RU187416U1 - DEVICE FOR PLAYING STRESSED-DEFORMED STATES - Google Patents
DEVICE FOR PLAYING STRESSED-DEFORMED STATES Download PDFInfo
- Publication number
- RU187416U1 RU187416U1 RU2018141304U RU2018141304U RU187416U1 RU 187416 U1 RU187416 U1 RU 187416U1 RU 2018141304 U RU2018141304 U RU 2018141304U RU 2018141304 U RU2018141304 U RU 2018141304U RU 187416 U1 RU187416 U1 RU 187416U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- membrane
- rod
- housing
- axis
- stem
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/16—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
- G01B11/161—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge by interferometric means
- G01B11/164—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge by interferometric means by holographic interferometry
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к устройствам контролируемого воспроизведения напряженно-деформированных состояний и может быть использована для метрологического обеспечения (поверки/калибровки) бесконтактных средств измерений деформаций и перемещений, а также устройств, применяемых для дефектоскопии, в том числе, на основе спекл-интерферометрии. Сущность: устройство содержит корпус, съемную мембрану (4), воздействующий на мембрану шток (5) и средство (8) перемещения штока, соединенное с ним рычажной передачей. Мембрана (4) закреплена на корпусе посредством прижимной шайбы, по всему периметру прижимающей ее к корпусу. Шток (5) установлен в направляющей (7), жестко закрепленной внутри корпуса перпендикулярно плоскости мембраны (4) вдоль оси прижимной шайбы. Технический результат: повышение точности воспроизведения напряженно-деформированных состояний. 3 з.п. ф-лы, 3 ил. The utility model relates to devices for the controlled reproduction of stress-strain states and can be used for metrological support (verification / calibration) of non-contact measuring instruments for deformations and displacements, as well as devices used for defectoscopy, including based on speckle interferometry. Essence: the device comprises a housing, a removable membrane (4), a rod (5) acting on the membrane and a rod displacement means (8) connected to it by a lever transmission. The membrane (4) is fixed to the housing by means of a clamping washer, which presses it to the housing along the entire perimeter. The rod (5) is installed in the guide (7), rigidly fixed inside the housing perpendicular to the plane of the membrane (4) along the axis of the pressure plate. Effect: increasing the accuracy of the reproduction of stress-strain states. 3 s.p. f-ly, 3 ill.
Description
Полезная модель относится к измерительной технике, а именно к устройствам контролируемого воспроизведения напряженно-деформированных состояний, и может быть использована для метрологического обеспечения (поверки/калибровки) бесконтактных средств измерений деформации и перемещений, а также устройств, применяемых для дефектоскопии, в том числе, на основе спекл-интерферометрии.The utility model relates to measuring equipment, namely to devices for the controlled reproduction of stress-strain states, and can be used for metrological support (verification / calibration) of non-contact measuring instruments for deformation and displacements, as well as devices used for defectoscopy, including based speckle interferometry.
Из уровня техники известно деформируемое зеркало, обеспечивающее возможность локально изменять фазу отраженного излучения и содержащее зеркальную поверхность и ряд расположенных позади нее толкателей, оснащенных пьезодвигателями, которые позволяют деформировать зеркальную поверхность с высокой степенью точности (см. патент ЕР 1923730, кл. G02B 26/06, опубл. 21.05.2008). Основными недостатками известного устройства являются небольшой диапазон перемещений отражающей поверхности и наличие гистерезиса при управлении пьезодвигателями. Кроме того, устройство предназначено для изменения волнового фронта падающего излучения и ввиду гладкой структуры поверхности с его помощью невозможно проводить калибровку спекл-интерферометров по причине отсутствия спекл-структур на такой поверхности.A deformable mirror is known from the prior art that makes it possible to locally change the phase of reflected radiation and contains a mirror surface and a series of pushers located behind it, equipped with piezoelectric motors, which allow the mirror surface to be deformed with a high degree of accuracy (see patent EP 1923730, class G02B 26/06 published on 05.21.2008). The main disadvantages of the known device are a small range of movements of the reflecting surface and the presence of hysteresis when controlling piezoelectric motors. In addition, the device is designed to change the wavefront of the incident radiation and, due to the smooth surface structure, it is impossible to calibrate speckle interferometers due to the absence of speckle structures on such a surface.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является устройство воспроизведения напряженно-деформированных состояний, содержащее корпус, съемную мембрану, воздействующий на нее шток, и соединенное с ним рычажной передачей средство перемещения указанного штока в виде микрометрического винта, (Журавлев О.А., Комаров С.Ю., Сергеев Р.Н. Нагрузочное устройство для тестирования мобильных цифровых спекл-интерферометров деформационных перемещений // Вестник СамГУ. 2013. №9/2 (110). С. 87-96). Основными недостатками этого устройства являются высокое усилие, создаваемое микрометрическим винтом на мембрану, которое снижает точность задания смещения, а также наличие неконтролируемых ошибок при перемещении элементов конструкции, в том числе, из-за невозвратной деформации материала мембраны.The closest in technical essence to the proposed utility model is a device for reproducing stress-strain states, comprising a housing, a removable membrane, a rod acting on it, and a means for moving said rod in the form of a micrometer screw connected to it by a lever transmission (Zhuravlev O.A., Komarov S.Yu., Sergeev RN Load device for testing mobile digital speckle interferometers of deformation movements // Bulletin of SamSU. 2013. No. 9/2 (110). P. 87-96). The main disadvantages of this device are the high force generated by the micrometer screw on the membrane, which reduces the accuracy of the offset, as well as the presence of uncontrolled errors when moving structural elements, including due to the irreparable deformation of the membrane material.
