RU2331044C1 - Устройство для измерения поперечной деформации легкодеформируемых материалов - Google Patents

Устройство для измерения поперечной деформации легкодеформируемых материалов Download PDF

Info

Publication number
RU2331044C1
RU2331044C1 RU2006142982/28A RU2006142982A RU2331044C1 RU 2331044 C1 RU2331044 C1 RU 2331044C1 RU 2006142982/28 A RU2006142982/28 A RU 2006142982/28A RU 2006142982 A RU2006142982 A RU 2006142982A RU 2331044 C1 RU2331044 C1 RU 2331044C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
deformation
sample
equipment
pointer
reading
Prior art date
Application number
RU2006142982/28A
Other languages
English (en)
Inventor
Галина Петровна Старкова (RU)
Галина Петровна Старкова
ков Александр Семенович Железн (RU)
Александр Семенович Железняков
Ирина Александровна Шеромова (RU)
Ирина Александровна Шеромова
Владимир Александрович Александров (RU)
Владимир Александрович Александров
Original Assignee
Владивостокский государственный университет экономики и сервиса (ВГУЭС) Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владивостокский государственный университет экономики и сервиса (ВГУЭС) Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования filed Critical Владивостокский государственный университет экономики и сервиса (ВГУЭС) Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Priority to RU2006142982/28A priority Critical patent/RU2331044C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2331044C1 publication Critical patent/RU2331044C1/ru

Links

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области исследования свойств материалов. Сущность: устройство содержит средства фиксации и средства нагружения образца, средства считывания и средства регистрации величины деформации. Система считывания величины деформации выполнена оптико-механической и включает контрольную стрелку с закрепленным на ней ИК-диодом контроля границы ширины деформируемого образца. Стрелка выполнена с возможностью регулировки ее положения относительно линии нулевого отсчета. Перемещение стрелки обеспечивается винтовой механической передачей. Положение стрелки считывается оптоэлектронным преобразователем линейных перемещений. Постоянное контактное динамическое взаимодействие контрольной стрелки с поверхностью образца обеспечивает расправление образующейся спиралевидной кромки. Средства регистрации величины поперечной деформации включают микропроцессор, связанный с оптико-механической системой измерения посредством блока сопряжения. Технический результат: обеспечение расширения технологических возможностей исследований деформационных характеристик легкодеформируемых материалов и повышение точности измерения поперечной деформации. 1 ил.

