RU2617888C1 - Device for measuring linear deformation of objects - Google Patents

Device for measuring linear deformation of objects Download PDF

Info

Publication number
RU2617888C1
RU2617888C1 RU2015147575A RU2015147575A RU2617888C1 RU 2617888 C1 RU2617888 C1 RU 2617888C1 RU 2015147575 A RU2015147575 A RU 2015147575A RU 2015147575 A RU2015147575 A RU 2015147575A RU 2617888 C1 RU2617888 C1 RU 2617888C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ring
axis
load
measurement
contact
Prior art date
Application number
RU2015147575A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Аркадьевич Ефимович
Иван Сергеевич Золотухин
Евгений Сергеевич Завьялов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ)
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 образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ)
Priority to RU2015147575A priority Critical patent/RU2617888C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2617888C1 publication Critical patent/RU2617888C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/30—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. mechanical strain gauge

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

FIELD: measurement technology.
SUBSTANCE: device includes a load device, consisting of fixed and movable plates, between which are located the sample under load and displacement transmission mechanism configured as a ring. On the load device the measuring unit is installed, whose stem axis is perpendicular to the direction of load application. Knife stem tip contacts with the surface of the ring. To improve the accuracy in measurement assembly can be mounted with an opportunity movable along its axis and is provided with a blade tip extension, in contact ring at a point opposite the point of contact of the cutter rod tip. Moreover knife tips are arranged in a plane perpendicular to the axis of the ring. Furthermore, tips may be formed flat. Measurement unit and extension cord placed outside the thermal chamber. Use of the ring minimizes the size of the device, and at the bilateral dimension and increases measurement accuracy.
EFFECT: minimisation of the dimensions of the device and increase the accuracy of measurement of deformation of small size solids.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области измерения деформации твердых тел, в частности в условиях повышенных температур.The invention relates to the field of measuring deformation of solids, in particular at elevated temperatures.

Известно тензометрическое устройство для измерения линейной деформации объектов, выбранное в качестве прототипа (а.с. СССР №676858, G01B 5/30, опубл. 1979, Бюл. №28), которое содержит механизм передачи перемещений, выполненный в виде параллелограмма с упругими шарнирами в его вершинах и наконечниками для установки на исследуемый образец, узел измерения в виде цилиндра со штоком, шарнирно соединенных соответственно с верхним и нижним плечами параллелограмма. Узел измерения установлен перпендикулярно к горизонтальным плечам параллелограмма, а тензометрическое устройство снабжено противовесом, шарнирно закрепленным на штоке.Known tensometric device for measuring the linear deformation of objects, selected as a prototype (AS USSR No. 676858, G01B 5/30, publ. 1979, Bull. No. 28), which contains a movement transmission mechanism made in the form of a parallelogram with elastic joints at its vertices and tips for installation on the test sample, the measurement unit in the form of a cylinder with a rod, pivotally connected respectively to the upper and lower shoulders of the parallelogram. The measurement unit is mounted perpendicular to the horizontal shoulders of the parallelogram, and the strain gauge device is equipped with a counterweight pivotally mounted on the rod.

Недостатками известного устройства являются большие габариты механизма передачи перемещений, обусловленные необходимостью конструктивного совмещения с нагрузочным устройством, что ведет к увеличению горизонтальных плеч параллелограмма и, как следствие, снижает точность измерения. Кроме того, в известном устройстве требуется использование противовеса для устранения влияния веса штока и параллелограмма, что усложняет конструкцию и повышает инертность механизма, также приводящие к снижению точности измерения.The disadvantages of the known device are the large dimensions of the movement transfer mechanism, due to the need for constructive alignment with the load device, which leads to an increase in the horizontal arms of the parallelogram and, as a result, reduces the measurement accuracy. In addition, the known device requires the use of a counterweight to eliminate the influence of the weight of the rod and parallelogram, which complicates the design and increases the inertia of the mechanism, which also leads to a decrease in measurement accuracy.

Задачей настоящего изобретения является минимизации габаритов устройства и повышение точности измерения деформации твердых тел малых размеров, в частности выполненных из инструментальных твердых сплавов в условиях повышенных температур.The objective of the present invention is to minimize the dimensions of the device and improve the accuracy of measuring the deformation of solid bodies of small sizes, in particular made of tool hard alloys at elevated temperatures.