Технической проблемой является устранение указанных недостатков и создание надежной и удобной в использовании меры воспроизведения напряженно-деформированных состояний. Технический результат заключается в повышении точности воспроизведения напряженно-деформированных состояний. Поставленная проблема решается, а технический результат достигается тем, что в устройстве воспроизведения напряженно-деформированных состояний, содержащем корпус, съемную мембрану, воздействующий на нее шток, и средство перемещения указанного штока, соединенное с ним рычажной передачей, мембрана закреплена посредством прижимной шайбы, по всему периметру прижимающей ее к корпусу, а шток установлен в направляющей, жестко закрепленной внутри корпуса перпендикулярно плоскости мембраны вдоль оси прижимной шайбы. Средство перемещения штока предпочтительно выполнено в виде микрометрического винта, ось которого параллельна оси штока. Со стороны мембраны шток предпочтительно снабжен наконечником в виде шарика. Противоположный от мембраны конец штока предпочтительно оборудован стеклянным переходником с отполированной плоской контактной поверхностью, перпендикулярной оси штока, а на корпусе установлен кронштейн для установки, по меньшей мере, одной измерительной головки, обеспечивающей возможность взаимодействия щупа этой головки со стеклянным переходником штока.The technical problem is the elimination of these shortcomings and the creation of reliable and easy-to-use measures for reproducing stress-strain states. The technical result consists in increasing the accuracy of the reproduction of stress-strain states. The problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that in the device for reproducing stress-strain states, comprising a housing, a removable membrane, a rod acting on it, and means for moving said rod connected to it by a lever gear, the membrane is fixed by means of a clamping washer, throughout the perimeter presses it against the housing, and the rod is mounted in a guide rigidly fixed inside the housing perpendicular to the plane of the membrane along the axis of the pressure washer. The tool for moving the rod is preferably made in the form of a micrometer screw, the axis of which is parallel to the axis of the rod. On the membrane side, the stem is preferably provided with a ball-shaped tip. The end of the stem opposite from the membrane is preferably equipped with a glass adapter with a polished flat contact surface perpendicular to the axis of the stem, and a bracket is mounted on the housing for mounting at least one measuring head, allowing the probe of this head to interact with the glass stem adapter.
На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого устройства;In FIG. 1 shows a General view of the proposed device;
на фиг. 2 - его вид со стороны мембраны;in FIG. 2 - its view from the side of the membrane;
на фиг. 3 - продольный разрез А-А по фиг. 2.in FIG. 3 is a longitudinal section AA of FIG. 2.
