RU2523054C1 - Method for determining distribution of density of wire material by scope of item and device for determining density of wire material in scope of item - Google Patents
Method for determining distribution of density of wire material by scope of item and device for determining density of wire material in scope of item Download PDFInfo
- Publication number
- RU2523054C1 RU2523054C1 RU2012156769/28A RU2012156769A RU2523054C1 RU 2523054 C1 RU2523054 C1 RU 2523054C1 RU 2012156769/28 A RU2012156769/28 A RU 2012156769/28A RU 2012156769 A RU2012156769 A RU 2012156769A RU 2523054 C1 RU2523054 C1 RU 2523054C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- product
- volume
- transparent container
- fixed
- support
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области изготовления изделий из проволочных, волокновых материалов.The invention relates to the manufacture of products from wire, fiber materials.
С античных времен известен способ определения наличия посторонних примесей в чистом металле, например серебра в золоте, открытый еще Архимедом, заключающийся в том, что изделие погружают в ванну с водой, замеряют объем вытесненной изделием воды, зная удельный вес чистого металла, в данном случае золота, вычисляют вес изделия и по разнице вычисленного и замеренного весов определяют факт наличия или отсутствия примеси серебра в изделии.Since ancient times, there is a known method for determining the presence of impurities in a pure metal, for example silver in gold, discovered by Archimedes, which means that the product is immersed in a bath of water, the volume of water displaced by the product is measured, knowing the specific gravity of pure metal, in this case gold , calculate the weight of the product and the difference between the calculated and measured weights determine the presence or absence of silver impurities in the product.
Этот способ по технической сущности наиболее близок к предлагаемому изобретению и принят за прототип.This method is by technical essence closest to the proposed invention and is adopted as a prototype.
Для создания расчетной модели деформирования изделий, изготовленных из проволочного материала, например, методом конечных элементов (МКЭ) важно знать действительное распределение плотности материала в объеме изделия.To create a calculation model for the deformation of products made of wire material, for example, by the finite element method (FEM), it is important to know the actual distribution of the density of the material in the volume of the product.
В виду наличия сухого трения заготовки изделия при прессовании о стенки прессформы, сложной геометрии изделия, неравномерного распределения плотности в материале заготовки возникает неравномерное распределение плотности в материале изделия.In view of the presence of dry friction of the workpiece blank when pressed against the mold walls, the complex geometry of the product, the uneven distribution of density in the workpiece material, an uneven distribution of density in the material of the product occurs.
Поэтому ставится задача определения действительного распределения плотности проволочного материала в объеме изделия.Therefore, the task is to determine the actual density distribution of wire material in the volume of the product.
Поставленная задача решается тем, что предлагается способ определения распределения плотности проволочного материала по объему изделия, содержащий погружение изделия в прозрачную емкость с дистиллированной водой и определение объема воды, вытесненной изделием, отличающийся тем, что изготавливают эталон из непористого материала с удельным весом, большим удельного веса воды, геометрическая форма которого без зазоров описывает форму изделия, эталон и изделие мысленно разбивают на n частей одинаково расположенными горизонтальными плоскостями и размечают эти уровни на эталоне и изделии рисками, прозрачную емкость заполняют дистиллированной водой до нижней образующей выходного отверстия канала, соединяющего прозрачную емкость со сменной мерной емкостью со шкалой, протарированной в мм3, погружают эталон в воду до нижней риски и определяют объем Vчs=1 погруженной нижней первой части эталона по объему жидкости, вытесненной этой частью в сменную мерную емкость, последовательно продолжают погружать эталон до очередной s-й риски, s=2, 3, …, n-1, на каждом s-м этапе определяют объем Vчs погруженной s-й части эталона из соотношенияThe problem is solved in that a method is proposed for determining the density distribution of wire material over the volume of the product, comprising immersing the product in a transparent container with distilled water and determining the volume of water displaced by the product, characterized in that a standard is made of non-porous material with a specific gravity greater than specific gravity water, the geometric shape of which without gaps describes the shape of the product, the standard and the product are mentally divided into n parts by equally spaced horizontal planes awns and marks these levels on the reference and risk item, a transparent container filled with distilled water to lower generatrix outlet openings connecting the transparent container with a removable measuring capacitance with a scale protarirovannoy in mm 3, was immersed standard in water to lower the risks and determine the volume V chs = 1 of the immersed lower first part of the standard in terms of the volume of liquid displaced by this part in a removable measuring container, sequentially continue to immerse the standard until the next s-th risk, s = 2, 3, ..., n-1, at each s-th stage, determine the volume V chs of the immersed s-th part of the standard from the ratio
где
вынимают эталон из прозрачной емкости, или эталон не изготавливают, а ее объем V и объемы Vчs, s=1, 2, 3, …, n его частей определяются расчетом, определяют взвешиванием действительный вес сухого изделия G, погружают в прозрачную емкость до первой нижней риски изделие и определяют по объему вытесненной жидкости суммарный объем Vичs=1=Vимчs=1+Vикчs=1 первой нижней части изделия, где Vимчs=1 - объем, занятый материале первой нижней части изделия, Vикчs=1 - объем герметичных каверн первой нижней части изделия, затем, погружая изделие до очередной s-й риски, определяют суммарные объемы Vичs каждой s-й части изделия, s=2, 3, …, n-1, какthe standard is taken out of the transparent container, or the standard is not made, and its volume V and the volumes V hs , s = 1, 2, 3, ..., n of its parts are determined by calculation, the actual weight of the dry product G is determined by weighing, immersed in the transparent container until the first lower product risks and determine the total volume V IChs = 1 = V IMCs = 1 + V ICCs = 1 of the first lower part of the product by the volume of displaced liquid, where V IMC = 1 - the volume occupied by the material of the first lower part of the product, V ICC = 1 - the volume of sealed caverns of the first lower part of the product, then, immersing the product to the next s-th risk, predelyayut total volumes V ichs every s-th portion of the article, s = 2, 3, ..., n-1 as
