RU2570362C1 - Device for detection of residual stresses - Google Patents

Device for detection of residual stresses Download PDF

Info

Publication number
RU2570362C1
RU2570362C1 RU2014141429/28A RU2014141429A RU2570362C1 RU 2570362 C1 RU2570362 C1 RU 2570362C1 RU 2014141429/28 A RU2014141429/28 A RU 2014141429/28A RU 2014141429 A RU2014141429 A RU 2014141429A RU 2570362 C1 RU2570362 C1 RU 2570362C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sample
levers
thickness
digital indicator
sensors
Prior art date
Application number
RU2014141429/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Дмитриевич Олейник
Виталий Вадимович Карманов
Антон Сергеевич Нуртдинов
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет"
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет"
Priority to RU2014141429/28A priority Critical patent/RU2570362C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2570362C1 publication Critical patent/RU2570362C1/en

Links

Abstract

FIELD: instrumentation.SUBSTANCE: device comprises a base with a stand, an etching bath, sensors of sample deformation and thickness, an accessory attached to the stand for fixation of the sample and sample deformation and thickness sensors, at the same time sensors are connected to an information processing system, the thickness sensor includes two sensors covering the sample by thickness with their ends. The accessory for fixation of the sample and sensors is made in the form of a vertical frame attached to the stand by two movable consoles. In the lower part of the frame there is a clamp for console fixation of a tested sample in a vertical position, the deformation sensor comprises an extender made as capable of fixation on the upper end of the sample in vertical position, and a digital indicator. At the upper end of the extender there is a spring attached, by the second end connected to the digital indicator, the sample thickness sensor is equipped with a digital indicator. Levers of the thickness sensor are made as long, installed vertically, hingedly fixed on the frame, on the upper end of one of the levers there is a digital indicator, contacting by a measurement tip with the other lever, lower arms of levers are connected by the spring.EFFECT: increased accuracy of detection of residual stresses in surface layers of a part, simplified device design, reduction of impact of aggressive vapours of a reagent at sensor elements.2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения остаточных технологических напряжений в образцах, вырезанных из исследуемой детали.The invention relates to the field of measuring technology and can be used to determine residual process stresses in samples cut from the test part.

Известно устройство для определения остаточных напряжений, содержащее основание, на котором размещена ванна с реактивом и закреплена стойка. К стойке присоединено приспособление для крепления исследуемого образца и датчиков деформации и толщины образца, датчики соединены с регистрирующим прибором. Крепление образца консольное, горизонтальное, в процессе травления образец погружен в реактив только его рабочей поверхностью, датчики находятся в контакте с образцом. Датчик деформации представляет собой индикатор часового типа, головка индикатора контактирует со свободным концом образца. Датчик толщины индуктивного типа снабжен рычажной системой с двумя плавающими щупами, контактирующими с образцом по его толщине. Датчики соединены с системой обработки информации [авт. свид. №242466 от 25.04.1969 г.].A device for determining residual stresses containing a base on which is placed a bath with a reagent and a rack is fixed. A fixture for attaching the test sample and strain gauges and sample thickness is attached to the rack, the sensors are connected to a recording device. The sample mount is cantilever, horizontal, during etching the sample is immersed in the reagent only by its working surface, the sensors are in contact with the sample. The deformation sensor is a dial gauge, the indicator head is in contact with the free end of the sample. The thickness gauge of the inductive type is equipped with a lever system with two floating probes in contact with the sample by its thickness. The sensors are connected to the information processing system [ed. testimonial. No. 242466 dated 04/25/1969].

Данное устройство является наиболее близким к заявленному техническому решению, оно взято в качестве прототипа.This device is the closest to the claimed technical solution, it is taken as a prototype.

Признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками заявляемого изобретения - основание со стойкой; травильная ванна; датчики деформации и толщины образца; присоединенное к стойке приспособление для крепления образца и датчиков деформации и толщины образца; датчики соединены с системой обработки информации; датчик толщины включает два рычага, охватывающие концами образец по толщине.Signs of the prototype, coinciding with the essential features of the claimed invention is a base with a rack; pickling bath; strain gauges and sample thicknesses; a fixture attached to the rack for attaching the sample and strain gauges and sample thickness; sensors are connected to an information processing system; the thickness gauge includes two levers, covering the ends of the sample in thickness.

