Устройство для определения нагрузки Советский патент 1982 года по МПК G01L1/00 G01N3/42 

Изобретение относится к силоизмерительной технике, а именно, к устройствам для определения нагрузки при испытании материалов под высоким давлением.

Известны устройства для определения нагрузок под давлением посредством тензометров сопротивления, наклеенных на упругий элемент, установленный внутри сосуда высокого давления, в которых изменение нагрузки изменяет сопротивление тензометров и вызывает изменение электрического сигнала в цепи, которое определяется известным образом вне сосуда высокого . давления,

Недос:|атком указанных устройств является сложность в изготовлении, необходимость наличия токовводов, низкая надежность. .

Наиболее близким к предлагаемому по технической дущности является устройство для определения нагрузки под давлением, выполненное в виде крешера, опирающегося на передающую нагрузку опору, в котором по величине деформации крешера судят о величине приложенной нагрузки, крешер при этом служит эталоном, а, опора выполняет роль индентора 23.

Недостатком известного устройства является узкий диапазон определяемых нагрузок, так как при увеличении измеряемых нагрузок существенно снижается точность их определения. Точность определения нагрузки также сильно зависит от соосности приложения нагрузки и крешерного устройстг ва.

10

Цель изобретения - повышение точности определения нагрузки, раслшрение диапазона ее измерения, а также определение растягивающей нагрузки.

15

Указанная цель достигается тем, что в устройстве внедряющаяся в эталон часть индентора выполнена в виде по меньшей мере одного выступа, вершина которого образует линию в

20 плоскости, перепендикулярной к направлению внедрения, причем сечения внедряющей части, перпендикулярные к линии, выполнены равными.

Кроме того, устройство снабжено

25 тягой, размещенной в сквозных отверстиях индентора и эталона и связанной с нагружающим и силопередающим элементами.

На чертеже представлено устройст30во. Устройство содержит индентор 1, связанный с нагружающим механизмом 2 посредством тяги 3, силопередающего элемента 4/ обеспечивающего центрирование, и контактирует с эталоном 5 Индентор 1 изготовлен из материала более твердого по сравнению с эталоном 5. Эталон выполнен плоским, например, в виде плоской шайбы и своей противоположной по отношению к инден тору стороной контактирует с восприн мающим нагрузку элементом б (например, с неподвижно закрепленным контейнером высокого давления). Причем, если устройство предназначено для ре гистрации растягивающей нагрузки,оно включает нагружающий механизм 2, который посредством элемента нагружающего механизма, например, тяги 3 (причем в качестве указанного элемента может быть использован- испытуемый образец), -размещенной в отверстиях индентора 1 и эталона 5, связан с силопередающим элементом 4. Устройство работает следующим образом. Прикладываемая нагрузка от нагружающего механизма 2 передается индентору 1, который перемещается в направлении эталона S, .прижимает его к воспроизводящему нагрузку элементу б и под воздействием нагрузки деформирует эталон 5, оставляя в нем отпечаток. Внедряющая часть инденто ра образует на эталоне своими ве янинами одну или несколько линий, расположенных в одной плоскости, причем сечения внедряющейся части, перпендикулярные к этим линиям, выполнены равными, например, рабочий орган индентора выполнен в виде кольца, имею щего треугольные сечения, при этом одна из вершин, образованных в сечениях треугольников, обращена в сторо ну эталона. В зависимости от величины прикладываемой нагрузки изменяется деформи руемый объем и ширина отпечатка на эталоне. О значении нагрузки судят . по величине деформируемого обьема, который определяется расчетным путем с учетом ширины отпечатка. Устройство для определения нагруз ки находится в камере высокого давления, причем давление создается верхним плунжером 7. При необходимос ти эталон 5 и индентор 1 меняются местами (индентор при этом выполняют из материала эталона, а эталон из материала индентора), в этом случае деформируемая часть эталона имеет кольцеобразную форму, например, в виде кольца треугольного сечения (является крешером), Устройство для регистрации нагрузи может быть применено и при замере вердости различных материалов, напимер, .мягких, в этом случае в каестве эталона служит испытуемое тело, нагрузка к индентору прикладываетя постоянная. .. Применение предлагаемого устройтва позволяет повысить точность опеделения нагрузки при различных виах испытаний, преимущественно в ех случаях, когда затрудено исполь зование известных громоздких высокоочных устройств для определения нагрузки. Например, при испытании материалов под высоким давлением. При использовании предлагаемого устройстйа уменьшается относительное смещение элементов силовой цепи в процессе испытания, поскольку прикладываемая нагрузка рассредоточена на большем деформируемом объеме эталона. При этом достигается четкость отпечатка, что позволяет увеличить диапазон измеряемых нагрузок и точность их определения. Формула изобретения 1. Устройство для определения. нагрузки, содержащее нагружающий и силопередающий элементы и взаимодействующие между собой эталон и индентор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения нагрузки и расширения диапазона ее измерения, внедряющаяся в эталон часть индентора выполнена в виде по меньшей мере одного выступа, вершина которого образует линию в плоскости, перпендикулярной к направлению внедрений, причем сечения внедряющейся части, перпендикулярные к линии, выполнены равными. 2. Устройство по П.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, с целью определения растягивающей нагрузки, оно снабг жено тягой, размещенной в сквозных отверстиях индентора и эталона и связанной с нагружающим и силопередаю1ЦИМ элементами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 Механические свойства материалов под высоким давлением. Под ред. Х.Л.Пью, ВЫП.1, М., Мир, 1975, с. 22-23.. 2.Береснев Б.И. и др. Пластичность и прочность твердых тел при высоких давлениях, М., Наука, 1970, С. 32-34 (прототип.