Решение поставленной задачи обеспечивается путем достижения технического результата, заключающегося в том, что в устройстве для измерения линейной деформации объектов, содержащем нагрузочное устройство, исследуемый образец, механизм передачи перемещений и контактирующий с ним узел измерения, механизм передачи перемещений выполнен в виде кольца, находящегося под нагрузкой вместе с исследуемым образцом между плитами нагрузочного устройства, а узел измерения установлен на нагрузочном устройстве. При этом ось штока узла измерения перпендикулярна направлению приложения нагрузки от нагрузочного устройства и контактирует с поверхностью кольца через ножевой наконечник. Кроме того, для повышения точности измерения узел измерения может быть закреплен на нагрузочном устройстве с воможностью перемещения вдоль своей оси и снабжен удлинителем с ножевым наконечником, контактирующим с поверхностью кольца в точке, противоположной точке контакта поверхности кольца с ножевым наконечником штока узла измерения. Причем ножевые наконечники располагаются в плоскости, перпендикулярной оси кольца. Наконечники штока и удлинителя узла измерения могут быть также выполнены плоскими.The solution of this problem is achieved by achieving a technical result, namely, that in a device for measuring linear deformation of objects containing a loading device, a test sample, a movement transfer mechanism and a measuring unit in contact with it, the movement transfer mechanism is made in the form of a ring under load together with the test sample between the plates of the load device, and the measurement unit is installed on the load device. In this case, the axis of the rod of the measuring unit is perpendicular to the direction of application of the load from the load device and is in contact with the surface of the ring through the knife tip. In addition, to increase the measurement accuracy, the measurement unit can be mounted on the load device with the possibility of movement along its axis and is equipped with an extension with a knife tip in contact with the ring surface at a point opposite the contact point of the ring surface with the knife tip of the rod of the measurement unit. Moreover, the knife tips are located in a plane perpendicular to the axis of the ring. The tips of the rod and extension of the measuring unit can also be made flat.

На фиг. 1 изображена схема устройства для измерения линейной деформации объектов с односторонним контактом узла измерения с кольцом; на фиг. 2 - схема устройства для измерения линейной деформации объектов с двусторонним контактом узла измерения с кольцом.In FIG. 1 shows a diagram of a device for measuring linear deformation of objects with one-sided contact of a measurement unit with a ring; in FIG. 2 is a diagram of a device for measuring linear deformation of objects with two-sided contact of a measurement unit with a ring.

Устройство для измерения линейной деформации объектов содержит нагрузочное устройство, состоящее из подвижной 1 и неподвижной 2 плит, между которыми находятся под нагрузкой исследуемый образец 3 и механизм передачи перемещений, выполненный в виде кольца 4. На нагрузочном устройстве установлен узел измерения 5, ось штока 6 которого перпендикулярна направлению приложения нагрузки F от нагрузочного устройства. Ножевой наконечник 7, расположенный на штоке 6, контактирует с поверхностью кольца 4. Для повышения точности измерения узел измерения 5 может быть закреплен на нагрузочном устройстве с воможностью перемещения вдоль своей оси и снабжен удлинителем 8 с ножевым наконечником 9, контактирующим с поверхностью кольца 4 в точке, противоположной точке контакта поверхности кольца 4 с ножевым наконечником 7 штока 6 узла измерения 5. Причем ножевые наконечники 7 и 9 располагаются в плоскости, перпендикулярной оси кольца 4. Кроме того, наконечники 7 и 9 штока 6 и удлинителя 8 узла измерения 5 могут быть выполнены плоскими.A device for measuring the linear deformation of objects contains a loading device consisting of a movable 1 and a fixed 2 plates, between which the test sample 3 is under load, and a movement transfer mechanism made in the form of a ring 4. A measuring unit 5 is installed on the loading device, the axis of which 6 is 6 perpendicular to the direction of application of the load F from the load device. The knife tip 7, located on the stem 6, is in contact with the surface of the ring 4. To increase the accuracy of measurement, the measuring unit 5 can be mounted on the load device with the possibility of movement along its axis and is equipped with an extension 8 with a knife tip 9 in contact with the surface of the ring 4 at a point opposite the point of contact of the surface of the ring 4 with the knife tip 7 of the rod 6 of the measuring unit 5. Moreover, the knife tips 7 and 9 are located in a plane perpendicular to the axis of the ring 4. In addition, the tips 7 and 9 of the rod 6 and extension cord 8 of measurement unit 5 can be made flat.