погружают изделие полностью в воду и определяют суммарный объем всего изделия Vи0, определяют суммарный объем последней n-й части изделия, какimmerse the product completely in water and determine the total volume of the entire product V and 0 , determine the total volume of the last n-th part of the product, as
вынимают изделие из прозрачной емкости, вычисляют вес G0=γ·Vи0, где γ - удельный вес материала проволоки, определяют G1=G0-G - вес герметичных каверн пористого материала изделия в предположении, что они заполнены материалом проволоки, определяют суммарный объем этих каверн Vк=G1/γ, определяют действительный объем, занятый проволочным материалом изделия Vи=Vи0-Vк, определяют среднюю плотность проволочного материала изделия δ=G/V·g, где g - ускорение свободного падения, в случае, если суммарный объем герметичных каверн составляет 1-2% от объема эталона V, условно принимают, что в каждом единичном объеме содержится объем герметичных каверн, равный Vк1=Vк/V, вычисляют действительные объемы, занятые материалом каждой s-й части изделия:the product is removed from the transparent container, calculated weight G 0 = γ · V u0 where γ - specific gravity of wire material is determined G 1 = G 0 -G - wt sealed cavities of the porous material of the article under the assumption that they are filled with the material of the wire determine the total the volume of these caverns V k = G 1 / γ, determine the actual volume occupied by the wire material of the product V and = V and 0 -V k , determine the average density of the wire material of the product δ = G / V · g, where g is the acceleration of gravity, in if the total volume of sealed caverns is 1-2% of the volume standard V, it is conventionally assumed that each unit volume contains a volume of sealed caverns equal to V k1 = V k / V, the actual volumes occupied by the material of each s-th part of the product are calculated:
Vичдs=Vичs(1-Vк1),V ichds = V ichs (1-V k1 ),
s=1, 2, 3, …, ns = 1, 2, 3, ..., n
определяют вес каждой s-й части изделияdetermine the weight of each s-th part of the product
Gичs=γ·Vичдs,G ichs = γ · V ichds ,
s=1, 2, 3, …, ns = 1, 2, 3, ..., n
определяют среднюю плотность каждой s-й части изделияdetermine the average density of each s-th part of the product
δичs=Gичs/Vчs·gδ ichs = G ichs / V hs · g
s=1, 2, 3, …, n.s = 1, 2, 3, ..., n.
В случае, когда суммарный объем герметичных каверн Vк большой, например составляет более 5% от объема эталона V, предлагается способ определения распределения плотности проволочного материала по объему изделия, отличающийся тем, что принимают, что объем герметичных каверн Vк по s=1, 2, 3, …, n частям изделия распределяется прямо пропорционально средним плотностям этих частей, объемы герметичных каверн каждой s-й части изделия определяют из системы s+1 линейных уравнений:In the case when the total volume of sealed cavities V k is large, for example, more than 5% of the volume of the standard V, a method is proposed for determining the density distribution of wire material over the product volume, characterized in that it is assumed that the volume of sealed caverns V k is s = 1, 2, 3, ..., n parts of the product are directly proportional to the average densities of these parts, the volumes of sealed caverns of each s-th part of the product are determined from the system s + 1 of linear equations:
Vичкs=δичs·Vичкd/δичd;V ichks = δ ichs · V ichkd / δ ichd ;
s=1, 2, 3, …, ns = 1, 2, 3, ..., n
где Vичкd - объем герметичных каверн в части изделия с наименьшей средней плотностью δичd.where V ichkd is the volume of tight cavities in the part of the product with the lowest average density δ ichd .
В случае, когда требуется определение плотности материала изделия по двум взаимно перпендикулярным направлениям, предлагается способ определения распределения плотности проволочного материала по объему изделия, отличающийся тем, что сначала определяют распределение плотности материала по одному заданному направлению, затем поворачивают изделие на 90° и определяют распределение этой плотности по другому направлению, перпендикулярному первому направлению.In the case when it is necessary to determine the density of the material of the product in two mutually perpendicular directions, a method is proposed for determining the density distribution of wire material over the volume of the product, characterized in that the distribution of the density of the material in one given direction is first determined, then the product is rotated 90 ° and the distribution of this is determined density in a different direction perpendicular to the first direction.
Точность предлагаемых способов может быть приближенно оценена путем сравнения средней плотности материала изделия, определенной из соотношенияThe accuracy of the proposed methods can be approximately estimated by comparing the average density of the product material, determined from the ratio
δ=G/V·g,δ = G / V · g,
со средней плотностью, определенной из соотношенияwith an average density determined from the ratio
Точность предлагаемых способов в основном определяется точностью определения объема вытесняемой на каждом этапе жидкости.The accuracy of the proposed methods is mainly determined by the accuracy of determining the volume of fluid displaced at each stage.
Установка, предложенная Архимедом, т.е. ванна, заполненная водой, по технической сущности наиболее близко к предлагаемой установке и принято за прототип. Однако без существенных доработок она непригодна для реализации предложенного способа определения распределения плотности проволочного материала в объеме изделия.The installation proposed by Archimedes, i.e. a bathtub filled with water, by technical essence, is closest to the proposed installation and is taken as a prototype. However, without significant modifications, it is unsuitable for implementing the proposed method for determining the density distribution of wire material in the volume of the product.