Недостатки известного устройства, принятого за прототип, следующие.The disadvantages of the known device adopted for the prototype are as follows.

Датчик деформации - индикатор контактирует непосредственно с концом изгибающегося образца и замеряет его перемещение. При последовательном снятии тонких слоев материала в процессе травления образец изгибается и величина перемещения головки индикатора от каждого снятого тонкого слоя обычно составляет 20…30 мкм, а погрешность индикатора в зависимости от его марки составляет 4…10 мкм. Эти величины одного порядка, что не обеспечивает желаемой точности замеров. Для получения корректных результатов замеров необходимо, чтобы замеряемые индикатором перемещения были на порядок больше погрешности индикатора. В известном устройстве применен датчик толщины образца индуктивного типа, его недостаток в нелинейности выходного сигнала, что снижает точность измерений. Кроме того, датчики во время эксперимента расположены близко над ванной с реактивом, в зоне повышенной концентрации испарений. Химически активные испарения воздействуют на металлические элементы датчиков и вызывают их коррозию. Относительно расположения образца отметим следующее. Образец погружен в реактив только рабочей поверхностью. При тонких образцах и значительном прогибе, вызванном стравливанием слоев материала, конец образца может приподняться над реактивом или полностью погрузиться в него, что повлияет на качество стравливания материала и на показания индикатора. Чтобы обеспечить качественное травление рекомендуется располагать образец так, чтобы над ним был слой реактива не менее 10…15 мм.Deformation sensor - the indicator contacts directly with the end of the bending sample and measures its movement. During sequential removal of thin layers of material during etching, the sample bends and the displacement of the indicator head from each removed thin layer is usually 20 ... 30 μm, and the error of the indicator depending on its brand is 4 ... 10 μm. These values are of the same order, which does not provide the desired measurement accuracy. To get the correct measurement results, it is necessary that the displacements measured by the indicator are an order of magnitude greater than the indicator error. In the known device, a thickness gauge of an inductive type sample is used, its lack of nonlinearity of the output signal, which reduces the accuracy of the measurements. In addition, the sensors during the experiment are located close above the reagent bath, in the zone of high concentration of fumes. Reactive vapors act on the metal elements of the sensors and cause their corrosion. Regarding the location of the sample, we note the following. The sample is immersed in the reagent only by the working surface. With thin samples and a significant deflection caused by etching of the layers of material, the end of the sample can rise above the reagent or completely immerse in it, which will affect the quality of etching of the material and the indicator readings. To ensure high-quality etching, it is recommended to position the sample so that there is a reagent layer of at least 10 ... 15 mm above it.

Задача, на решение которой направленно заявляемое изобретение, - повышение точности определения остаточных напряжений в поверхностных слоях детали, упрощение конструкции устройства, снижение воздействия агрессивных испарений реактива на элементы датчиков.The problem to which the invention is directed is to increase the accuracy of determining residual stresses in the surface layers of a part, simplify the design of the device, and reduce the effects of aggressive fumes of the reagent on sensor elements.

