подают на шлейф осциллографа. Вначале производят тарировку элемента.

При фиксированном изменении расстояния между фиксаторами определяют отклонение светового луча зеркала шлейфа, в результате чего получен тарировочный график зависимости отклонения луча от изменения расстояния между фиксаторами.

После тарировки элемент закрепляют на боковой поверхности свинцового образца в направлении измеряемых деформаций, заглубив фиксаторы в металл на 3-5мм и закрепив их циакриновым клеем.

При прокатке образца сигнал разбаланса подают на тот же шлейф осциллографа и фиксируют на движущейся фотобумаге. Одновременно фиксируют положение чувствительного корпуса относительно плоскости выхода деформируемой полосы из герметического очага деформации контактными электроотметчиками.

По полученной осциллограмме с использованием тарировочного графика определяют величину нарастающей пластической

деформации между двумя точками деформируемого металла (между точками, в которых заглубили фиксаторы), для чего величину отклонения луча на осциллограмме переносят на тарировочный график и по изменению расстояния между фиксаторами определяют величину пластической деформации. Предлагаемое устройство позволяет расширить диапазон измерения пластической деформации при прокатке, ковке и прессовании, рационально строить режим деформации, позволяющие улучшить качество металлопродукции и повысить выход годного.

Формула изобретения

0Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе 1. Старченко Д. И., Мазан В. И. Исследование деформированного состояния при прокатке толстых полос с помощью тензометрических разеток. «Известия вузов. Черная металлургия, 1973, № 2, с. 68-72.