Поэтому ставиться задача создания установки, обеспечивающей определение распределения плотности проволочного материала в объеме изделия предложенным способом.Therefore, the task is to create an installation that provides a determination of the density distribution of wire material in the volume of the product by the proposed method.
Поставленная задача решается тем, что предлагается установка для определения распределения плотности проволочного материала в объеме изделия, содержащее прозрачную емкость, заполненную дистиллированной водой, отличающаяся тем, что в верхней части прозрачной емкости выполнен прилив с каналом, в котором герметично закреплена сменная мерная емкость со шкалой, протарированной в мм3 таким образом, что ось сменной мерной емкости расположена строго вертикально, а канал в приливе имеет наклон вниз, на наружной поверхности стенки прозрачной емкости по всему периметру стенки нанесена горизонтально расположенная риска, проходящая через нижнюю образующую выходного отверстия канала в стенке прозрачной емкости, прозрачная емкость имеет четыре опоры, в которые с натягом по резьбе ввинчены винты с микрометрической резьбой, на каждый винт навинчена гайка-опора со сферической опорной поверхностью, положение которой на винте фиксировано контргайкой, положение гаек-опор на винтах установлено таким образом, что прозрачная емкость установлена на плиту с горизонтальной шлифованной опорной поверхностью так, что риска на прозрачной емкости занимает строго горизонтальное положение, а зеркало водной поверхности по всему периметру риски совпадает с ней, и на плите также установлен штатив с закрепленной на нем с возможностью смещения по вертикали подзорной увеличительной трубой с увеличением не менее десяти раз, на увеличительном стекле которой, обращенном к сменной мерной емкости, нанесена шкала высотой в один миллиметр, разделенный рисками на десять частей, причем подзорная увеличительная труба закреплена строго горизонтально так, что шкала на ее стекле расположена строго вертикально, на плиту также установлена опора с закрепленным на ней с возможностью вертикального смещения исследуемым изделием или эталоном, в основание которой ввинчены с натягом по резьбе четыре винта с микрометрической резьбой, на каждый винт навинчена гайка-опора со сферической опорной поверхностью, положение которой на винте фиксировано контргайкой, положение гаек-опор на винтах установлено таким образом, что риски на эталоне или изделии параллельны риске на прозрачной емкости, а при каждой операции, в результате которой в сменной мерной емкости изменяется объем вытесненной жидкости, подзорная увеличительная труба закрепляется по высоте в таком положении, что нижняя риска ее шкалы при взгляде в подзорную увеличительную трубу совмещается с нижней риской деления шкалы сменной мерной емкости, в котором располагается уровень вытесненной жидкости, а верхняя риска ее шкалы - с верхней риской этого деления.The problem is solved by the fact that the proposed installation for determining the density distribution of wire material in the volume of the product, containing a transparent container filled with distilled water, characterized in that in the upper part of the transparent container there is a tide with a channel in which a removable measuring container with a scale is hermetically fixed, crated in mm 3 so that the axis of the removable measuring tank is strictly vertical, and the channel in the tide has an inclination downward, on the outer surface of the wall transparent e A horizontal horizontal risk is applied to the entire perimeter of the wall, passing through the lower generatrix of the channel outlet in the wall of the transparent container, the transparent container has four supports into which micrometric screws are screwed onto the thread, a support nut with a spherical bearing is screwed onto each screw the surface whose position on the screw is fixed with a lock nut, the position of the support nuts on the screws is set so that the transparent container is mounted on a plate with a horizontal polished surface so that the risk on a transparent container is in a strictly horizontal position, and the mirror of the water surface along the entire perimeter of the risks coincides with it, and the tripod also has a tripod with a telescopic magnifying glass that can be shifted vertically with an increase of at least ten times , on the magnifying glass of which, facing the interchangeable measuring capacitance, a scale with a height of one millimeter is applied, divided by risks into ten parts, and the spyglass is fixed strictly burn on the way so that the scale on its glass is located strictly vertically, a support is also installed on the plate with a test product or standard mounted on it with the possibility of vertical displacement, into the base of which four micrometric screws are screwed with an interference fit on the thread, a nut is screwed on each screw bearing with a spherical bearing surface, the position of which on the screw is fixed with a lock nut, the position of the bearing nuts on the screws is set so that the risks on the standard or product are parallel to the risk on the transparent container tee, and during each operation, as a result of which the volume of the displaced liquid changes in the removable measuring container, the spyglass is fixed in height in such a position that the lower risk of its scale when looking at the spyglass is combined with the lower risk of dividing the scale of the removable measuring capacity, in which the level of the displaced fluid is located, and the upper risk of its scale is with the upper risk of this division.
Цена деления шкалы сменной мерной емкости определяется из соотношения:The division price of the scale of removable measuring capacity is determined from the ratio
С=h·π·d2/4 мм3,C = h · π · d2 / 4 mm 3 ,
где h=1 мм - высота деления шкалы, d - диаметр сменной мерной емкости.where h = 1 mm is the height of the scale, d is the diameter of the removable measuring capacity.
При d=3÷4 мм точность определения объема вытесненной жидкости составит приблизительно 0,5 мм3.When d = 3 ÷ 4 mm, the accuracy of determining the volume of the displaced fluid will be approximately 0.5 mm 3 .