Предлагаемое устройство представляет собой массивный корпус 1, к которому при помощи как минимум восьми винтов 2 и массивной шайбы 3 прижимается круглая съемная мембрана 4. Мембрана 4 надежно фиксируется по всему периметру и центрируется относительно прижимной шайбы 3 по пазам и штифтам. Для применения устройства со спекл-интерферометрами необходима возможность использовать его со сменными мембранами 4, которые обладают различными свойствами поверхности, имитирующими характеристики реального объекта измерений (шероховатость и волнистость поверхности; наличие дефектов, раковин и отверстий; толщина и модуль упругости материала; твердость поверхности).The proposed device is a
Внешняя сторона мембраны 4 является рабочей для проведения поверки/калибровки средств измерений, а на внутреннюю воздействует стальной шток 5 с наконечником 6 в виде стального закаленного шарика (в этом случае касание мембраны 4 происходит в одной точке). Шток 5 установлен в направляющей 7, которая жестко закреплена в корпусе вдоль оси прижимной шайбы 3. При перемещении шток 5 поперчено деформирует мембрану 4, тем самым воспроизводя поле деформаций на ее внешней стороне. Корпус 1 вместе направляющей 7 и шайба 3 выполняются на одном токарном процессе при изготовлении меры, что позволяет использовать шайбу 3 как базовую поверхность для точного нахождения точки приложения усилия с внешней стороны мембраны 4. Таким образом, происходит центрирование всех основных элементов конструкции на одной оси, что впоследствии позволяет осуществлять двойной контроль деформируемой мембраны 4 и дает возможность оценить дополнительные деформации, связанные с внутренним сжатием материала мембраны 4 и штока 5. Это техническое решение повышает точность и дает возможность использовать дополнительные измерительные устройства для передачи единицы измерений деформации (сдвига) в точке нагружения.The outer side of the
Усилие для деформации мембраны 4 создается средством перемещения в виде параллельного штоку 5 прецизионного микрометрического винта 8 и передается к штоку через рычажный привод 9. Микрометрические винты, как правило, имеют нормированную предельную нагрузку, которую можно прикладывать к оси перемещений, при которой в процессе вращения винта сохраняются точностные характеристики микроподачи. Это условие необходимо для минимизации люфтов винта 8, а также для предотвращения деформации резьбы и плавной работы механизма. Использование в конструкции рычажного привода 9 позволяет уменьшить усилие на резьбе микрометрического винта 8, а также регулировать поперечную деформацию мембраны 4 с меньшим шагом, что особенно важно для повышения точности воспроизведения ее деформации.The force for deformation of the
Противоположный от мембраны конец штока 5 оборудован стеклянным переходником 10 с отполированной плоской контактной поверхностью (с высокими требованиями плоскостности и шероховатости), перпендикулярной оси штока 5. Контактная поверхность стеклянного переходника 10 является базовой поверхностью для измерения перемещения штока 5. Для контроля перемещения штока 5 на корпусе 1 установлен кронштейн 11 для установки измерительной головки 12 (механический измеритель перемещений линейного сдвига - индикатор часового типа), обеспечивающей возможность взаимодействия щупа этой головки со стеклянным переходником 10. Измерительная головка 12 находится на одной оси со штоком 5. Устройство обеспечивает возможность установки и большего числа измерительных головок 12 на одной оси со штоком 5, что обеспечивает возможность дополнительного контроля деформируемой мембраны 4 и позволяет проводить поверку или калибровку меры при помощи других, сторонних средств измерений и позиционировать их относительно деформированной мембраны 4 с высокой точностью.The end of the
Поскольку трение щупа головки 12 о микронеровности может приводить к биениям и скачкам показаний при измерениях, контактная поверхность штока 5 должна соответствовать высоким требованиям, что особенно важно при воспроизведении малых деформаций материала, сопоставимых с наружными шероховатостями изделия, которые могут доходить до десятков микрометров. Наличие в конструкции устройства стеклянного переходника 10 позволяет контактировать штоку 5 с контрольной измерительной головкой 12 по плоской ровной поверхности, шероховатость и волнистость которой не будут влиять на показания измерений головки 12 во время перемещений. Для этих целей в качестве стеклянного переходника 10 может быть использована мера плоскостности с нормированными характеристиками поверхности. Это техническое решение позволяет добиться точности измерений деформации мембраны, которая превышает значения высоты микронеровности деталей, из которых изготовлена мера.Since the friction of the
Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.