Description

Изобретение относится к приборостроению для легкой и текстильной промышленности и может быть использовано для исследования деформационных характеристик легкодеформируемых материалов.
Известен прибор для измерения продольной и поперечной деформации текстильных материалов (Бузов Б.А. Практикум по материаловедению швейного производства. М.: Издательский центр «Академия», 2003, с.103-104), который содержит средства для закрепления образцов, а также систему измерения и считывания продольной и поперечной деформации материала при его одноосном нагружении, выполненную с возможностью перемещения измерительных и считывающих элементов по двум взаимно перпендикулярным осям координат.
Недостатки известного прибора определяются возникновением при одноосном нагружении краевого эффекта, представляющего собой появление по длине образца спиралевидной кромки, характерной для легкодеформируемых, например трикотажных материалов, что обусловливает технологические сложности и технические ограничения, связанные с необходимостью расправления спиралевидной кромки при определении величины поперечной деформации (сужения) посредством ручных приемов и ее удержание в расправленном состоянии, что, в свою очередь, создает дополнительные труднопрогнозируемые погрешности измерения.
Наиболее близким к заявляемому является устройство для измерения поперечной деформации высокоэластичных (легкодеформируемых) материалов (патент России №2002243, опубл. 30.10.93), которое содержит средства нагружения образца в виде разрывной машины, средства считывания величины деформации в виде фотодатчика, оптическую систему и предметную рамку, выполненную из двух частей, одна из которых неподвижно связана с оптической системой, а другая, с закрепленным на ней фотодатчиком, установлена с возможностью поворота относительно первой, при этом в ней выполнены прорези для прохождения излучения, а в центральной части расположена игла, предназначенная для фиксации материала, а также регистрирующий блок.
К недостаткам известного устройства следует отнести необходимость его закрепления при измерении непосредственно на образце, что допустимо только для ограниченного ряда материалов с определенной структурой, возникновение краевого эффекта в виде спиралевидной кромки, которую необходимо учитывать при проведении измерений, что налагает определенные технологические ограничения на его использование. Кроме того, недостатком этого устройства является наличие неучтенных погрешностей, обусловленных воздействием на результат измерения веса самого устройства, а также сил трения, возникающих между двумя ограничивающими плоскостями и материалом при его растяжении.
Задачей изобретения является расширение технологических возможностей исследований деформационных характеристик легкодеформируемых материалов и повышение точности измерения поперечной деформации.
Поставленная задача решается устройством для измерения поперечной деформации легкодеформируемых материалов, содержащим средства фиксации и средства нагружения образца, средства считывания и средства регистрации величины деформации, в котором, в отличие от известного, средства считывания величины деформации выполнены в виде оптико-механической системы, включающей контрольную стрелку с закрепленным на ней ИК-диодом контроля границы ширины деформируемого образца, выполненную с возможностью регулировки ее положения относительно линии нулевого отсчета и постоянного контактного динамического взаимодействия с поверхностью образца, оптоэлектронный преобразователь линейных перемещений контрольной стрелки и винтовую механическую передачу, обеспечивающую перемещение упомянутой стрелки, при этом средства регистрации величины деформации включают микропроцессор, связанный с оптико-механической системой измерения посредством блока сопряжения.
На чертеже представлена структурно-кинематическая схема прибора.
Функциональная часть прибора содержит зажимы 1 и 2 с реперными метками 3, между которыми на опорной плоскости 4 размещают исследуемый образец, и винтовые передачи 5, 6 и 7. Винтовая передача 5 и опорная плоскость 4 позволяют обеспечить условия непровисания образца и исключить складкообразование посредством незначительного начального нагружения.
С помощью винтовой передачи 6 обеспечивается нагружение и требуемая продольная деформация образца, которые измеряются посредством динамометрической системы, включающей динамометр 8, оцифрованную шкалу 9, перемещающийся с зажимом 1 ИК-диод 10 и неподвижную оптическую линейку 11. Для передачи и записи информации с оптической линейки 11 служат блок сопряжения 12 и микропроцессор 13.
Винтовая передача 7 обеспечивает перемещение контрольной стрелки 14 относительно положения базовой (нулевой) линии отсчета поперечной деформации, при этом упомянутая стрелка 14 одновременно выполняет функции расправителя образующейся спиралевидной кромки образца. Для обеспечения функции расправления образующей спиралевидной кромки контрольная стрелка 14 выполнена с возможностью регулируемого подъема и опускания относительно опорной пластины 4 с фиксацией под действием упругого элемента 15 в зоне, определяемой областью базовой линии отсчета.
За базовую линию отсчета принимают положение продольной оси симметрии образца или другой линии, смещенной параллельно ей (например, при исследовании образца в натуральную ширину), отмеченное реперными метками 3 на зажимах 1 и 2.
На вращающемся звене винтовой передачи 7 установлен оптронный диск 16, угол поворота которого, соответствующий определенному линейному перемещению контрольной стрелки 14, считывается оптоэлектронной парой 17, сигналы которой передаются через блок сопряжения 12 в микропроцессор 13.
На несущем элементе контрольной стрелки 14 установлен ИК-диод 18, а в пазу опорной пластины 4 смонтирована неподвижная оптическая линейка 19, взаимодействие которых обеспечивает блокирование поступления информации с преобразователя линейных перемещений, включающего оптронный диск 16 и оптоэлектронную пару 17, в микропроцессор 13 при завершении процесса разворота спиралевидной кромки.
Устройство работает следующим образом.
Внесение в процессор 13 исходных данных, закрепление образца 20 по условию совпадения нанесенной на нем информационной линии с реперными метками 3 зажимов 1, 2 и установка нулевого значения поперечной деформации обеспечивают последующее перемещение контрольной стрелки 14 от базового (нулевого) положения. Таким образом, каждый раз, устанавливая эту стрелку на базовую линию, мы выводим измерительную схему на нулевые показания.
Далее выполняется процедура подготовки образца к измерению поперечной деформации при одноосном нагружении, заключающаяся в устранении возможного провисания и складкообразования без основного динамометрического нагружения. Для этого посредством винтовой передачи 5 перемещают условно неподвижный зажим 2 на величину, обеспечивающую натяжение, близкое к нулевому значению.
Затем посредством винтовой передачи 6 и динамометрической системы осуществляют нагружение образца путем перемещения зажима 1 на заданную величину. При этом на шкале 9 динамометрической системы измерения фиксируется приложенное усилие, а импульсы сигналов, определяющие величину продольной деформации и считанные оптическими элементами: ИК-диодом 10 и неподвижной оптической линейкой 11, передаются через блок сопряжения 12 в микропроцессор 13.
Далее контрольная стрелка 14 фиксируется на базовой линии отсчета и, после обнуления в процессоре 13 информации о поперечной деформации образца, посредством винтовой передачи 7 перемещается по направлению к кромке материала, расправляя спиралевидную часть образца на опорной плоскости 4. При этом информация о поперечном перемещении контрольной стрелки 14 и соответствующем ему повороте оптронного диска 16 считывается оптоэлектронной парой 17, и каждый считанный импульс передается через блок сопряжения 12 в микропроцессор 13, где с учетом коэффициента передачи, информация преобразуется в значение поперечной деформации (сужения) образца с учетом линейного размера его расправляемой спиралевидной части.
При достижении полного разворота спиралевидной кромки срабатывает один из элементов оптоэлектронной линейки 19, который формирует сигнал блокирования импульсов считывания с оптронного диска 16 при дальнейшем перемещении стрелки от положения базовой линии. Микропроцессор 13 обрабатывает поступившую информацию, определяет с учетом коэффициента передачи величину поперечной деформации (сужение) образца и рассчитывает условный коэффициент Пуассона для различных параметров напряженно-деформированного состояния исследуемых материалов.
Таким образом, технический результат изобретения заключается в расширении технологических возможностей исследований деформационных характеристик легкодеформируемых материалов, при этом исключается влияние веса самого измеряющего устройства на результаты измерения, практически устраняется действие сил трения между материалом и элементами его крепления, что приводит к повышению точности измерения поперечной деформации.