С целью упрощения выполнения точной установки исследуемого объекта перед его погружением предлагается установка для определения распределения плотности проволочного материала в объеме изделия, отличающаяся тем, что на стенке емкости, обращенной к подзорной увеличительной трубе, выше риски, расположенной по периметру прозрачной емкости, выполнена еще одна риска, параллельная первой, причем эта риска нанесена на такой высоте, что при совмещении ее при взгляде на нее через подзорную увеличительную трубу с нижней риской исследуемого объекта, закрепленного на опоре, не происходило его смачивание.In order to simplify the precise installation of the test object before immersion, an installation is proposed for determining the density distribution of wire material in the product volume, characterized in that there is one more risk on the wall of the container facing the spy magnification tube, which is located along the perimeter of the transparent container parallel to the first, and this risk is applied at such a height that when you combine it when you look at it through a telescope, with the lower risk of the studied volume CTA, mounted on a support, did not wet it.
Наличие дополнительной риски на стенке прозрачной емкости позволяет упростить выполнение точной установки исследуемого объекта до погружения его в дистиллированную воду.The presence of additional risks on the wall of the transparent container makes it possible to simplify the precise installation of the test object before immersing it in distilled water.
Конструкции штатива и опоры, удовлетворяющие вышеописанным условиям, могут быть разные.Tripod designs and supports that meet the above conditions may be different.
Поэтому предлагается установка для определения распределения плотности проволочного материала в объеме изделия, отличающаяся тем, что штатив и опора выполнены в виде массивного основания с Т-образным пазом, в котором с помощью болта с Т-образной головкой вертикально закреплена телескопическая раздвижная стойка, в наружном торце которой с натягом по резьбе закреплен винт, имеющий часть с микрометрической резьбой, гладкую часть - направляющую и часть с крепежной резьбой, на часть с микрометрической резьбой навинчена гайка-опора, с помощью которой осуществляется точная настройка расположения по высоте подзорной увеличительной трубы, или точное до риски погружение исследуемого объекта, на гладкую часть винта с упором в гайку-опору установлена опора, закрепленная на телескопической раздвижной стойке с помощью гайки-барашка, а сама опора выполнена заодно целое с опорой-хомутом, в отверстии которой с помощью стяжного винта и гайки-барашка закреплена подзорная увеличительная труба или кронштейн с закрепленным на нем исследуемым объектом.Therefore, an apparatus for determining the density distribution of wire material in the product volume is proposed, characterized in that the tripod and support are made in the form of a massive base with a T-groove, in which a telescopic sliding stand is vertically fixed using a bolt with a T-shaped head, in the outer end which a screw is fitted with an interference fit on the thread, having a part with a micrometric thread, a smooth part is a guide and a part with a fastening thread, a support nut is screwed onto a part with a micrometric thread, using which precisely adjusts the height position of the telescopic magnifying glass, or immerses the object under investigation to risks, a support is mounted on the smooth part of the screw with a support in the support nut using a wing nut, and the support itself is integral with a support clamp, in the opening of which a spyglass magnifying tube or an arm with an investigated object fixed on it is fixed with a clamping screw and a wing nut.
Кроме того, предлагается установка для определения распределения плотности проволочного материала в объеме изделия, отличающаяся тем, что на основаниях штатива и опоры с помощью болта с Т-образной головкой вертикально закреплена скалка-направляющая, а на ней закреплена опора с помощью хомута, выполненного заодно целое с опорой, стяжного винта и гайки-барашка, а детали, с помощью которых вышеописанным образом выполняется закрепление подзорной увеличительной трубы или исследуемого объекта и их точное расположение по высоте, закреплены на опоре с помощью винта, ввернутого с натягом по резьбе в опору и имеющего также часть с микрометрической резьбой, гладкую часть и часть с крепежной резьбой.In addition, a device is proposed for determining the distribution of the density of wire material in the product volume, characterized in that a rolling pin is vertically fixed on a tripod base and a support using a bolt with a T-shaped head, and a support is fixed on it with a clamp made in one piece with a support, a clamping screw and a wing nut, and the parts with the help of which, in the manner described above, the spyglass magnifying tube or the object under study is fixed and their exact height is fixed, are fixed on support by a screw, screwed with interference threaded into the support and also having a portion with a micrometric thread, a smooth portion and a threaded fastener.
Предлагаемые способ и установка поясняются чертежами:The proposed method and installation are illustrated by drawings:
на фиг.1 изображен главный вид установки;figure 1 shows the main view of the installation;
на фиг.2 изображен вид слева установки;figure 2 shows a left view of the installation;
на фиг.3 изображен вид справа установки;figure 3 shows a right view of the installation;
на фиг.4 изображен вид по стр. А на фиг.1;figure 4 shows a view on page A in figure 1;
на фиг.5 изображен штатив, в основании которого закреплена скалка-направляющая.figure 5 shows a tripod, at the base of which is fixed rolling pin-guide.
На чертежах положение изделия в погруженном состоянии изображено штрихпунктирной линией с двумя точками. Одинаковые детали в различных сборочных единицах обозначены одной позицией.In the drawings, the position of the product in a submerged state is depicted by a dash-dot line with two points. Identical parts in different assembly units are denoted by one reference.
Содержание и последовательность выполнения операций предложенного способа ясны из вышеописанного, содержание отдельных операций мало отличается друг от друга. Поэтому полное повторное описание предложенного способа не выполняется, а в разделе, описывающем работу предложенной установки, приводится описание подготовки установки к выполнению операции и само выполнение операции (см. ниже).The content and sequence of operations of the proposed method are clear from the above, the content of individual operations differs little from each other. Therefore, a complete re-description of the proposed method is not performed, and the section describing the operation of the proposed installation describes the preparation of the installation for the operation and the operation itself (see below).