Поставленная задача была решена за счет того, что в известном устройстве для определения остаточных напряжений, содержащем основание со стойкой, травильную ванну, датчики деформации и толщины образца, присоединенное к стойке приспособление для крепления образца и датчиков деформации и толщины образца, при этом датчики соединены с системой обработки информации, датчик толщины включает два рычага, охватывающие концами образец по толщине, согласно изобретению приспособление для крепления образца и датчиков выполнено в виде вертикальной рамки, присоединенной к стойке двумя подвижными консолями, в нижней части рамки установлен зажим для консольного крепления исследуемого образца в вертикальном положении, датчик деформации состоит из удлинителя, выполненного с возможностью закрепления на верхнем конце образца в вертикальном положении, и цифрового индикатора, контактирующего измерительным наконечником со свободным концом удлинителя, на верхнем конце удлинителя прикреплена пружинка, вторым концом соединенная с цифровым индикатором, датчик толщины образца снабжен цифровым индикатором, рычаги датчика толщины выполнены длинными, установлены вертикально, шарнирно закреплены на рамке, на верхнем конце одного из рычагов закреплен цифровой индикатор, контактирующий измерительным наконечником с другим рычагом, нижние плечи рычагов соединены пружинкой, при этом длины рычагов и удлинителя в 5…8 раз больше длины образца и соотношение длин плеч рычагов составляет 1:4…1:6, причем большему соотношению длин рычагов и удлинителя к длине образца соответствует большее соотношение длин плеч рычагов.The problem was solved due to the fact that in the known device for determining residual stresses containing a base with a stand, an etching bath, strain gauges and thickness of the sample, a device attached to the stand for attaching the sample and strain gauges and thickness of the sample, while the sensors are connected to by the information processing system, the thickness sensor includes two levers, covering the ends of the sample in thickness, according to the invention, a device for fastening the sample and sensors is made in the form of a vertical a frame attached to the rack by two movable consoles, a clip for cantilever mounting the test sample in a vertical position is installed in the lower part of the frame, the deformation sensor consists of an extension cord that can be mounted on the upper end of the sample in a vertical position, and a digital indicator in contact with the measuring tip with the free end of the extension cord, a spring is attached to the upper end of the extension cord, connected to a digital indicator by the second end, the sample thickness gauge is equipped with numbers a new indicator, the levers of the thickness gauge are long, mounted vertically, pivotally mounted on the frame, at the upper end of one of the levers is a digital indicator fixed in contact with the measuring tip with the other lever, the lower arms of the levers are connected by a spring, while the lengths of the levers and extension cord are 5 ... 8 times longer than the length of the sample and the ratio of the lengths of the shoulders of the levers is 1: 4 ... 1: 6, and a larger ratio of the lengths of the levers and the extension to the length of the sample corresponds to a larger ratio of the lengths of the shoulders of the levers.

В предпочтительном варианте на верхнем конце правого рычага прикреплена пружинка, вторым концом соединенная с цифровым индикатором датчика толщины.In a preferred embodiment, a spring is attached to the upper end of the right arm, connected at the second end to a digital indicator of the thickness gauge.

Признаки заявляемого технического решения, отличительные от прототипа, - приспособление для крепления образца и датчиков выполнено в виде вертикальной рамки, присоединенной к стойке двумя подвижными консолями; в нижней части рамки установлен зажим для консольного крепления исследуемого образца в вертикальном положении; датчик деформации состоит из удлинителя, выполненного с возможностью закрепления на верхнем конце образца в вертикальном положении, и цифрового индикатора, контактирующего измерительным наконечником со свободным концом удлинителя; на верхнем конце удлинителя прикреплена пружинка, вторым концом соединенная с цифровым индикатором; датчик толщины образца снабжен цифровым индикатором; рычаги датчика толщины выполнены длинными, установлены вертикально, шарнирно закреплены на рамке; на верхнем конце одного из рычагов закреплен цифровой индикатор, контактирующий измерительным наконечником с другим рычагом; нижние плечи рычагов соединены пружинкой; длины рычагов и удлинителя в 5…8 раз больше длины образца и соотношение длин плеч рычагов составляет 1:4…1:6, причем большему соотношению длин рычагов и удлинителя к длине образца соответствует большее соотношение длин плеч рычагов; на верхнем конце правого рычага прикреплена пружинка, вторым концом соединенная с цифровым индикатором датчика толщины.Signs of the proposed technical solution, distinctive from the prototype, the fixture for mounting the sample and sensors is made in the form of a vertical frame attached to the rack with two movable consoles; in the lower part of the frame there is a clamp for cantilever mounting of the test sample in a vertical position; the strain gauge consists of an extension cord that can be mounted on the upper end of the specimen in a vertical position, and a digital indicator in contact with the measuring tip with the free end of the extension cord; on the upper end of the extension cord is attached a spring, the second end connected to a digital indicator; the sample thickness gauge is equipped with a digital indicator; the levers of the thickness gauge are made long, mounted vertically, pivotally mounted on the frame; on the upper end of one of the levers is fixed a digital indicator in contact with the measuring tip with another lever; the lower arms of the levers are connected by a spring; the lengths of the levers and extension are 5 ... 8 times longer than the length of the sample and the ratio of the lengths of the shoulders of the levers is 1: 4 ... 1: 6, and the greater the ratio of the lengths of the levers and the extension to the length of the sample corresponds to a larger ratio of the lengths of the leverage; on the upper end of the right lever is attached a spring, the second end connected to a digital indicator of the thickness gauge.

