CN102288474A - 低位竖向直读式杨氏模量仪制作法 - Google Patents

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朱俊
梁德富
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Abstract

本发明涉及钢丝杨氏模量测量仪器技术领域，特别涉及一种低位竖向直读式杨氏模量仪制作法。其特征是：取两块长、宽、厚均分别为7cm、3.5cm、厚6cm的矩形钢块，分别以钢块厚度方向的中截面为对称面开一道[形侧向缺口，在缺口所在处的双侧底板中的一侧的中心部位开一直径为12mm的贯穿螺纹孔，再于螺纹孔中配以紧固螺钉后就构成两个夹头，将预计安装在实验桌左侧的夹头作为钢丝的固定夹头，并于此夹头的右侧外端面的中心部位固定一个外径为10～30mm的钢质滑轮。

Description

低位竖向直读式杨氏模量仪制作法
技术领域
本发明涉及钢丝杨氏模量测量仪器技术领域，特别涉及一种低位竖向直读式杨氏模量仪制作法。
技术背景
本申请人于2005年5月24日申请的，专利号为ZL2005100209304名称为“卧式杨氏模量仪”的专利申请，该项申请通过横读式读数显微镜直接读取钢丝在外力作用下的形变量，从而简化了测量操作和计算公式。但是在实践中，发现该仪器有一个明显的缺陷，这就是由于横读式读数显微镜镜筒的最低高度都在200mm以上，致使待测钢丝的固定端夹头中心孔的高度也在200mm以上。由于固定夹头被固定在桌沿，所以施加在待测钢丝的活动端的外力在待测钢丝固定点处就产生了一个大小为外力乘以200mm的力矩。在此力矩的作用下，钢丝固定夹头的支撑板将产生弯曲变形，这种弯曲变形的程度则与钢丝的高度成正比。由于钢丝在1kg外力(通过砝码实现)作用下的纵向形变量是一个不足0.5mm的微小量，所以固定夹头的支撑板即使有轻微的弯曲变形，也会明显地增大测量误差，致使最终的测量结果明显偏小。
发明内容
本发明的目的是提供一种低位竖向直读式杨氏模量仪制作法，以解决纲丝固定夹头支撑板弯曲变形的问题。
本发明的目的是这样实现的：取两块长、宽、厚均分别为7cm、3.5cm、厚6cm的矩形钢块，分别以钢块厚度方向的中截面为对称面开一道[形侧向缺口，此缺口的长、宽、高分别与钢块的长、宽、厚相对应，其值分别为6cm、3.5cm、4cm，在缺口所在处的双侧底板中的一侧的中心部位开一直径为12mm的贯穿螺纹孔，再于螺纹孔中配以紧固螺钉后就构成两个夹头，将预计安装在实验桌左侧的夹头作为钢丝的固定夹头，并于该夹头的上侧板的板长方向的中心线上，距板的上表面6mm处开一台阶形贯穿孔，左侧孔径为4mm，右侧孔径为0.5～0.6mm，右侧孔的长度为0.8～1mm，再于右侧夹头的上侧板沿板长方向的中心线并距此板上表面6mm处开一孔径4mm的通孔，并于此夹头的右侧外端面的中心部位固定一个外径为10～30mm的钢质滑轮，滑轮的转轴与前述4mm通孔垂直，滑轮的最高点与前述4mm通孔的中心线高度一致，将左右夹头分别通过紧固螺钉紧固于实验桌的左右桌沿，取一根26号粗细的杨琴弦专用钢丝，让其一端打结，另一端则自左侧夹头上的台阶孔自左至右穿出，再穿越右侧夹头上的4mm孔径的通孔后绕过滑轮后连接砝码盘挂钩，再于左右夹头之间的钢丝上距左侧夹头不小于1mm的部位粘上一块边长5mm的方形不干胶纸，在不干胶纸上用刀片划一道与钢丝垂直的口，最后将读数显微镜的物镜竖直向下对准不干胶纸上的划口，通过在砝码盘上加、减砝码，用读数显微镜测出待测钢丝的纵向形变量。
采用上述方案能收到如下显著效果：
用“卧式杨氏模量测量仪”测定钢丝的杨氏模量，其测量误差的80％来源于其固定夹头的支撑板的弯曲变形，而本方案一方面将固定夹头高度由原来的200mm以上降至4mm，另一方面，将钢丝左侧的固夹头所在的支撑板沿钢丝拉力方向的厚度由原来的1.5cm增大为7cm，从而使支撑板在相同外力作用下的弯曲形变量降为原来的0.5％以下，从而大幅度减小了测量误差。

Claims (1)

1.一种低位竖向直读式杨氏模量仪制作法，其特征是：取两块长、宽、厚均分别为7cm、3.5cm、厚6cm的矩形钢块，分别以钢块厚度方向的中截面为对称面开一道[形侧向缺口，此缺口的长、宽、高分别与钢块的长、宽、厚相对应，其值分别为6cm、3.5cm、4cm，在缺口所在处的双侧底板中的一侧的中心部位开一直径为12mm的贯穿螺纹孔，再于螺纹孔中配以紧固螺钉后就构成两个夹头，将预计安装在实验桌左侧的夹头作为钢丝的固定夹头，并于该夹头的上侧板的板长方向的中心线上，距板的上表面6mm处开一台阶形贯穿孔，左侧孔径为4mm，右侧孔径为0.5～0.6mm，右侧孔的长度为0.8～1mm，再于右侧夹头的上侧板沿板长方向的中心线并距此板上表面6mm处开一孔径4mm的通孔，并于此夹头的右侧外端面的中心部位固定一个外径为10～30mm的钢质滑轮，滑轮的转轴与前述4mm通孔垂直，滑轮的最高点与前述4mm通孔的中心线高度一致，将左右夹头分别通过紧固螺钉紧固于实验桌的左右桌沿，取一根26号粗细的杨琴弦专用钢丝，让其一端打结，另一端则自左侧夹头上的台阶孔自左至右穿出，再穿越右侧夹头上的4mm孔径的通孔后绕过滑轮后连接砝码盘挂钩，再于左右夹头之间的钢丝上距左侧夹头不小于1mm的部位粘上一块边长5mm的方形不干胶纸，在不干胶纸上用刀片划一道与钢丝垂直的口，最后将读数显微镜的物镜竖直向下对准不干胶纸上的划口，通过在砝码盘上加、减砝码，用读数显微镜测出待测钢丝的纵向形变量。
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PB01 Publication
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Inventor after: Zhu Bo

Inventor after: Liang Defu

Inventor before: Zhu Jun

Inventor before: Liang Defu

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: ZHU JUN LIANG DEFU TO: ZHU BO LIANG DEFU

C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20111221