Предлагаемое установка для определения распределения плотности проволочного материала в объеме изделия (см. фиг.1) содержит плиту - основание 1 со шлифованной опорной поверхностью, установленные на плиту 1: штатив 2 с закрепленной на нем подзорной увеличительной трубой 3, опору 4 с закрепленным на ней исследуемым объектом 5, прозрачную емкость 6, заполненную дистиллированной водой 7. В ее верхней части выполнен прилив 8 с каналом 9, в котором герметично закреплена на ней сменная мерная емкость 10 со шкалой 11 (см. фиг.2), протарированной в мм3.The proposed installation for determining the density distribution of wire material in the volume of the product (see figure 1) contains a plate -
Канал 9 в приливе 8 (см. фиг.1) имеет наклон вниз. На наружной поверхности стенки прозрачной емкости 6 по всему периметру стенки нанесена горизонтально расположенная риска 12, проходящая через нижнюю образующую выходного отверстия канала 9 в стенке прозрачной емкости 6. Прозрачная емкость 6 имеет четыре опоры 13, в которые ввинчены винты 14 с микрометрической резьбой, законтренные контргайкой 15. На каждый винт 14 навинчена гайка-опора 16 со сферической опорной поверхностью, положение которой на винте 14 также зафиксировано контргайкой 15. Положение гаек-опор 15 на винтах 14 установлено таким образом, что прозрачная емкость 6 установлена на плиту 1 с горизонтальной шлифованной опорной поверхностью так, что риска 12 на прозрачной емкости 6 занимает строго горизонтальное положение, а зеркало водной поверхности по всему периметру риски совпадает с ней. На дне прозрачной емкости 6 может быть установлен дренажный вентиль (не показан).Channel 9 at high tide 8 (see figure 1) has a downward slope. On the outer surface of the wall of the
На стенке прозрачной емкости 6 (см. фиг.2), обращенной к подзорной увеличительной трубе 3, выше риски 12, расположенной по периметру прозрачной емкости 6, может быть выполнена еще одна риска 17, параллельная первой, причем эта риска нанесена на такой высоте, что при совмещении ее, при взгляде на нее через подзорную увеличительную трубу 3, с нижней риской исследуемого объекта 5, закрепленного на опоре 4, не происходило его смачиваниеOn the wall of the transparent container 6 (see FIG. 2) facing the
Предложены две конструкции штатива 2 и опоры 4 (см. фиг.3÷5). Штатив 2 (см. фиг.1, 2) состоит из массивного основания 18 с Т-образным пазом 19, в котором с помощью болта 20 с Т-образной головкой вертикально закреплена телескопическая раздвижная стойка 21, в наружном торце последнего звена 22 которой с натягом по резьбе закреплен винт 23, имеющий часть 24 с микрометрической резьбой, гладкую часть - направляющую 25 и часть 26 с крепежной резьбой. На часть 24 с микрометрической резьбой навинчена гайка-опора 27, с помощью которой осуществляется точная настройка расположения по высоте подзорной увеличительной трубы 3. На гладкую часть 25 винта 23 с упором в гайку-опору 27 установлена опора 28, закрепленная на стойке 21 с помощью гайки-барашка 29, а сама опора 28 выполнена заодно целое с опорой-хомутом 30, в отверстии которой с помощью стяжного винта 31 закреплена подзорная увеличительная труба 3. Между контактирующими звеньями 22 телескопической раздвижной стойки 21 с натягом вставлена прокладка 32 из плотной резины. Величина этого натяга выбрана такой, что не мешает вытягиванию звеньев 22 друг из друга и обеспечивает надежное фиксирование звеньев в любом вытянутом положении телескопической раздвижной стойки 21. Выходное отверстие каждого наружного из двух контактирующих звеньев 22 служит направляющей для внутреннего звена 22 этой пары.Two designs of tripod 2 and
В установке применена подзорная увеличительная труба 3 с увеличением не менее десяти раз. На ее увеличительном стекле 33 (см. фиг.4), обращенном к сменной мерной емкости 9, нанесена шкала 34 высотой в один миллиметр, разделенный рисками на десять частей, причем подзорная увелиительная труба закреплена строго горизонтально так, что шкала 34 на ее стекле 33 расположена строго вертикально.The installation used a
При каждой операции, в результате которой в сменной мерной емкости 9 изменяется объем вытесненной жидкости, подзорная увеличительная труба 3 закрепляется по высоте в таком положении, что нижняя риска ее шкалы 34 при взгляде в подзорную увеличительную трубу совмещается с нижней риской деления шкалы сменной мерной емкости 9, в котором располагается уровень вытесненной жидкости, а верхняя риска шкалы 34 - с верхней риской этого деления.During each operation, as a result of which the volume of the displaced fluid changes in the interchangeable measuring container 9, the
Опора 4 (см. фиг.1, 3) имеет массивное основание 35, в которое ввинчены с натягом по резьбе четыре винта 14 с микрометрической резьбой, законтренные контргайками 15. На каждый винт 14 навинчена гайка-опора 16 со сферической опорной поверхностью, положение которой на винте 14 фиксировано контргайкой 15. Положение гаек-опор 16 на винтах 14 установлено таким образом, что риски 36 на исследуемом объекте 5 - эталоне или изделии, параллельны риске 12 на прозрачной емкости 6. В Т-образном пазу основания 35 с помощью болта 20 с Т-образной головкой вертикально закреплена телескопическая раздвижная стойка 21, в наружном торце последнего звена 22 которой с натягом по резьбе закреплен винт 23. На часть 24 с микрометрической резьбой этого винта навинчена гайка-опора 27, с помощью которой осуществляется точное до заданной риски 36 погружение исследуемого объекта 5 в прозрачную емкость 6. На гладкую часть 25 винта 23 с упором в гайку-опору 27 установлена опора 37, закрепленная на телескопической раздвижной стойке с помощью гайки-барашка 29. Сама опора 37 выполнена заодно целое с опорой-хомутом 38, в отверстии которой с помощью стяжного винта 31 закреплен кронштейн 39 с закрепленным на нем исследуемым объектом 5. Крепление объекта 5 к кронштейну 40 может в зависимости от конструкции объекта 5 выполняться разными способами. На фиг.1 исследуемый объект 5 с небольшим натягом просто насажен на конический палец 40. Учет объема вытесненной пальцем 40 жидкости прост, а сам конический палец 40 не препятствует проникновению жидкости в проволочный материал.The support 4 (see Figs. 1, 3) has a
