SU1372179A1

SU1372179A1 - Detachable strain gauge for measuring force deformation of rods at various temperatures

Info

Publication number: SU1372179A1
Application number: SU853992250A
Authority: SU
Inventors: Василий Иванович Новакович; Григорий Иванович Булгаков; Николай Иванович Залавский; Лариса Сергеевна Исакова; Марина Васильевна Новакович
Original assignee: Ростовский институт инженеров железнодорожного транспорта
Priority date: 1985-12-20
Filing date: 1985-12-20
Publication date: 1988-02-07

Abstract

Изобретение относитс к механическим устройствам дл измерени деформации и может быть применено дл измерени силовых деформаций стержней в полевых услови х, например деформаций рельсов бесстыкового железнодорожного пути. Цель изобретени - повышение точности и снижение трудоемкости обслуживани в полевых услови х , что достигаетс выполнением термокомпенсатора 15 в виде упругой ленты с равномерно размещенными по длине магнитными прижимами 17, обеспечивающими надежный тепловой контакт с испытываемым стержием 16 по всей поверхности базировани термокомпенсатора 15, вьтолнением измерител деформаций 18 в виде направл ющих 19 с кареткой 20 и нониусными шкалами, имеющими вместе со свернутой в кольцо упругой лентой термокомпенсатора 15 минимальные габариты в сложенном состо нии, а также вьтолнением корпусов 9 и 10 шаровых опор 1 и 2 в виде плоских пластин с гнездами 11 и 12 конической формы, допускающими наклон валов 3 и 4 при притирке сферических наконечников 7 и 8 к коническим углублени м 23 и 24 стержн 16, что повышает точность измерений. Тензометр доставл ют к месту испытаний в сложенном состо нии и прижимают его магнитными прижимами 17 к стержню 16, разворачивают термокомпенсатор, притирают опоры 1 и 2 и по нониусным шкалам производ т отсчет деформации. Тензометр обеспечивает повышенную точность за счет лучшего теплового контакта термокомпенсатора 15 со стержнем I6 и притирки опор 1 и 2, а также увеличенной длины термокомпенсатора 15, не ограничиваемой более допускаемыми габаритами при транспортировке. Благодар малой массе и габаритам в сложенном состо нии облегчаетс переноска тензометра в полевых услови х. 2 ил. i сл со to ;оThe invention relates to mechanical devices for measuring strain and can be used to measure force deformations of rods in field conditions, such as rail deformations of a continuous rail track. The purpose of the invention is to improve the accuracy and reduce the complexity of servicing in field conditions, which is achieved by performing the thermal compensator 15 in the form of an elastic tape with evenly placed magnetic clamps 17 along the length, ensuring reliable thermal contact with the test rod 16 over the entire surface of the thermal compensator 15, and improving the strain gauge 18 in the form of guides 19 with a carriage 20 and vernier scales, which, together with the elastic band of the thermal compensator 15 rolled up in a ring, have minimum dimensions in the folded state, as well as the implementation of the housings 9 and 10 of the ball bearings 1 and 2 in the form of flat plates with nests 11 and 12 of conical shape, which allow the inclination of the shafts 3 and 4 when grinding the spherical tips 7 and 8 to the conical grooves 23 and 24 of the rod 16, which improves measurement accuracy. The strain gauge is delivered to the test site in the folded state and presses it with magnetic clamps 17 to the rod 16, unwinds the temperature compensator, supports supports 1 and 2, and reads the strain on the Vernier scales. The strain gauge provides increased accuracy due to better thermal contact of the thermal compensator 15 with the I6 rod and grinding of supports 1 and 2, as well as an increased length of the thermal compensator 15, which is not limited to more tolerable dimensions during transportation. Due to the small weight and size in the folded state, the carrying of the strain gauge in field conditions is facilitated. 2 Il. i SL with to; o

Description

пP

1 15 II1 15 II

t t

Изобретение относитс к измерительной технике, а именно к механическим устройствам дл измерени деформаций , и может быть применено дл измерени силовых деформаций стержней произвольной формы, например раст иутых или сжатых вдоль продольной оси железнодорожных рельсов, в полевых услови х.The invention relates to a measurement technique, in particular to mechanical devices for measuring deformations, and can be used to measure force deformations of rods of arbitrary shape, for example, rail rails that are expanded or compressed along the longitudinal axis, in field conditions.