Соотношения длин рычагов и удлинителя к длине образца и длин плеч рычагов установлены экспериментальным путем. Причем большему соотношению длин рычагов и удлинителя к длине образца должно соответствовать большее соотношение длин плеч рычагов.The ratios of the lengths of the levers and extension to the length of the sample and the lengths of the leverage are established experimentally. Moreover, a greater ratio of the lengths of the levers and the extension to the length of the sample should correspond to a greater ratio of the lengths of the shoulders of the levers.

Обычно длины исследуемых образцов составляют 40-80 мм. При длине образцов L=40 мм требуемую точность определения остаточных напряжений достигают при соотношении длин рычагов и удлинителя к длине образца, равном 8 и соотношении длин плеч рычагов 1:6. При значении больше 8 габариты устройства чрезмерно увеличиваются, конструкция усложняется, что нецелесообразно. При длине образцов L=80 мм для достижения требуемой точности достаточно взять соотношение длины рычагов и удлинителя к длине образца, равное 5, а соотношение длин плеч рычагов 1:4. При значении меньше 5 не обеспечивается точность определения остаточных напряжений.Typically, the length of the test samples is 40-80 mm. When the length of the samples L = 40 mm, the required accuracy in determining the residual stresses is achieved with a ratio of the lengths of the levers and extension to the length of the sample equal to 8 and the ratio of the lengths of the shoulders of the levers 1: 6. When the value is greater than 8, the dimensions of the device are excessively increased, the design is complicated, which is impractical. With a sample length L = 80 mm, to achieve the required accuracy, it is enough to take the ratio of the length of the levers and extension to the length of the sample equal to 5, and the ratio of the lengths of the shoulders of the levers is 1: 4. When the value is less than 5, the accuracy of determining the residual stresses is not ensured.

Отличительные признаки позволили:Distinctive features allowed:

- компактно разместить элементы датчиков;- compactly place sensor elements;

- применить в датчиках достаточно длинные рычаги и удлинитель, не увеличивая горизонтальные габариты устройства;- use rather long levers and an extension cord in the sensors without increasing the horizontal dimensions of the device;

- увеличить масштабы измеряемых величин деформации в 6…10 раз, а величин толщин образца в 4…6 раз;- increase the scale of the measured values of deformation in 6 ... 10 times, and the values of the thickness of the sample in 4 ... 6 times;

- компенсировать усилия на образец со стороны цифровых индикаторов;- compensate for the efforts on the sample from the digital indicators;

- расположить цифровые индикаторы датчиков высоко над ванной, тем самым вывести их из зоны интенсивного воздействия испарений реактива.- place the digital indicators of the sensors high above the bathtub, thereby removing them from the zone of intense exposure to the reagent fumes.

Благодаря этому достигается заявленный технический результат: повышение точности определения остаточных напряжений, упрощение конструкции устройства, снижение воздействия агрессивных испарений реактива на индикаторы.Due to this, the claimed technical result is achieved: improving the accuracy of determining residual stresses, simplifying the design of the device, reducing the impact of aggressive reagent vapors on indicators.

Изобретение поясняется чертежом, на котором показан общий вид устройства.The invention is illustrated in the drawing, which shows a General view of the device.