Усилие деформации задается поворотом микрометрического винта 8, который через рычажный привод 9 перемешает шток 5, деформирующий мембрану 4. Величина перемещения штока 5 контролируется показаниями измерительной головки 12.The deformation force is set by turning the
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет значительно повысить точность и стабильность воспроизведения напряженно-деформированных состояний, расширить диапазон воспроизведения смещения и обеспечивает возможность испытывать различные материалы, что позволяет использовать его для настройки, калибровки и поверки бесконтактных оптических приборов в оптической электронной спекл-интерферометрии, где перемещения и деформации изделий имеют значения порядка нескольких микрометров.Thus, the proposed device can significantly improve the accuracy and stability of the reproduction of stress-strain states, expand the range of reproduction of displacement and provides the opportunity to test various materials, which allows you to use it to configure, calibrate and verify non-contact optical devices in optical electronic speckle interferometry, where the movement and product deformations are of the order of several micrometers.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018141304U RU187416U1 (en) | 2018-11-23 | 2018-11-23 | DEVICE FOR PLAYING STRESSED-DEFORMED STATES |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018141304U RU187416U1 (en) | 2018-11-23 | 2018-11-23 | DEVICE FOR PLAYING STRESSED-DEFORMED STATES |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU187416U1 true RU187416U1 (en) | 2019-03-05 |
Family
ID=65678977
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018141304U RU187416U1 (en) | 2018-11-23 | 2018-11-23 | DEVICE FOR PLAYING STRESSED-DEFORMED STATES |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU187416U1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2453823C1 (en) * | 2011-01-31 | 2012-06-20 | Любовь Ивановна Миронова | Loading device |
RU2483277C1 (en) * | 2011-11-24 | 2013-05-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт" (ФГБУ "ААНИИ") | Strain gauge |
-
2018
- 2018-11-23 RU RU2018141304U patent/RU187416U1/en active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2453823C1 (en) * | 2011-01-31 | 2012-06-20 | Любовь Ивановна Миронова | Loading device |
RU2483277C1 (en) * | 2011-11-24 | 2013-05-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт" (ФГБУ "ААНИИ") | Strain gauge |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
О.А.Журавлев и др. Нагрузочное устройство для тестирования мобильных цифровых спекл-интерферометров деформационных перемещений / Вестник СамГУ, 2013, N9/2(110), стр.87-96. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7098668B2 (en) | Digital measuring head | |
US6493957B1 (en) | Ball step gauge | |
US10507560B2 (en) | Apparatus movable by a coordinate measuring machine for positioning a measuring instrument with respect to a workpiece | |
US20090158826A1 (en) | Material testing apparatus with non-contact sensor | |
CN113504128B (en) | Method and device for measuring Young's modulus of elasticity of material by using cantilever beam or extensional beam | |
CN101182994A (en) | Non-contact type measurement indirect tensile strain method | |
US6694797B2 (en) | Dial indicator calibration apparatus | |
RU187416U1 (en) | DEVICE FOR PLAYING STRESSED-DEFORMED STATES | |
KR100859642B1 (en) | Apparatus for measuring straightness in addition to differences of step and angle of two objects and shaft alignment method using same | |
Jäger | Three-dimensional nanopositioning and nanomeasuring machine with a resolution of 0.1 nm | |
Kim et al. | An interferometric calibration system for various linear artefacts using active compensation of angular motion errors | |
Buetefisch et al. | Novel design for an ultra high precision 3D micro probe for CMM applications | |
US6226883B1 (en) | Gauging head and apparatus for the linear dimension checking of mechanical pieces and associated machining process | |
CN210952723U (en) | Micro deformation measuring instrument | |
CN103471834A (en) | Device for accurately measuring bending rigidity in high-and-low temperature environment | |
CN110243290B (en) | Three-degree-of-freedom nanometer positioning platform capable of reading displacement rotation information in real time through optical interference method | |
CN109115826B (en) | Thermal expansion measuring instrument and using method | |
CN203606113U (en) | Device accurately measuring flexural rigidity in high- and low-temperature environment | |
CN107655600B (en) | Tension measuring device based on optical fiber interferometer | |
Stedman | Machine for the rapid and accurate measurement of profile | |
CN103487330A (en) | Flexural rigidity testing device | |
CN208860242U (en) | A kind of novel dial gauge calibrating installation | |
Zeng et al. | Standard measuring device for thickness of silicon wafer based on laser compensation system | |
KR100975440B1 (en) | Apparatus for measuring straightness in addition to differences of step and angle of two objects and shaft alignment method using same | |
JPH03210402A (en) | Horizontal type precision length measuring instrument |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB9K | Licence granted or registered (utility model) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20200630 Effective date: 20200630 |
|
QZ91 | Changes in the licence of utility model |
Effective date: 20200630 |
|
QZ91 | Changes in the licence of utility model |
Effective date: 20200630 |