Щель изобретени - повышение точности и снижение трудоемкости обслуживани в полевых услови х за счет уменьшени габаритов тензометра в сложенном состо нии.The gap of the invention is to increase the accuracy and reduce the labor intensity of field service by reducing the dimensions of the strain gauge in the folded state.

Цель достигаетс выполнением термокомпенсатора в виде упругой ленты с равномерно размещенными по длине магнитными прижимами, обеспечивающими надежный тепловой контакт со стержнем по всей поверхности базировани термокомпенсатора, выполнением измерител деформаций в виде направл ющих с кареткой и нониусными щкала- ми, имеющими вместе со свернутой в кольцо упругой лентой термокомпенсатора минимальные габариты в сложенном состо нии, а также выполнением корпусов шаровых опор в виде плоских пластин с гнездами конической формы, допускающими наклон вала опоры при притирке сферического наконечника к коническому углублению, что повышает точность измерений.The goal is achieved by making a thermal compensator in the form of an elastic ribbon with magnetic clamps evenly placed along the length, ensuring reliable thermal contact with the rod over the entire surface of the thermal compensator, performing the strain gauge in the form of guides with a carriage and vernier tongues that have a coiled elastic tape thermal compensator minimum dimensions in the folded state, as well as the implementation of the bodies of ball bearings in the form of flat plates with conical sockets, the tolerance ayuschimi tilt when the support shaft lapping spherical tip tapered to deepen, increasing the accuracy of measurements.

На фиг.1 представлена конструкци съемного тензометра, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху.Figure 1 shows the construction of a removable strain gauge, side view; figure 2 is the same, top view.

Съемный тензометр дл измерени силовых деформаций стержней при различных температурах содержит две шаровые опоры 1 и 2, включающие в себ соответственно валы 3 и А с руко тками 5 и 6 на одном конце и сферическими наконечниками 7 и 8 на другом конце , корпуса 9 и 10 в виде плоских пластин с гнездами 11 и 12 конической формы дл сферических наконечников 7 и 8, витые пружины 13 и 14, установленные на валах 3 и 4 между руко тками 5 и 6 и корпусами 9 и 10, термокомпенсатор 15, выполненный в виде упругой ленты из материала с температурным коэффициентом линейного расширени , равным температурному коэффициенту линейного расширени испытываемого стержн 16, и соединенный с одной из шаровых опор, напри- пер с опорой 1, набор магнитных прижимов 17, размещенных с равномернымA removable strain gauge for measuring the force deformations of the rods at different temperatures contains two ball bearings 1 and 2, including shafts 3 and A, respectively, with handles 5 and 6 at one end and spherical tips 7 and 8 at the other end, housing 9 and 10 V as flat plates with sockets 11 and 12 of conical shape for spherical tips 7 and 8, twisted springs 13 and 14 mounted on shafts 3 and 4 between handles 5 and 6 and housings 9 and 10, thermal compensator 15, made in the form of an elastic band made of material with a linear temperature coefficient about expansion, equal to the temperature coefficient of linear expansion of the test rod 16, and connected to one of the ball bearings, for example with support 1, a set of magnetic clamps 17 placed with uniform

00

5five

00

шагом по длине термокомпенсатора 15, и измеритель 18 деформаций, выполненный в виде направл ющих I9 с карет- с кой 20, на смежных поверхност х которых выполнены нониусные шкалы 2 и 22, и установленный между другим концом термокомпенсатора 15 и другой опорой, например опорой 2. 10 Съемный тензометр работает следующим образом.a step along the length of the thermal compensator 15, and a strain gauge 18, made in the form of guides I9 with carriage 20, on adjacent surfaces of which are vernier scales 2 and 22, and installed between the other end of the thermocompensator 15 and another support, for example support 2 .10 Removable strain gauge works as follows.

При подготовке испытываемого стержн 16, например железнодорожного рельса, на его боковой стороне на за- 15 данной высоте от нейтральной осиWhen preparing the test rod 16, for example a railway rail, on its side at a given height from the neutral axis