Предлагается также конструкции штатива (см. фиг.5) и опоры (не показана), на основаниях 18 и 35 (см. фиг.3) соответственно штатива и опоры которых с помощью болта 20 (см. фиг.5) с Т-образной головкой вертикально закреплена скалка-направляющая 41, а на ней закреплена опора 42 с помощью хомута 43, выполненного заодно целое с опорой 42, стяжного винта 31, а детали (см. фиг.2 и 3), с помощью которых вышеописанным образом выполняется закрепление подзорной увеличительной трубы 3 или исследуемого объекта 5 и их точное расположение по высоте, закреплены на опоре 42 с помощью винта 23, ввернутого с натягом по резьбе в опору 42 и имеющего также часть 24 с микрометрической резьбой, гладкую часть 25 и часть 26 с крепежной резьбой.It is also proposed the design of a tripod (see Fig. 5) and supports (not shown), on the
Сборка установки проста и не описывается.Assembly installation is simple and not described.
Подготовка установки к работе осуществляется следующим образом.Preparing the installation for work is as follows.
Наливают в прозрачную емкость 6 дистиллированную воду до риски 12. Если это требуется, с помощью гаек-опор 16 устанавливают горизонтальное расположение этой риски и совпадение с ней зеркала воды, при необходимости добиваясь этого добавлением или удалением лишней дистиллированной воды. Фиксируют это положение контргайками 15.Distilled water is poured into a
Закрепляют исследуемый объект 5 - эталон на кронштейне 39. Устанавливают кронштейн 39 с исследуемым объектом 5 на нужную высоту раздвиганием телескопической стойки 21. Раздвиганием телескопической стойки 21 штатива 2 осуществляют предварительную установку подзорной увеличительной трубы 3 в положение, пригодное для ее точной установки в положение, в котором при взгляде в подзорную увеличительную трубу верхняя риска шкалы стекла 33 подзорной увеличительной трубы 3 совпала с риской 17 на стенке прозрачной емкости 6. Подзорную увеличительную трубу 3 устанавливают точно в это положение с помощью гайки-опоры 27 и фиксируют с помощью гайки - барашка 29. С помощью гайки-опоры 27 опоры 4, а при необходимости и гаек-опор 16, точно устанавливают исследуемый объект 5 в положение, в котором при взгляде в подзорную увеличительную трубу 3 верхняя риска шкалы стекла 33 этой трубы, риска 17 на стенке прозрачной емкости 6 и нижняя риска на исследуемом объекте 5 совпали. В этом положении исследуемый объект 5 фиксируется контргайками 15 и гайкой-барашком 29. Установка подготовлена к работе.Fix the
Далее приступают к выполнению первой операции предложенного способа. Сдвигают телескопическую стойку 21 опоры 4 таким образом, чтобы исследуемый объект 5 - эталон погрузился в дистиллированную воду почти до его нижней риски. Свинчивают гайку-барашек 29 с винта 23 на один-два оборота и с помощью гайки-опоры 27 погружают эталон в воду точно до его нижней риски. При этом объем воды, равный объему погруженной части эталона, вытиснится в сменную мерную емкость 9.Next, proceed to the first operation of the proposed method. The
Сдвигают телескопическую раздвижную стойку 21 штатива 2 так, чтобы подзорная увеличительная труба 3 встала в такое положение, чтобы нижняя риска ее шкалы 34 располагалась вблизи нижней риски деления шкалы сменной мерной емкости 9, в котором располагается уровень вытесненной жидкости. Свинчивают гайку-барашек 29 с винта 23 штатива 2 на один-два оборота и с помощью гайки-опоры 27 устанавливают подзорную увеличительную трубу 3 так, что нижняя риска ее шкалы 34 при взгляде в эту трубу совмещается с нижней риской деления шкалы сменной мерной емкости 9, в котором располагается уровень вытесненной жидкости, а верхняя риска шкалы 34 - с верхней риской этого деления. Фиксируют это положение трубы 3 гайкой-барашком 29 и производят замер объема вытесненной жидкости.The telescopic sliding
На каждой новой операции, выполняемой в последовательности, описанной предлагаемым способом, исследуемые объекты 5 - эталон, изделие из проволочного материала погружаются в жидкость сменной мерной емкости 6 до очередного нового уровня и подзорная увеличительная труба 3, как уже указывалось выше, закрепляется по высоте в таком положении, что нижняя риска ее шкалы 35 при взгляде в эту трубу совмещается с нижней риской деления шкалы сменной мерной емкости 9, в котором на данной операции располагается уровень вытесненной жидкости, а верхняя риска шкалы 34 - с верхней риской этого деления и измеряется очередной объем вытесненной жидкости. По этим данным по алгоритму, изложенному в предлагаемом способе, определяется распределение плотности проволочного материала в объеме изделия.At each new operation performed in the sequence described by the proposed method, the studied
По сравнению с широко известным способом исследования внутренней структуры изделия с помощью шлифов - срезов изделия, заполненных легкоплавким материалом, предлагаемые способы более просты, не разрушают изделие и наиболее просто из всех известных способов позволяют определить распределение плотности проволочного материала по объему изделия. Они не требуют больших затрат для их реализации и безвредны.Compared with the well-known method of studying the internal structure of the product using sections - sections of the product filled with fusible material, the proposed methods are simpler, do not destroy the product, and most simply of all known methods make it possible to determine the density distribution of wire material over the volume of the product. They do not require large expenses for their implementation and are harmless.
