Устройство для определения деформативных свойств материалов Советский патент 1982 года по МПК G01B5/30 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для исследования деформативных свойств твердых материалов путем приложения к ним механических усилий.

Известно устройство для определения деформации материалов, содержащее корпус и размещенные в нем нагружающий механизм, выполненный в виде гидравлического привода, верхний и нижний захваты для образца, соединенные с гидравлическим приводом, датчики деформации и систему их переключения по достижении определенного уровня нагрузки. Датчики деформации соединены непосредственно с захватами 1.

Недостатками данного устройства являются его низкая точность, связанная с измерением деформации образца по перемещению захватов, и невозможность проведения испытаний при повышенных или пониженных температурах.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является устройство для определения деформативных свойств материалов, содержащее корпус, размещенные в нем нагружающий механизм, выполненный в виде рычага с грузами и электродвигателя с червячным редуктором, термокриокамеру, размещенные в ней верхний и нижний захваты для образца, датчики деформации, две тяги для передачи деформации образца из термокриокамеры и систему автоматического регулирования нагрузки и температуры 2.

Недостатком данного устройства яйляется сравнительно низкая точность определения деформативных свойств материалов, связанная с измерением суммарной деформации образца по захватам, с невозможностью выделения упругой и пластической составляющей деформации образца, например, при испытаниях на ползучесть и со сравнительно высоким трением и люфтами в системе измерения деформации.

Цель изобретения - повьошение точности определения.

Указанная цель достигается тем, что устройство для определения деформативных свойств материалов, содержащее корпус, размещенные в нем нагружающий механизм, термокриока- . меру, размещенные в ней верхний и нижний захваты для образца, соединенные с нагружающим механизмом, датчики деформации, две тяги для -передачи деформации, образца из термокриокамеры и систему автоматического регулирования нагрузки и температуры снабжено двумя размещенными в корпу.се вертикальными направляющими, установленными на них двумя каретками, двумя противовесами, соединенными с ними тросами, перекинутыми через шкивы, двумя рамками для установки на рабочую часть образца и третьей иапревляющей, установленной на нижнем захвате, с двумя дополнительными 1,каретками, на которых установлены рамки, каждая тяга связана одним концом с рамкой, другим - с одной из первый двух направляющих, датчики связаны одними концами с одной, а другими - с другой кареткой. На чертеже показана схема устройс ва.для определения деформативных свойств материалов. Устройство для определения деформативн.ых свойств материалов содер жит корпус 1, размещенные в нем нагружающий механизм, ВЕзШолненный в виде рычага 2 с грузами 3 и электродвигателя 4 с червячным редуктором 5 термокриокамеру б, верхний и нижний захваты 7 и 8 для образца 9, датчики 10 и 11 деформации, например индуктивные, две тяги 12 и 13 для передачи деформации образца. 9 из термо криокамера 6, систему 14 автоматичес кого регулирования нагрузки и деформации, две направляющие 15 и 16 с каретками 17 и 18, два шкива 19 и 20 и два противовеса 21 и 22, соединенные через тросы 23 и 24, перекинутые соответственно через шкивы 19 и 20f с каретками 17 и 18, две рамки 25 и 26 для установки на рабочую часть 6б разца 9 и третью направляющую 27, установленную на нижнем захвате -8, с двумя дополнительными каретками 28 и 29, на которых установлены соответ ственно рамки 25 и 26, каждая из тяг 12 к 13 связана одним концом с рамкой 25 или 26, другим - с направляющей 15 или 16, датчики 10 и 11 связаны одними концами с кареткой 17, другими с кареткой 18. Перемещение датчика 10 относительно датчика 11 осуществляется при помощи микрометри ческого винта 30 о Сигнал датчиков 10 и 11 подается на регистрирующие приборы 31 и 32, подключение датчика 11 осуществляется с помощью коммутацион ного блока 33. В нерабочем состоянии грузы 3 опираются на упор 34, закреп ленный в корпусе 1. Устройство для определения деформативны с свойств материалов работает следующим образом. При включении электродвигателя 4 последний через червячный редуктор начинает через образец 9 перемещать один конец рычага 2, грузы 3 на другом конце рычага 2 отрываются от упора 34 и нагружают образец 9. При этом возникает деформация образца 9, снимаемая с рабочей части образца 9 перемещающимися по направляющей 16 рамками 25 и 26 и передаваемая тягами 12 и 13 на направляющие 15 и 16, уравновешенные противовесами 21 и 22. Относительное перемещение направляющих 15 и 16 измеряется датчиком 10 деформации и передается на регистрирующий прибор 31. Датчик 11, предварительно сдвинутый относительно датчика 10 на величину, равную величине упругой деформации образца 9, по достижении этой заданной деформации дает нулевой сигнаш на коммутационный блок 33, который в этот момент включает регистрирующий прибор 32. Последний записывает отдельно кривую ползучести образца 9. Применение изобретения позволяет повысить точность измерения за счет того, что обеспечена отдельная запись кривой ползучести, а также за счет того, что из-за применения направляющих силы трения понижены, наличие противовесов, с одной стороны, позволяет уравновесить вес направляющих, с другой стороны, обеспечивает кинематическое замыкание. , Формула изобретения Устройство для определения деформативных свойств материалов, содержащее корпус, размещенные в нем нагру жающий механизм, термокриокамеру, размещенные в ней верхний и нижний захваты для образца, соединенные с нагружающим механизмом, датчики деформации, две тяги для передачи деформации образца из термокриокамеры и систему автоматического регулирования нагрузки и температуры, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности определения, оно снабжено двумя размещенными в корпусе вертикальными направляющими, установленными на них двумя каретками, двумя противовесами, соединенными ,с ними тросами, перекинутыми через шкивы, двумя рамками для установки на рабочую часть образца и третьей направляющей, установленной на нижнем захвате, с двумя дополнительньп ш каретками, на которых установлены рамки, каждая тяга связана одним концом с рамкой, другим - с одной из первых двух направляющих, датчики связаны одними концами с одной, а другими концами - с другой кареткой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ № 2533313, кл. G 01 В 7/16, G 01 В 5/30, 1977. 2. Машина РПУ-1-1. Техническое описание и инструкция по эксплуатации Гб.2.773, 059 СКВ ТО Союзточмашприбор, Иваново, 1972 (прототип). /

п

/ж

292 27л

Л7

/7