Устройство содержит основание 1, закрепленную на нем стойку 2, травильную ванну 3, приспособление для крепления образца и датчиков, выполненное в виде вертикальной рамки 4, на ней размещены исследуемый образец 5 с рабочей поверхностью 6, расположенной слева, закрепленный вертикально в зажиме 7, датчик деформации, состоящий из удлинителя 8 и цифрового индикатора 9, датчик толщины, состоящий из двух длинных рычагов 10 и цифрового индикатора 11, закрепленного на верхнем конце одного из рычагов 10 и контактирующего измерительным наконечником с другим рычагом. Удлинитель 8 выполнен с возможностью закрепления на верхнем конце образца в вертикальном положении. На верхнем конце удлинителя 8 прикреплена пружинка 12, вторым концом соединенная с цифровым индикатором 9. На верхнем конце правого рычага 10 прикреплена пружинка 13, вторым концом соединенная с цифровым индикатором 11. Пружинки 12 и 13 компенсируют усилия прижатия измерительных наконечников цифровых индикаторов 9,11, тем самым исключая дополнительный изгиб образца. Нижние плечи рычагов 10 соединены пружинкой 14. Нижние концы рычагов 10 выполнены с возможностью охвата образца по толщине. Длины рычагов 10 и удлинителя 8 в 5…8 раз больше длины образца и соотношение длин плеч рычагов 10 составляет 1:4…1:6, причем большему соотношению длин рычагов 10 и удлинителя 8 к длине образца соответствует большее соотношение длин плеч рычагов 10. Например, при длине рычагов 10 и удлинителя 8 в 8 раз больше длины образца соотношение длин плеч рычагов равно 1:6, а при длине рычагов и удлинителя в 5 раз больше длины образца соотношение длин плеч рычагов равно 1:4. Рамка 4 присоединена двумя консолями 15 к стойке 2, соединение позволяет поднимать и опускать рамку 4 с образцом и датчиками, нужное положение фиксируется винтами 16. Цифровые индикаторы 9,11 соединены с системой обработки информации 17, включающей компьютер со специальной программой.The device comprises a base 1, a rack 2 mounted on it, an etching bath 3, a fixture for mounting the sample and sensors made in the form of a vertical frame 4, it contains the test sample 5 with a working surface 6 located on the left, mounted vertically in the clamp 7, the sensor deformation, consisting of an extension cord 8 and a digital indicator 9, a thickness sensor consisting of two long levers 10 and a digital indicator 11, mounted on the upper end of one of the levers 10 and in contact with the measuring tip lever. The extension cord 8 is configured to be mounted on the upper end of the sample in a vertical position. A spring 12 is attached at the upper end of the extension cord 8, connected by a second end to the digital indicator 9. A spring 13 is attached to the upper end of the right lever 10, connected by a second end to the digital indicator 11. The springs 12 and 13 compensate for the pressing forces of the measuring tips of the digital indicators 9,11, thereby eliminating additional bending of the sample. The lower shoulders of the levers 10 are connected by a spring 14. The lower ends of the levers 10 are configured to cover the sample in thickness. The lengths of the levers 10 and extension 8 are 5 ... 8 times longer than the length of the sample and the ratio of the lengths of the shoulders of the levers 10 is 1: 4 ... 1: 6, with a larger ratio of the lengths of the levers 10 and the extension 8 to the length of the sample corresponding to a greater ratio of the lengths of the leverage 10. For example , when the length of the levers 10 and the extension cord 8 is 8 times longer than the length of the sample, the ratio of the lengths of the arms of the levers is 1: 6, and when the lengths of the levers and the extension are 5 times longer than the length of the sample, the ratio of the lengths of the leverage is 1: 4. The frame 4 is connected by two consoles 15 to the rack 2, the connection allows you to raise and lower the frame 4 with the sample and sensors, the desired position is fixed with screws 16. Digital indicators 9,11 are connected to the information processing system 17, which includes a computer with a special program.