Устройство работает следующим образом. Между подвижной 1 и неподвижной 2 плитами нагрузочного устройства в термической камере 10 устанавливаются исследуемый образец 3 и механизм передачи перемещений, выполненный в виде кольца 4. Причем кольцо 4 в момент силового замыкания плит 1 и 2 на исследуемом образце 3 имеет преднатяг. Ножевой наконечник 7, расположенный на штоке 6 узла измерения 5, подводится к поверхности кольца 4. После прогрева всех элементов в термической камере 10 фиксируется начальное показание считывающего устройства узла измерения 5. После нагружения силой F деформация кольца 4 будет соответствовать линейной деформации исследуемого образца 3. Сжатие кольца 4 по одной оси приводит к его уширению в перпендикулярном к этой оси направлению, которое фиксируется считывающим устройством узла измерения 5. Величина линейной деформации исследуемого образца 3 определяется по формуле δобр=(1,0876⋅δизм)⋅2, где δизм - разность конечного и начального показаний считывающего устройства узла измерения 5. При использовании узла измерения 5 с воможностью перемещения вдоль своей оси и снабженного удлинителем 8 с ножевым наконечником 9, контактирующим с поверхностью кольца 4 в точке, противоположной точке контакта поверхности кольца 4 с ножевым наконечником 7 штока 6 узла измерения 5, чувствительность устройства повышается вдвое. В этом случае величина линейной деформации исследуемого образца 3 определяется по формуле 5обр=1,0876⋅δизм. Узел измерения 5 и удлинитель 8 вынесены за пределы термической камеры 10.The device operates as follows. Between the movable 1 and the fixed 2 plates of the load device in the thermal chamber 10, the test sample 3 and the displacement transmission mechanism, made in the form of a ring 4, are installed. Moreover, the ring 4 has a preload at the moment of the force closure of the plates 1 and 2 on the test sample 3. The knife tip 7, located on the rod 6 of the measuring unit 5, is brought to the surface of the ring 4. After heating all the elements in the thermal chamber 10, the initial reading of the reading device of the measuring unit 5 is recorded. After loading with force F, the deformation of the ring 4 will correspond to the linear deformation of the test sample 3. The compression of the ring 4 along one axis leads to its broadening in the direction perpendicular to this axis, which is fixed by the reader of the measuring unit 5. The linear strain of the sample under study 3 is defined by the formula δ mod = (1,0876⋅δ MOD) ⋅2, where δ edited - difference between the final and initial readings measuring portion reading device 5. When using the measuring portion 5 An opportunity to move along its axis and is provided with an extension 8 with knife the tip 9 in contact with the surface of the ring 4 at a point opposite the contact point of the surface of the ring 4 with the knife tip 7 of the rod 6 of the measurement unit 5, the sensitivity of the device is doubled. In this case, the linear deformation of the test specimen 3 is defined by mod 5 = 1,0876⋅δ edited. The measurement unit 5 and the extension cord 8 are outside the thermal chamber 10.

Использование кольца в качестве механизма передачи перемещений позволило уменьшить количество звеньев измерительной цепи и минимизировать габариты устройства, а также повысить, особенно при схеме с двусторонним контактом наконечников узла измерения с кольцом, точность измерения деформации твердых тел малых размеров, в частности выполненных из инструментальных твердых сплавов в условиях повышенных температур.The use of a ring as a mechanism for transferring displacements made it possible to reduce the number of links in the measuring chain and minimize the dimensions of the device, and also increase, especially with a double-sided contact of the tips of the measuring unit with the ring, the accuracy of measuring the deformation of small solid bodies, in particular made of instrumental hard alloys conditions of elevated temperatures.

Claims (3)

