Динамометр для испытаний материалов на растяжение Советский патент 1980 года по МПК G01N3/30 G01H1/04 G01L1/22 

средний радиус упругого элемента; Р - угол между осями соседних окон; С - скорость распространания продольной волны в упругом элементе;. - допустимая частота попереч ных колебаний упругого эле мента , tucn - длительность испытания, Такое выполнение геометрии упруго го элемента позволяет снизить искажающее влияние продольных и поперечных колебаний упругого элемента дина мометра, поскольку при этом не возни кают радиальные колебания упругого элемента (т. е. движение стенок элемёита по радиусу), а имеют место только колебания по толщине, которыми вследствие их высокой частоты мол нЬ пренебречь, и поперечные колебания по щирине сегментов упругого эле мента динамометра с частотой лSe;,/ , ., V-2T .sp (П где Ф - угол между осями соседних окон. На фиг. 1 изображен динамометр с образцом на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Динамометр содержит упругий элемент 1 в виде полого цилиндра с продольными окнами 2, разделяющими попе речное сечение упругого элемента на равные части - сегменты. На внешней стороне упругого эле мента 1 между окнами наклеены тензорезисторы 3. Конец упругого элемент 1 снабжен резьбовой нарезкой 4 для закрепления головки 5 испытуемого образца 6, вторая головка 7 которог закреплена в наковальне 8. Необходимое количество окон опре деляют из условия, при котором обес печивается допустимая частота ) п перечных колебаний упругого элемент динамометра, период которых, долже н быть как минимум на порядок меньше длительности испытания tycn т. е ,(а) ЫСП При выполнении этого условия воз можно усреднение поперечных колебан на регистрируемой осциллограмме уси лие-время и регистрация измеряемого усилия, действуквдего в образце при высокоскоростных испытаниях с большой -вочностью. Окна имеют длину Е , определяемую из условия, при выполнении к торого период продольных колебаний упругого элемента динамометра, то есть время пробега упругой волной у военной длины окон, превышает длительность испытаний: ty,- (3) Окна должны быть максимально приближены к концу упругого элемента динамометра, соединяемому с образцом, и отстоять от него на расстоянии, не превышающем величины, необходимой для резьбового соединения. Выполнение этого условия сводит к г шнимуму влияние продольных волновых процессов в переходе образецдинамометр. Выполнение условий (2, 3) позволяет устранить наложение на регистрируемую осциллограм1у1у усилие-время продольных колебаний упругого элемента динамометра 1 и снизить влияние его поперечных колебаний путем повышения их частоты до допустимой величины О Измерение усилия в испытуемом образце при ударном растяжении с помощью динамометра осуществляют следующим образом. Один конец упругого элемента динамометра закрепляют в установке для высокоскоростных испытаний на растяжение (не показана), а второй сое-, диняют резьбовым соединением с испытуемым образцом 6.На головку 7 образца навинчивают наковальню 8. Ударник 9, разгоняемый вдоль динамометра до задан-ной скорости i наносят одиночный удар по наковальне 8, вызывая деформирование и разрушение рабочей части образца 6. В результате по упругому элементу динамометра от его конца, свяfBaHHoro с образцом, распространяется Упругий импульс, регистрируемый тензорезисторами. 3. Полученная кривая (осциллогра.1ма) представляет собой диаграмму растяжения усилие-время с наложеньЛлми на нее паразитными осЦИЛЛ.ЯДИЯМИ, вызванными поперечными колебаниями динамометра. Последние при наличии продольных окон в упругом элементе динамометра могут быть усреднены вследствие их высокой частоты, что позволяет определить по регистрируемому при больших скоро-, стях удар4 сигналу истинную продольную упругую деформацию, необходимую для расчета усилия Р рабочей части образца: P E-E-F,(4), модуль упругости материала упругого элемента динамометра;F - площадь поперечного сечения динамометра. Использование изобретения обеспечивает точную регистрацию усилия, действукяцего в образце как при низких, так и при высоких скоростях ударного растяжения. Оптимальный выбор геометрии упругого элемента динамометра позволяет значительно повысит.ь точность регистрации усилий преиг.ущественно при