SU1362915A2 - Устройство дл измерени поперечной деформации образцов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к механическим средствам измерени  деформаций и может быть использовано при измерении поперечной деформации сжа- .ти  цилиндрических образцов при ползучести под нагрузкой. Цель изобретени  - измерение также и козффициента Пуассона образца, что достигаетс  введением упругой балки 3 со стрелкой 4 на одном конце, предназначенной дл  закреплени  другим концом на пуансоне 5 пресса и взаимодействующей в средней части в точке 11 с .одним из концов ленточной пружины 2, шкалы 6 предназначенной дл  закреплени  на пуансоне 5 против стрелки 4, и груза 7, соединенного со свободным концом балки 3 посредством гибкой т ги 8, вследствие чего по вл етс  возможность непосредственного измерени  величины , пропорциональной кубу высоты образца 9 и вход щей в расчетную формулу дл  измерени  козффициента Пуассона . При сжатии образца 9 между пуансонами 5 и 10 ленточные пружины 2 выпр мл ютс  и перемещают гибкую ленту 1 на линию наибольшего диаметра образца 9, а точка 11 защемлени  скользит по балке 3, измен   ее длину 1, а следовательно, и прогиб, регистрируемый по шкале 6. Стрелка 4 показывает величину, пропорциональную кубу высоты образца. Продольна  и поперечна  деформации измер ютс  соответственно датчиком продольной деформации и гибкой лентой 1. Устройство повышает точность измерени  коэффициента Пуассона благодар  учету изменени  формы и объема образца. 1 ил. . (Л С

Description

тельной технике, может быть использовано дл  исследовани  образцов, имеющих цилиндрическую форму и высокую деформативность при ползучести под посто нной нагрузкой и  вл етс  усовершенствованием известного устройства по основному авт.св. № 630520. По основному авт.св. № 630520, известно устройство дл  измерени  поперечной деформации образцов, содержащее охватывающую образец по диаметру гибкую ленту, соединенную с пружинным нат жным механизмом, с закрепленными на ней ленточными пружинами, кажда  из которых состоит из двух профильных элементов. При сжатии образца цилиндрической формы элементы ленточных пружин перемещают гибкую измерительную ленту в положение, сооветствующее максимальному диаметру поперечного сечени  (на середину высоты деформированного образца). Это устройство может служить также и дл  измерени  коэффициента Пуассона, будучи дополнительно датчиком продольной деформации.

Однако данное устройство характеризуетс  недостаточной точностью измерени  коэффициента Пуассона, так как не учитываетс  изменение объема исследуемого образца при его деформировании и последующей ползучести. Существование релаксационных процессов в материале образца приводит к изменению его объема при деформирований , за счет чего возникает необходимость измерени  не только линейных деформаций образца, но и более высоких степеней этих величин.

Цель изобретени  - измерение такж и коэффициента Пуассона цилиндрических образцов с учетом изменени  объема образца в процессе ползучести.

Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройство введены упруга  балка со стрелкой на одном конце, предназначенна  дл  закреплени  другим концом на пуансоне пресса и взаимоде ствующа  в средней части с одним из концов ленточной пружины, щкала, предназначенна  дл  закреплени  на пуансоне пресса против стрелки, и груз, соединенный со свободным концом балки посредством гибкой т ги, вследствие чего по вл етс  возможность непосредственного измерени 

величины, пропорциональной кубу вы

формулу дл  измерени  коэффициента Пуассона.

На чертеже представлено устройство дл  измерени  поперечной деформации , установленное на образец, зажатый между пуансонами пресса.

Устройство дл  измерени  попереч- ной деформации образцов содержит гибкую леНту 1, соединенную с пружинным нат жным механизмом (не показан), закрепленные на гибкой ленте 1 ленточные пружины 2, состо щие из двух одинаковых профильных элементов, упругую балку 3 со стрелкой 4 на одном конце, предназначенную дл  установки между верхним пуансоном 5 пресса и взаимодействующую в средней час- ти с одним из концов ленточной пружины 2, шкалу 6, предназначенную дл  закреплени  на верхнем пуансоне 5 пресса против стрелки 4, и груз 7, соединенный со свободным концом балки 3 посредством гибкой т ги &. Образец 9 устанавливаетс  между верхним и нижним пуансонами 5 и 10 пресса .

Устройство работает следующим об- разом.

Исследуемый образец 9 помещают между пуансонами 5 и lO, охватывают по диаметру гибкой лентой 1, соединенной с пружинным нат жным механиз- ном, верхний край профильного элемента ленточной пружины 2 устанавливают в точке 11 контакта с упругой балкой 3, стрелка 4 при этом указывает на шкале 6 деление, которое в дальнейшем принимают за начало отсчета . Между пуансонами 5 и 10 устанавливают также датчик продольной деформации (не показан). Образец 9 подвергают одноосному сжатию. При этом ленточные пружины 2 выпр мл ютс  и перемещают гибкую ленту 1 на линию наибольшего диаметра образца 9, а точка 11 защемлени  упругой балки 3 скользит по последней, измен   ее длину (на чертеже это соответствует смещению точки 11 вправо по балке 3). Прогиб балки при новой длине, соответствующей расположению точки 11, отмечают по шкале 6 стрелкой 4. В результате при фиксированном усилии сжати  определ ют изохронные значени  максимального диаметра и высоты h образца, а также значение высоты в третьей степени (h ).

Дл  вычислени  коэффициента Пуассона ( Ц) с учетом изменени  объема цилиндрического образца используетс  формула

,5 (1 dV dh

)

(1)

где hj, V,,

- высота и объем недеформированного образца со- ю измер ть величину, пропорциональную

ответственно.

Принима , что деформирование боковой поверхности образца состоит в выпучивании замкнутой цилиндрической оболочки, сжатой вдоль образующих усили ми, равномерно распределенными по дуговой кромке, можно формулу (1) преобразовать к виду

-0.5 (

h л г

Д г

-), (2)

где г - радиус основани  образца; h -, высота;

, мм о

(г - радиус наибольшего сечени ).

Из формулы (2) видно, что дл  определени  необходимо изохронно измер ть величины h, лг, h . Если дл  измерени  высоты образца использовать только датчик пpoдoJIЬнoй деформации с последующим возведением h в третью степень, то относительна  ошибка определени  |U в три раза больше, чем при непосредственном измерении h .

Редактор М. Петрова Заказ 6354/26

Составитель Н. Тимошенко

Техред Л.Олийнык Корректор М. Демчик

Тираж 677Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб.; д. 4/5

Производственногполиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

В данном устройстве при определенных соотношени х между величинами h, 1 и длины L профильного элемента лен- точной пружины 2, а также жесткости балки 3 и массы груза 7 упруга  балка , взаимодействующа  в средней части с одним из концов ленточной пружины , дает возможность непосредственно

h3. -

Предлагаемое устройство позвол ет измер ть коэффициент Пуассона (U на цилиндрических образцах при ползучес- 15 ти с учетом изменени  формы и объема образца, что повышает точность определени  этого коэффициента.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   20

   Устройство дл  измерени  поперечной деформации образцов по авт.св. № 630520, отличающеес  тем, что, с целью измерени  на цилинд5 рических образцах также и коэффициента Пуассона, оно снабжено упругой балкой со стрелкой на одном конце, предназначенной дл  закреплени  другим концом на пуансоне пресса и взаи0 модействующей в средней части с одним

   из концов ленточной пружины, шкалой, предназначенной дл  закреплени  на пуансоне пресса против стрелки, и грузом , соединенным со свободным концом балки посредством гибкой т ги.