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Приспособление для крепления образца и датчиков, выполненное в виде вертикальной рамки 4, находится в исходном положении поднятое над ванной 3. Подготовленный образец 5, повернутый рабочей поверхностью 6 к левому рычагу 10, нижним концом закрепляют вертикально в зажим 7, при этом нижние концы рычагов 10 пружинкой 14 плотно прижимаются к образцу в средней его части. К верхнему концу образца присоединяют вертикально удлинитель 8 датчика деформации, компенсирующую пружинку 12 удлинителя 8 присоединяют к рамке 4, цифровой индикатор 9 в контакте с удлинителем 8 приводится в исходное положение. Цифровой индикатор 11 датчика толщины также приводится в исходное положение. Подготовленное приспособление 4 опускают в ванну 3 в нижнее положение и фиксируют винтами 16. Затем ванну 3 заполняют подготовленным реактивом до полного утопления образца. Далее осуществляют процесс стравливания материала с рабочей поверхности 6 образца. При этом образец начинает одновременно изгибаться и утоняться, что вызывает перемещение удлинителя 8 и рычагов 10. Удлинитель 8 датчика деформации воспринимает изгиб образца и передает перемещение на цифровой индикатор 9. Левый рычаг 10 датчика толщины контактирует с рабочей поверхностью 6 образца и отслеживает одновременно изгиб образца и толщину снимаемого слоя материала, правый рычаг 10 отслеживает только изгиб образца. От изгиба образца нижние концы обоих рычагов, находясь в постоянном контакте с образцом, перемещаются в горизонтальном направлении в одну сторону на одинаковую величину. При этом верхние концы рычагов, контактирующие с индикатором 11, также перемещаются в одну сторону на одинаковую величину. Следовательно, расстояние между верхними концами рычагов 10 не изменяется и индикатор на это перемещение не реагирует. Он реагирует только на перемещение левого рычага, вызванное утонением образца в процессе травления, т.е. на изменение его толщины. Информация цифрового индикатора 9 о величине деформации образца и с цифрового индикатора 11 о толщине образца поступает в систему обработки данных 17. С помощью компьютера, входящего в состав системы 17, полученная информация преобразуется в необходимые расчетные параметры, далее по известным формулам с помощью специальной программы выполняются расчеты остаточных напряжений в поверхностных слоях материала образца.The device for mounting the sample and sensors, made in the form of a vertical frame 4, is in the initial position raised above the bath 3. The prepared sample 5, turned by the working surface 6 to the left lever 10, is fixed vertically to the clamp 7 with the lower end, while the lower ends of the levers 10 spring 14 tightly pressed against the sample in its middle part. A deformation sensor extension 8 is vertically connected to the upper end of the sample, a compensating spring 12 of extension 8 is connected to frame 4, a digital indicator 9 is brought into initial position in contact with extension 8. The digital indicator 11 of the thickness gauge is also brought to its original position. The prepared device 4 is lowered into the bath 3 in the lower position and fixed with screws 16. Then the bath 3 is filled with the prepared reagent until the sample is completely drowned. Next, carry out the process of etching the material from the working surface 6 of the sample. In this case, the sample begins to bend and thin at the same time, which causes the extension of the extension 8 and levers 10. The extension of the strain gauge 8 senses the bending of the sample and transfers the movement to the digital indicator 9. The left lever 10 of the thickness sensor contacts the working surface 6 of the sample and simultaneously tracks the bending of the sample and the thickness of the material layer to be removed, the right lever 10 monitors only the bending of the sample. From bending the sample, the lower ends of both levers, being in constant contact with the sample, move in the horizontal direction in the same direction by the same amount. In this case, the upper ends of the levers in contact with the indicator 11 also move in the same direction by the same amount. Therefore, the distance between the upper ends of the levers 10 does not change and the indicator does not respond to this movement. It only responds to the movement of the left arm caused by thinning of the sample during etching, i.e. to change its thickness. The information of the digital indicator 9 on the amount of deformation of the sample and from the digital indicator 11 on the thickness of the sample is fed to the data processing system 17. Using the computer included in the system 17, the obtained information is converted into the necessary calculation parameters, then, according to known formulas, using a special program, calculations of residual stresses in the surface layers of the sample material.