Предлагаемым способом можно определить распределение плотности проволочного материала в изделии по любому направлению.The proposed method can determine the density distribution of wire material in the product in any direction.
Знание распределения плотности материала по нескольким направлениям позволяет получить более точное определение распределения плотности проволочного материала в объеме изделия, и следовательно, определить аномалии или дефекты в структуре проволочного материала упругогистерезисного элемента изделия без его разрушения.Knowing the density distribution of the material in several directions allows you to get a more accurate determination of the density distribution of the wire material in the volume of the product, and therefore, to determine anomalies or defects in the structure of the wire material of the elastic-hysteresis element of the product without its destruction.
Claims (7)
где
вынимают эталон из прозрачной емкости, или эталон не изготавливают, а его объем V и объемы Vчs, s=1, 2, 3, …, n его частей определяются расчетом, определяют взвешиванием действительный вес сухого изделия G, погружают в прозрачную емкость до первой нижней риски изделие и определяют по объему вытесненной жидкости суммарный объем Vичs=1=Vимчs=1+Vикчs=1 первой нижней части изделия, где Vимчs=1 - объем, занятый материалом первой нижней части изделия, Vикчs=1 - объем герметичных каверн первой нижней части изделия, затем, погружая изделие до очередной s-й риски, определяют суммарные объемы Vичs каждой s-й части изделия, s=2, 3, …, n-1, как
погружают изделие полностью в воду и определяют суммарный объем всего изделия Vи0, определяют суммарный объем последней n-й части изделия, как
вынимают изделие из прозрачной емкости, вычисляют вес G0=γ·Vи0, где γ - удельный вес материала проволоки, определяют G1=G0-G - вес герметичных каверн пористого материала изделия в предположении, что они заполнены материалом проволоки, определяют суммарный объем этих каверн Vк=G1/γ, определяют действительный объем, занятый проволочным материалом изделия Vи=Vи0-Vк, определяют среднюю плотность проволочного материала изделия δ=G/V·g, где g - ускорение свободного падения, в случае, если суммарный объем герметичных каверн составляет 1-2% от объема эталона V, условно принимают, что в каждом единичном объеме содержится объем герметичных каверн, равный Vк1=Vк/V, вычисляют действительные объемы, занятые материалом каждой s-й части изделия:
Vичдs=Vичs(1-Vк1),
s=1, 2, 3, …, n
определяют вес каждой s-й части изделия
Gичs=γ·Vичдs,
s=1, 2, 3, …, n
определяют среднюю плотность каждой s-й части изделия
δичs=Gичs/Vчs·g
s=1, 2, 3, …, n.1. The method of determining the density distribution of wire material by volume of the product, comprising immersing the product in a transparent container with distilled water and determining the volume of water displaced by the product, characterized in that a standard is made of non-porous material with a specific gravity greater than the specific gravity of the water, the geometric shape of which without gaps describes the shape of the product, the standard and the product are mentally divided into n parts by equally spaced horizontal planes and mark these levels on the standard and the product Risk, a transparent container filled with distilled water to lower generatrix outlet openings connecting the transparent container with a removable measuring capacitance with a scale protarirovannoy in mm 3, was immersed standard in water to lower the risks and determine the volume V chs = 1 immersed lower first part of the volume reference of liquid displaced by this part into a removable measuring container, sequentially continue to immerse the standard until the next s-th risk, s = 2, 3, ..., n-1, at each s-th stage, determine the volume V hs of the immersed s-th part of the standard from the ratio
Where
the standard is removed from the transparent container, or the standard is not made, and its volume V and the volumes V hs , s = 1, 2, 3, ..., n of its parts are determined by calculation, determined by weighing the actual weight of the dry product G, immersed in a transparent container until the first lower product risks and determine the total volume V IChs = 1 = V IMCs = 1 + V ICCs = 1 of the first lower part of the product by the volume of displaced liquid, where V IMC = 1 - the volume occupied by the material of the first lower part of the product, V ICC = 1 - the volume of tight caverns of the first lower part of the product, then, immersing the product to the next s-th risk Determine the total volume V ichs every s-th portion of the article, s = 2, 3, ..., n-1 as
immerse the product completely in water and determine the total volume of the entire product V and 0 , determine the total volume of the last n-th part of the product, as
the product is removed from the transparent container, calculated weight G 0 = γ · V u0 where γ - specific gravity of wire material is determined G 1 = G 0 -G - wt sealed cavities of the porous material of the article under the assumption that they are filled with the material of the wire determine the total the volume of these caverns V k = G 1 / γ, determine the actual volume occupied by the wire material of the product V and = V and 0 -V k , determine the average density of the wire material of the product δ = G / V · g, where g is the acceleration of gravity, in if the total volume of sealed caverns is 1-2% of the volume standard V, it is conventionally assumed that each unit volume contains a volume of sealed caverns equal to V k1 = V k / V, the actual volumes occupied by the material of each s-th part of the product are calculated:
V ichds = V ichs (1-V k1 ),
s = 1, 2, 3, ..., n
determine the weight of each s-th part of the product
G ichs = γ · V ichds ,
s = 1, 2, 3, ..., n
determine the average density of each s-th part of the product
δ ichs = G ichs / V hs · g
s = 1, 2, 3, ..., n.
