SU1278635A1 - Устройство дл измерени бокового давлени в зкопластичного материала при его деформировании - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике испытаний материалов и позвол ет снизить погрешность измерений. Опорный элемент 3 содержит коаксиально установленные внешний 9 и внутренний 10 цилиндры, между которыми размещена винтова  пружина. 11. На цилиндре 10 жестко закреплен фланец 12, наход щийс  до начала измерений в полости кольца чувствительного элемента 6 и предохран ющий его от смещени  в момент уплотнени  материала образца 4 прикладываемой к пуансону 2 нагрузкой. При деформировании образца 4 деформаци  кольца 6 преобразуетс  тензорезисторами 7 в электрический сигнал. Длина пружины 11 (Л выбираетс  большей длины внешнего цилиндра на величину не менее высоты кольца, 2 ил. ю 00 О) САЭ сл Ж I fi/tf

Description

Изобретение относитс  к технике испытаний в з.копластичных материалов , в частности пластмасс. Целью изобретени   вл етс  снижение погрешности измерени . На фиг, 1 изображено устройство после загрузки исследуемого материала до начала измерений, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, во врем  измерений (конечна  стади  измерений ). Устройство содержит матрицу 1, в оформл ющей полости которой установлены пуансон 2 и опорный элемент 3, между которыми расположен испыту емый образец 4, В горизонтальной срединной плоскости 5 матрицы 1 раз мещен чувствительный элемент 6, на поверхности которого установлены те зорезисторы 7, Дл  обеспечени  возможности установки чувствительного элемента 6 и его функционировани , матрица 1 выполнена составной из дв частей, которые креп тс  друг к дру гу винтами 8. Опорный элемент состоит из коаксиально установленных внешнего 9 и внутреннего 10 цилинд ров, между которыми установлена вин това  пружина П и фланца 12, жестк установленного на внутреннем цилинд ре 10. Матрица установлена на опорную плиту 13. Перемещение опорного элемента 3 обеспечиваетс  специальной гайкой 14. Заданна  температура матрицы поддерживаетс  при помощи системы омического электрообогрева 15, Устройство устанавливаетс  на опору 16. Устройство работает следующим об разом. Опорный элемент 3 устанавливаетс таким образом, чтобы фланец 12 нахо дилс  в полости чувствительного эле мента 6 (фиг, 1). При этом пружина 11 находитс  в свободном (несжатом) состо нии. Предпочтительной высотой .фланца 12 (размер в направлении цен тральной оси опорного элемента З)  вл етс  высота, равна  1,0+1,3 высоты кольца 6. Чувствительный элемент 6, установленный в матрице 1, периодически необходимо центрироват так как после извлечени  образца 4 или после механических воздействий .на матрицу 1, соосность датчика 6 нарушаетс . Дл  центровки используетс  опорный элемент 3, фланец 12 которого, жестко установленный на внутреннем цилиндре I О и имеющий ди 35 аметр, равный диаметру полости матрицы 1 , попада  в полость чувстви- тельного элемента 6, центрирует чувствительный элемент 6, После этого в. полость матрицы 1 загружаетс  материал образца 4. Поскольку фланец 12 находитс  в полости чувствительного элемента 6, образец 4 формируетс  над чувствительным элементом 6. Такое расположение конструкции позвол ет предохран ть чувствительный элемент 6 от смещени  в момент уплотнени  материала (на стадии формировани  образца). Материал в полости матрицы 1 под действием внешней нагрузки , котора  прикладываетс  к пуансону 2, уплотн етс . Пр мере роста усили  деформировани  (F), нар ду с формированием образца 4,-происходит сжатие пружины 11 до упора во внешний цилиндр 9 опорного элемента 3 . К моменту упора фланца 12 во внешний цилиндр 9, он выходит из полости чувствительного элемента 6, освобожда  ее дл  исследуемого материала . Жесткость пружины 1 подбираетс  исход  либо из конструктивных особенностей чувствительного 6 и опорного 3 элементов, либо из величины усили  деформировани  образца, при этом жесткость пружины II должна удовлетвор ть условию F i ch, где F - заданное усилие деформировани  образца; с - жесткость пружины; h - ход пружины до упора во внешний цилиндр (величина сжати ). Поскольку образец 4 размещен выше горизонтальной срединной плоскости 5 матрицы и в момент достижени  требуемого усили  деформировани  фланец 12 освобождает полость датчика 6, то, перемеша  после этого образец 4 вдоль направлени  действи  усили  деформировани , определ ем распределение бокового давлени  по высоте образца 4. Так как высота образца не превьщ1ает половину высоты матрицы 1, а элемент 6 обусловлен в срединной плоскости 5 матрицы 1, то это обеспечивает измерение распределени  бокового давлени  по всей высоте образца 4 до выхода последнего из оформл ющей полости матрицы 1. Перемещение образца 4 обеспечиваетс  известными приемами, например вращением специальной гайки 14, котора  одновременно служит и упором дл  опорного элемента 3. Так как при вращении гайки 14 происходит ввинчивание (вывинчивание) опорного элемента 3,то это приводит к перемещению образца 4.

При деформировании образца 4 в полости матрицы 1 возникают боковые усили , величина и закон распределени  которых по высоте образца завис т от свойств материала, режимов деформировани  и параметров (в первую очередь высоты) образца. Под действием боковых усилий кольцо 6 дегформируетс . Деформаци  чувствительного элемента 6 преобразовьюаетс  тензорезисторами 7 в электрический сигнал, который фиксируетс  регистрирующей аппаратурой (не показана). По градуировочной характеристике упругого чувствительного элемента 6 определ ют величину бокового давлени  .

Дл  уменьшени  температурной составл ющей погрешности на чувствительный элемент 6 целесообразно устанавливать нар ду с рабочими и термокомпенсационные тензорезисторы.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  бокового давлени  в зкопластичного материала

   при его деформировании, содержащее матрицу с оформл ющей полостью и установлеными в ней соосными верхним цилиндрическим пуансоном и нижним опорным элементом, а также чувствигтельный элемент с тензорезисторами, установленный в матрице, о-т л и ч аю щ е е с   тем, что, с целькг снижени  погрешности измерени , в нем чувствительный элемент вьшолнен в

   виде кольца с внутренним диаметром, равньм внутреннему диаметру оформл ющей полости матрицы и установлен в горизонтальной срединной плоскости матрицы соосно пуансону и опорному элементу, при этом опорный элемент выполнен составным в виде внутреннего и наружного коаксиальных цилиндров различной длины, причем внутренний цилиндр меньщё длины со стороны пуансона снабжен фланцем, диаметр которого равен внутреннему диаметру оформл ющей полости матрицы и подпружинен винтовой пружиной, длина которой больше длины внешнего цилиндра на величину не менее высоты кольца.

   8

   V/////Y///7A

   Фиг. 2