Преимущество заявленного устройства состоит в том, что возможность компактного размещения элементов датчиков, применения в датчиках достаточно длинных рычагов и удлинителя, не увеличивая горизонтальные габариты устройства, увеличения масштабов измеряемых величин деформации в 6…10 раз, а величин толщин образца в 4…6 раз, компенсирования усилия пружинки цифрового индикатора на удлинитель, расположения цифровых индикаторов датчиков высоко над ванной существенно повышает точность определения остаточных напряжений, упрощает конструкцию устройства и снижает воздействие агрессивных испарений реактива на индикаторы.The advantage of the claimed device is that it is possible to compactly place the sensor elements, to use sufficiently long levers and an extension cord in the sensors, without increasing the horizontal dimensions of the device, increasing the scale of the measured strain values by 6 ... 10 times, and the sample thickness values by 4 ... 6 times, compensating the spring force of the digital indicator on the extension cord, the location of the digital indicators of the sensors high above the bath significantly increases the accuracy of determining residual stresses, simplifies the design devices and reduces the effect of aggressive reagent fumes on indicators.

Claims (2)

1. Устройство для определения остаточных напряжений, содержащее основание со стойкой, травильную ванну, датчики деформации и толщины образца, присоединенное к стойке приспособление для крепления образца и датчиков деформации и толщины образца, при этом датчики соединены с системой обработки информации, датчик толщины включает два рычага, охватывающие концами образец по толщине, отличающееся тем, что приспособление для крепления образца и датчиков выполнено в виде вертикальной рамки, присоединенной к стойке двумя подвижными консолями, в нижней части рамки установлен зажим для консольного крепления исследуемого образца в вертикальном положении, датчик деформации состоит из удлинителя, выполненного с возможностью закрепления на верхнем конце образца в вертикальном положении, и цифрового индикатора, контактирующего измерительным наконечником со свободным концом удлинителя, на верхнем конце удлинителя прикреплена пружинка, вторым концом соединенная с цифровым индикатором, датчик толщины образца снабжен цифровым индикатором, рычаги датчика толщины выполнены длинными, установлены вертикально, шарнирно закреплены на рамке, на верхнем конце одного из рычагов закреплен цифровой индикатор, контактирующий измерительным наконечником с другим рычагом, нижние плечи рычагов соединены пружинкой, при этом длины рычагов и удлинителя в 5…8 раз больше длины образца и соотношение длин плеч рычагов составляет 1:4…1:6, причем большему соотношению длин рычагов и удлинителя к длине образца соответствует большее соотношение длин плеч рычагов.1. A device for determining residual stresses, comprising a base with a stand, an etching bath, strain gauges and sample thicknesses, a device attached to the stand for attaching the sample and strain gauges and sample thicknesses, the sensors being connected to an information processing system, the thickness gauge includes two levers covering the ends of the sample in thickness, characterized in that the device for mounting the sample and sensors is made in the form of a vertical frame attached to the rack by two movable consoles, the bottom of the frame has a clamp for cantilever mounting the test sample in a vertical position, the deformation sensor consists of an extension cord that can be mounted on the upper end of the sample in a vertical position, and a digital indicator in contact with the measuring tip with the free end of the extension cord, a spring is attached to the upper end of the extension cord connected to a digital indicator by the second end, the sample thickness gauge is equipped with a digital indicator, the thickness gauge levers are long , mounted vertically, pivotally mounted on the frame, at the upper end of one of the levers a digital indicator is fixed that is in contact with the measuring tip with the other lever, the lower shoulders of the levers are connected by a spring, while the lengths of the levers and the extension are 5 ... 8 times the length of the sample and the ratio of the lengths of the shoulders leverage is 1: 4 ... 1: 6, and a greater ratio of the lengths of the levers and extension to the length of the sample corresponds to a greater ratio of the lengths of the shoulders of the levers. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на верхнем конце правого рычага прикреплена пружинка, вторым концом соединенная с цифровым индикатором датчика толщины. 2. The device according to p. 1, characterized in that a spring is attached to the upper end of the right lever, the second end connected to a digital indicator of the thickness gauge.
RU2014141429/28A 2014-10-14 2014-10-14 Device for detection of residual stresses RU2570362C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014141429/28A RU2570362C1 (en) 2014-10-14 2014-10-14 Device for detection of residual stresses