Claims (1)

  1. Устройство для измерения поперечной деформации легкодеформируемых материалов, содержащее средства фиксации и средства нагружения образца, средства считывания и средства регистрации величины деформации, отличающееся тем, что средства считывания величины деформации выполнены в виде оптико-механической системы, включающей контрольную стрелку с закрепленным на ней ИК-диодом контроля границы ширины деформируемого образца, выполненную с возможностью регулировки ее положения относительно линии нулевого отсчета и постоянного контактного динамического взаимодействия с поверхностью образца, оптоэлектронный преобразователь линейных перемещений контрольной стрелки и винтовую механическую передачу, обеспечивающую перемещение упомянутой стрелки, а средства регистрации величины поперечной деформации включают микропроцессор, связанный с оптико-механической системой измерения посредством блока сопряжения.
RU2006142982/28A 2006-12-04 2006-12-04 Устройство для измерения поперечной деформации легкодеформируемых материалов RU2331044C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006142982/28A RU2331044C1 (ru) 2006-12-04 2006-12-04 Устройство для измерения поперечной деформации легкодеформируемых материалов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006142982/28A RU2331044C1 (ru) 2006-12-04 2006-12-04 Устройство для измерения поперечной деформации легкодеформируемых материалов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2331044C1 true RU2331044C1 (ru) 2008-08-10

Family

ID=39746465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006142982/28A RU2331044C1 (ru) 2006-12-04 2006-12-04 Устройство для измерения поперечной деформации легкодеформируемых материалов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2331044C1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2331044C1 (ru) Устройство для измерения поперечной деформации легкодеформируемых материалов
CA1109286A (en) Method of and apparatus for measuring the flexural stiffness of a sheet like sample
US3974686A (en) Extensometer for tensile tester
RU2429448C1 (ru) Устройство для измерения поперечной и продольной деформации высокоэластичных материалов
US3600939A (en) Extensometer and attachment
RU96948U1 (ru) Устройство для измерения поперечной и продольной деформации высокоэластичных материалов
US4815549A (en) Portable weighing device having improved resolution
US3675479A (en) Spring tester
RU73474U1 (ru) Устройство для измерения поперечной деформации высокоэластичных материалов
RU2552317C1 (ru) Устройство для измерения параметров раздвигаемости нитей текстильных материалов
RU201387U1 (ru) Установка для испытания пружины на растяжение, сжатие и кручение
Chapman A Simple Device for Assessing Wrinkle Performance of Fabrics by Stress Relaxation in Bending
US3178936A (en) Flexural testing of materials
US3425131A (en) Extensometer
US1627366A (en) Testing machine
RU2354931C1 (ru) Устройство для измерения поперечной деформации высокоэластичных материалов
RU168484U1 (ru) Оптоэлектронное устройство для оценки параметров раздвигаемости нитей текстильных материалов
RU217385U1 (ru) Стенд для испытания и определения физических параметров оптического кабеля
US3660904A (en) Extensometer and attachment
SU1620894A1 (ru) Устройство дл определени жесткости кабельных изделий
RU2049326C1 (ru) Склерометр
RU2499257C1 (ru) Устройство для измерения продольной и поперечной деформации легкодеформируемых трикотажных полотен
RU2507479C1 (ru) Оптоэлектронное устройство для исследования деформационных характеристик волокнистых систем
RU74390U1 (ru) Устройство для определения крутящего момента пряжи и нитей
SU1160276A1 (ru) Вискозиметр дл текучих пищевых масс

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Effective date: 20090624

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20101205

PD4A Correction of name of patent owner
NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20130127

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151205