Устройство для определения нормальных напряжений в соединениях с натягом Советский патент 1982 года по МПК G01B5/30 

(,5) УСТРОЙС ГВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НОРМАЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В СОЕДИНЕНИЯХ С НАТЯГОМ

1

Изобретение относится к .испытательной технике и монет быть использовано для исследования контактной жесткости нагру}ченных соединений с натягом.

Известно устройство для измерения деформации в месте контакта двух образцов при снатии. Устройство вы- полнено в виде трубки, прикрепленной в верхней части центрального канала одного испытуемого образца. Трубка несет траверсу со шкалой и служит напрлвлякхцей толкателю, упираклцемуся, в стыкуемую поверхность верхнего образца и связанному с рычагом fl .

Недостатком этого устройства является, то, что оно позволяет определить нормальные напрях ения только в плоских образцах.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для определения нормальных напряжеНИИ в соединениях с натягом, содержащее конические стерк{ень и втулку, сопряженные между собой, опору для втулки и датчик осевых перемещений стержня. В этом устройстве к стержню и втулке, установленным на опоре, прикладывают осевую нагрузку и с помощью датчика измеряют осевые перемещения стержня и по известным соотношениям определяют нормальные напряжения в соединениях с натягом Г2.

Недостатком этого устройства явЬяется невысокая точность определения нормальных напряжений в соеди15нениях с натягом. Это связано с тем, что в зоне предварительного смещения между тангенциальными и нормальными к границе раздела контактирующих тел перемещениями отсутст20вует линейная зависимость.

Кроме этого, могут накладываться погрешности от дополнительных объемных деформаций втулки и опоры. 3 Точность сни хается также и потому, что при известном закреплении датчи ка осевых перемеи1ений на его показа ния будут влиять деформации в месте контакта втулки и опоры. Таким образом, нормальные напряжения в соединениях с натягом при помощи известного устройства модно определит с погрешностями, зависящими от вели чины -приложенной к стержню силы. Цель изобретения - повышение точ ности измерений. Указанная цель достигается тем, что устройство для определения нормальных напряжений в соединениях с натягом снабх ено датчиком нормальны перемещений втулки и блоком сравнения , включенным мемду этими датчиками, втулка выполнена с глухим отверстием, ось которого перпендикулярна коническим поверхностям и с дном которого контактирует щуп датчика нормальных перемещений, а датчик осевых перемещений закреплен на втулке. На чертеже представлено описывае мое устройство Устройство содержит конические стержень 1 и втулку 2, сопряженные между собой, опору 3 для втулки 2 и датчик i осевых переме1ченийОстерк ня, датчик 5 нормальных перемещений втулки 2 и блок 6 сравнения. Втулка 2 выполнена с глухим отверстием 7, щуп 8 датчика 5 контактирует с дном глухого отверстия 7 а датчик k осевых перемещений 1 закреплен на втулке 2 хомутом 9. Устройство работает следующим образом. Под действием осевой силы Р поверхности стержня 1 и втулки 2 претерпевают микроперемещения. Осевые и нормальные перемещения, по которы судят о нормальных напряжениях, регистрируются с помощью датчиков k и 5, сигналы от которых поступают на блок 6 сравнения, вследствие чего выявляется зависимость указан 4 ными перемещениями. В процессе нагружения втулка 2 и опора 3 деформируются а объеме и контакте между ними. Однако эти деформации не влияют на измеряемые значения микроперемещений поверхностей, так как датчик k осевых перемещений стеркня 1 неподвижен относительно Втулки 2, а измерительный щуп 8 датчика 5 направлен перпендикулярно приложенной силе. Предлагаемое.устройство позволяет более корректно исследовать влияние микрогеометрических особенностей контактирующих поверхностей на эксплуатационные характеристики изделий, в которых используются соединения с натягом, обеспечить их высокую надежность и долговечность, ускорить проведение лабораторных исследований. Формула изобретения Устройство для определения нормальных напряжений в соединениях с натягом, содержащее конические стержень и втулку, сопряженные мемду собой, опору для втулки и датчик осевых перемещений стержня, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно CHaf)жено датчиком нормальных перемещений втулки и блоком сравнения, включенным между этими датчиками, втулка выполнена с глухим отверстием, ось которого перпендикулярна коническим поверхностям и с дном которого контактирует щуп датчика нормальных перемещений, а датчик осевых перемещений стержня закреплен на втулке. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 122923, кл. G , 195У. 2.Авторское свидетельство СССР N 130225, кл. G 01 Н 3/18, I960 прототип).