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014141429/28A RU2570362C1 (en) 2014-10-14 2014-10-14 Device for detection of residual stresses

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2570362C1 true RU2570362C1 (en) 2015-12-10

Family

ID=54846563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014141429/28A RU2570362C1 (en) 2014-10-14 2014-10-14 Device for detection of residual stresses

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2570362C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2645843C1 (en) * 2016-12-19 2018-02-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Device of determining residual stress

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU242466A1 (en) * DEVICE FOR DETERMINATION OF RESIDUAL STRESSES
SU1147923A1 (en) * 1982-05-04 1985-03-30 Предприятие П/Я А-7840 Device for determination of residual stresses in specimen etching
JP2002296125A (en) * 2001-03-30 2002-10-09 Toshiba Corp Method of measuring residual stress
RU2282164C1 (en) * 2005-03-28 2006-08-20 ГОУ ВПО Рыбинская государственная авиационная технологическая академия им. П.А. Соловьева Method and device for determining residual surface stress

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU242466A1 (en) * DEVICE FOR DETERMINATION OF RESIDUAL STRESSES
SU1147923A1 (en) * 1982-05-04 1985-03-30 Предприятие П/Я А-7840 Device for determination of residual stresses in specimen etching
JP2002296125A (en) * 2001-03-30 2002-10-09 Toshiba Corp Method of measuring residual stress
RU2282164C1 (en) * 2005-03-28 2006-08-20 ГОУ ВПО Рыбинская государственная авиационная технологическая академия им. П.А. Соловьева Method and device for determining residual surface stress

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2645843C1 (en) * 2016-12-19 2018-02-28 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Device of determining residual stress

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101806690B (en) Method for testing physical performances of film and film-substrate interface based on nanometer indentation continuous stiffness curve
WO2016206655A1 (en) An indentation device, instrumented measurement system, and a method for determining the mechanical properties of materials by the indentation method
JP2010524520A5 (en)
RU2570362C1 (en) Device for detection of residual stresses
RU2532592C1 (en) Method for determining integrity of polymer coating, and device for its implementation
RU2645843C1 (en) Device of determining residual stress
JP2012168102A (en) Scratch testing machine and scratch testing method
RU2429448C1 (en) Device to measure crosswise and lengthwise deformation of elastomeric materials
RU153908U1 (en) MEASURING COMPLEX FOR TESTS OF CONSTRUCTION STRUCTURES, BUILDINGS AND CONSTRUCTIONS
US7316155B2 (en) Test table for measuring lateral forces and displacements
CN213147666U (en) Bearing clearance detection device
JP7314473B2 (en) Correlation generating method, measuring force adjusting method and surface texture measuring device
KR100669544B1 (en) A multi-functional calibration device for brinell hardness tester and a calibration method by the said device
KR101865582B1 (en) Apparatus for Measuring the Cross-section Area and Curvature Radius of Material Tensile Test Specimen
CN108519061B (en) Method and device for measuring deformation strain gradient of component
CN106918293B (en) Data processing apparatus and data processing method
JP2768773B2 (en) Hardness measuring device
CN203786064U (en) Material softening temperature detecting instrument
RU2287775C2 (en) Method and device for measuring position of neutral layer of bending beam
RU206077U1 (en) Stand for measuring the stress-strain state of the piston skirt of an internal combustion engine
RU2551263C2 (en) Method to determine properties of material by nanoindentation
RU15396U1 (en) TENSOMETER FOR MEASURING SAMPLE DEFORMATIONS IN COMPLICATED STRESS STATE
CN201732037U (en) Coating cupping test machine
RU2328716C1 (en) Process of measured tension and contraction loading of sample surface layers, and portable device for implementation of process
JP3165156U (en) Extensometer

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191015