1. Устройство для измерения линейной деформации объектов, содержащее нагрузочное устройство, исследуемый образец, механизм передачи перемещений и контактирующий с ним узел измерения, отличающееся тем, что механизм передачи перемещений выполнен в виде кольца, находящегося под нагрузкой вместе с исследуемым образцом между плитами нагрузочного устройства, узел измерения установлен на нагрузочном устройстве, а ось штока узла измерения перпендикулярна направлению приложения нагрузки от нагрузочного устройства и контактирует с поверхностью кольца через ножевой наконечник, расположенный в плоскости, перпендикулярной оси кольца.1. A device for measuring the linear deformation of objects, containing a loading device, a test sample, a movement transfer mechanism and a measuring unit in contact with it, characterized in that the movement transfer mechanism is made in the form of a ring under load with the test sample between the plates of the load device, the measuring unit is installed on the load device, and the axis of the rod of the measuring unit is perpendicular to the direction of application of the load from the load device and is in contact with the surface Strongly ring through the blade tip located in the plane perpendicular to the axis of the ring. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что узел измерения закреплен на нагрузочном устройстве с возможностью перемещения вдоль своей оси и снабжен удлинителем с ножевым наконечником, расположенным в плоскости, перпендикулярной оси кольца, и контактирующим с поверхностью кольца в точке, противоположной точке контакта поверхности кольца с ножевым наконечником штока узла измерения.2. The device according to p. 1, characterized in that the measuring unit is mounted on the load device with the possibility of movement along its axis and is equipped with an extension with a knife tip located in a plane perpendicular to the axis of the ring and in contact with the surface of the ring at a point opposite the contact point the surface of the ring with a knife tip of the rod of the measuring unit. 3. Устройство по пп.1, 2, отличающееся тем, что наконечники штока и удлинителя узла измерения выполнены плоскими.3. The device according to claims 1, 2, characterized in that the tips of the rod and extension of the measurement unit are made flat.
RU2015147575A 2015-11-05 2015-11-05 Device for measuring linear deformation of objects RU2617888C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015147575A RU2617888C1 (en) 2015-11-05 2015-11-05 Device for measuring linear deformation of objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015147575A RU2617888C1 (en) 2015-11-05 2015-11-05 Device for measuring linear deformation of objects

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2617888C1 true RU2617888C1 (en) 2017-04-28

Family

ID=58697511

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015147575A RU2617888C1 (en) 2015-11-05 2015-11-05 Device for measuring linear deformation of objects

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2617888C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU586313A1 (en) * 1976-04-19 1977-12-30 Предприятие П/Я Г-4665 Device for measuring deformation
SU676858A1 (en) * 1976-12-20 1979-07-30 Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения Strain-gauge device for measuring linear deformation of objects
SU1665218A1 (en) * 1989-07-12 1991-07-23 Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения Strain gauge for measuring object linear deformations
WO2015066713A1 (en) * 2013-11-04 2015-05-07 Measurement Specialties, Inc. Deformation sensor package and method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU586313A1 (en) * 1976-04-19 1977-12-30 Предприятие П/Я Г-4665 Device for measuring deformation
SU676858A1 (en) * 1976-12-20 1979-07-30 Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения Strain-gauge device for measuring linear deformation of objects
SU1665218A1 (en) * 1989-07-12 1991-07-23 Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения Strain gauge for measuring object linear deformations
WO2015066713A1 (en) * 2013-11-04 2015-05-07 Measurement Specialties, Inc. Deformation sensor package and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101390461B1 (en) Creep and Stress Relaxation Tester for Polymer Materials
JP2018048998A5 (en)
WO2007045997A3 (en) Measurement of micromovements
CN106568536A (en) Connector retention testing device
CN103017973B (en) High-temperature resistant micropressure optical fiber grating sensor
WO2018086186A1 (en) Follow-up multi-point contact-type device for measuring circumferential strain
RU2617888C1 (en) Device for measuring linear deformation of objects
RU2017134359A (en) TORSIOMETER FOR MEASURING DEFORMATION
RU2357224C1 (en) Method of testing for relaxation under bending strain
CN101329155A (en) Electric vortex type displacement clip
RU163305U1 (en) FIBER OPTICAL DEFORMATION SENSOR (LONGITUDINAL TENSION / COMPRESSION)
RU2612197C1 (en) Test rig for hardness of sample made of toxic material
KR101865582B1 (en) Apparatus for Measuring the Cross-section Area and Curvature Radius of Material Tensile Test Specimen
WO2014036010A1 (en) Shear displacement extensometer
RU2510487C1 (en) Device for calibration of inching transducer
CN202485641U (en) Pipe radian measuring device
CN104748665A (en) Sensor for measuring material strain under high temperature environment
KR101189918B1 (en) Separated typed extensometer of specimen
CN104215194A (en) Macro/ micro strain sensor
RU154040U1 (en) DYNAMOMETER
DE602007004645D1 (en) HEAD FOR CHECKING THE LINEAR DIMENSIONS OF MECHANICAL PIECES
RU61872U1 (en) TENZOMETRIC GLASS
Kumykov et al. Measuring the Temperature Coefficient of the Surface Tension of Metals in the Solid State
CN108955540B (en) Fiber bragg grating displacement sensor
TH2101000034A (en) measuring device

Legal Events

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

Effective date: 20191106