Vичкs=δичs·Vичкd/δичd;
s=1, 2, 3, …, n
где Vичкd - объем герметичных каверн в части изделия с наименьшей средней плотностью δичd.2. The method for determining the density distribution of wire material over the volume of the product according to claim 1, characterized in that it is assumed that the volume of sealed caverns V k in s = 1, 2, 3, ..., n parts of the product is directly proportional to the average densities of these parts, the volumes of tight cavities of each s-th part of the product V ichk s are determined from the system s + 1 linear equations:
V ichks = δ ichs · V ichkd / δ ichd ;
s = 1, 2, 3, ..., n
where V ichkd is the volume of tight cavities in the part of the product with the lowest average density δ ichd .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012156769/28A RU2523054C1 (en) | 2012-12-25 | 2012-12-25 | Method for determining distribution of density of wire material by scope of item and device for determining density of wire material in scope of item |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012156769/28A RU2523054C1 (en) | 2012-12-25 | 2012-12-25 | Method for determining distribution of density of wire material by scope of item and device for determining density of wire material in scope of item |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012156769A RU2012156769A (en) | 2014-06-27 |
RU2523054C1 true RU2523054C1 (en) | 2014-07-20 |
Family
ID=51216161
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012156769/28A RU2523054C1 (en) | 2012-12-25 | 2012-12-25 | Method for determining distribution of density of wire material by scope of item and device for determining density of wire material in scope of item |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2523054C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU748180A1 (en) * | 1978-10-02 | 1980-07-15 | Институт Проблем Механики | Method of determining gap volume in the butt of solid bodies |
RU2038576C1 (en) * | 1990-10-01 | 1995-06-27 | Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики | Method of determining density of solid bodies |
RU2097743C1 (en) * | 1996-03-12 | 1997-11-27 | Открытое акционерное общество "ПермНИПИнефть" | Method designed to determine wettability parameter of container-rock pore channels |
US6629459B2 (en) * | 1999-06-25 | 2003-10-07 | Instrotek, Inc. | Methods and apparatus for sealing and analyzing material samples including uncompacted bituminous samples according to water displacement testing methods |
-
2012
- 2012-12-25 RU RU2012156769/28A patent/RU2523054C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU748180A1 (en) * | 1978-10-02 | 1980-07-15 | Институт Проблем Механики | Method of determining gap volume in the butt of solid bodies |
RU2038576C1 (en) * | 1990-10-01 | 1995-06-27 | Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики | Method of determining density of solid bodies |
RU2097743C1 (en) * | 1996-03-12 | 1997-11-27 | Открытое акционерное общество "ПермНИПИнефть" | Method designed to determine wettability parameter of container-rock pore channels |
US6629459B2 (en) * | 1999-06-25 | 2003-10-07 | Instrotek, Inc. | Methods and apparatus for sealing and analyzing material samples including uncompacted bituminous samples according to water displacement testing methods |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012156769A (en) | 2014-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2643828B2 (en) | Tank fluid amount measuring method and tank liquid level measuring device | |
CN103512724A (en) | Test device and method for assessing non-smooth surface anti-drag effect | |
US11668633B2 (en) | Compressive creep flow determination in fluids | |
RU2523054C1 (en) | Method for determining distribution of density of wire material by scope of item and device for determining density of wire material in scope of item | |
CN106153248A (en) | A kind of high accuracy static three-dimensional force sensor caliberating device | |
US2054438A (en) | Surface tension measuring device | |
CN106949942A (en) | The calibration method of its measurement oil tank outage of oil truck capacity calibrating installation and application | |
RU2685070C1 (en) | Pipe deformation measuring device | |
CN207764086U (en) | Adjustable liquid viscosity determinator | |
CN206281482U (en) | A kind of device measured across waters deflection of bridge span | |
CN212300498U (en) | Adjustable metering detection device | |
CN106643634A (en) | Device for measuring water area-crossing bridge deflection and measurement method thereof | |
Wenzel Jr | Effect of raindrop impact and surface roughness on sheet flow | |
CN208171799U (en) | A kind of efficient Pulling escape surface tension coefficient measurement device | |
CN208653967U (en) | A kind of density self-operated measuring unit | |
CN212559000U (en) | Main hoisting winch rope lining wearing and tearing volume rapid detection device | |
CN102661771B (en) | Device and method for measuring quantized oil level of high-voltage current transformer | |
CN201034903Y (en) | Liquid specific gravity difference balance | |
CN206348217U (en) | A kind of tensile test specimen scale distance measurement apparatus | |
CN107024335B (en) | A kind of vertical parameter test method and its device for wave current flume test | |
US1398878A (en) | Method and apparatus for determining viscosity | |
RU2747460C1 (en) | Method for determining the surface tension coefficient of a liquid by comparative analysis | |
Enoksson | An improved osmotic balance | |
US2889703A (en) | Apparatus for measuring the density of a solid | |
RU2748725C1 (en) | Method for determining the surface tension coefficient of a liquid by express analysis |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161226 |