стержн высверливают два конических углублени 23 и 24 дл базировани шаровых опор 1 и 2 съемного тензометра . В полевых- услови х тензометр доставл ют к месту испытаний в сло женном виде с упругой лентой термокомпенсатора 15, свернутой в кольцо. Длина термокомпенсато- ра 15 дл повьш1ени точности может при этом быть достаточно большой, например 2-3 м. На развернутый термокомпенсатор I5 устанавливают набор магнитных прижимов 17 с равномерным шагом по длине термокомпенсатора. При этом крайние магнитные прижимы 17 остаютс в зоне шаровых опор 1 и 2. Термокомпенсатор 15 с шаровыми опорами 1 и 2 прикладывают к стержню 16 так, чтобы наконечники 7 и 8 сов- 5 местились с коническими углублени ми 23 и 24 в стержне 16. При этом возможно перемещение каретки 20 относительно направл ющих 19. Магнитные прижимы 17 удерживают шаровые опоры 0 1 и 2 и термокомпенсатор 15 в прижатом состо нии к стержню 16, что обеспечивает выравнивание температур стержн 16 и термокомпенсатора 15. Дп повьш1ени точности производ т 5 притирку сферических наконечников 7 и 8 шаровых опор 1 и 2 к коническим углублени м 23 и 24, дл чего поочередно наклон ют валы 3 и 4 под углом к нормали к поверхности стержн 16,- д вращают в обе стороны соответственно РУКОЯ.ТКИ 5 и 6, нагружают их при этом осевым усилием. По окончании притирки по нониусным шкалам 21 и 22 измер ют величину силовой деформа- г ции стержн 16. По окончании измерений тензометр снимают и складывают в транспортное положение. Эти измерени повтор ют в течение всего цикла испытаний, например в течение всего сезона проведени полевых ра бот.The rod drills two conical recesses 23 and 24 to base the ball bearings 1 and 2 of the removable strain gauge. Under field conditions, the strain gauge is delivered to the test site in a puffed form with an elastic ribbon of a thermal compensator 15 rolled into a ring. The length of the thermal compensator 15 can be quite large, for example, 2–3 m, in order to increase the accuracy. A set of magnetic clamps 17 is installed on the expanded thermal compensator I5 with a uniform step along the thermal compensator. At the same time, the extreme magnetic clamps 17 remain in the area of the ball bearings 1 and 2. The thermal compensator 15 with ball bearings 1 and 2 is applied to the rod 16 so that the tips 7 and 8 fit together with the conical depressions 23 and 24 in the rod 16. When This allows the carriage 20 to move relative to the guides 19. Magnetic clamps 17 hold the ball bearings 0 1 and 2 and the thermal compensator 15 in the pressed state against the rod 16, which ensures the temperature equalization of the rod 16 and the thermal compensator 15. For precise precision, 5 spherical tips are lapped 7 and 8 ball bearings 1 and 2 to the conical recesses 23 and 24, for which the shafts 3 and 4 are alternately tilted at an angle to the normal to the surface of the rod 16, the arms are turned in both directions, respectively. their axial force. At the end of lapping, the magnitude of the force deformation of the rod 16 is measured on the Vernier scales 21 and 22. At the end of the measurements, the strain gauge is removed and folded into the transport position. These measurements are repeated throughout the entire test cycle, for example, during the entire field season.

Claims

The use of the proposed removable strain gauge makes it possible to improve the measurement accuracy of power deformations of tension and compression of rods, for example, rails of a continuous railroad track, due to better grinding of spherical tips of ball bearings to conical grooves on the rod and an increase in the length of the thermocompressor, which is not restricted to longer transport, as well as reduce the labor capacity of servicing the removable strain gauge in field conditions due to its quicker and more convenient installation on the by means of magnetic clamps and facilitate its transport in the carrying state, since in this folded tensometer has minimal dimensions, defined by the diameter of the ring, in which folded converted termokompres- litter. In addition, due to the use of an elastic tape as a thermocompressor, the mass of the strain gauge is reduced, which also facilitates its transportation. Invention Formula

Removable strain gauge for measuring the force deformations of the rods at different temperatures, containing two ball bearings, each of which includes a shaft with a handle at one end and a spherical tip at the other, a housing with a socket for a spherical tip and a twisted spring mounted on the shaft between the handwheel and a housing, a thermal compensator made of a material with a temperature coefficient of linear expansion equal to the temperature coefficient of linear expansion of the rod, and connected to one of the ball pores and A strain gauge installed between the other end of the thermal compensator and another ball bearing, characterized in that, in order to increase accuracy and reduce the labor intensity of field service by reducing the dimensions of the strain gauge in the folded state, it is equipped with a set of magnetic clamps, thermal compensator is made in the form of elastic tape, ball bearing bodies are made in the form of flat plates with conical sockets, the strain gauge is made in the form of guides with a carriage, on adjacent surfaces of which ying vernier scale, and magnetic clamps are placed evenly spaced along the length of the elastic band.

0 F

O e i y

t lm-ya

/ 7/7/7 22 2 /

g