SU670851A1

SU670851A1 - Device for determining elasticity modulus temperature factor at bending

Info

Publication number: SU670851A1
Application number: SU772464074A
Authority: SU
Inventors: Николай Васильевич Горяев; Михаил Петрович Зайцев; Борис Евгеньевич Новаковский; Леонид Гдалевич Эткин
Original assignee: Предприятие П/Я А-3697
Priority date: 1977-03-18
Filing date: 1977-03-18
Publication date: 1979-06-30

Description

Изобретение относитс к области определени упрупих характеристик материалов , а именно к устройствам дл определени температурного коэффициента, статического модул упругости при изгибе.The invention relates to the field of determining the erupting characteristics of materials, namely, devices for determining the temperature coefficient, the static modulus of elasticity in bending.

Известно устройство дл определени температурного коэффициента статического модул упругости при изгибе стержневого образца, содержащее корпус, захват дл консольного закреплени образца в корпусе и оптический прибор 1.A device for determining the temperature coefficient of a static modulus of elasticity in bending of a core sample is known, comprising a housing, a gripper for fixing the sample into the housing in a cantilever, and an optical device 1.

Захват в известном устройстве установлен на корпусе. При определении температурного коэффициента модул упругости устройство помещают в термокамеру. С помощью микроскопа замер ют прогиб образца под действием собственного веса.Capture in the known device is installed on the body. When determining the temperature coefficient of the elastic modulus, the device is placed in a heat chamber. Using a microscope, sample deflection was measured by its own weight.

Недостатком известного устройства вл етс невысока точность, обусловленна свободным движением конвективных потоков вблизи образца, в результате которого возникает градиент температур по его толщине и изменение его кривизны, что приводит к перемещению его свободного конца. Так как эти перемещени нельз отличить от перемещений, св занных с зависимостью модул упругости от температуры , то они привод т к методической погрещности .A disadvantage of the known device is the low accuracy due to the free movement of convective currents near the sample, which results in a temperature gradient along its thickness and a change in its curvature, which causes its free end to move. Since these movements cannot be distinguished from movements associated with the dependence of the elastic modulus on temperature, they lead to methodological error.

Целью изобретени вл етс повыщение точности.The aim of the invention is to increase accuracy.

Дл этого в предлагаемом устройстве корпус выполнен в виде цилиндрической термокамеры дл размещени образца, установленной консольно на подшипниковом подвесе с возможностью вращени вокруг своей оси, в качестве оптического прибора используетс автоколлиматор, захват расположен на противоположной относительно подвеса торцовой стенке камеры и выполнен с зеркальной плоскостью, перпендикул рной к оси вращени камеры и обращенной к автоколлшматору, в камере в месте закреплени образца, выполнены симметричные относительно оси ее вращени сквозные пазы, устройство снабжено грузом с зеркальной плоскостью, центр т жести которого размещаетс в плоскости торца образца, перпендпкул рного к его оси, зеркальна плоскость которого обращена к автоколлиматору так, что лучи, отражеииые от зеркальной плоскости, проход т через пазы камеры.For this, in the proposed device, the body is made in the form of a cylindrical heat chamber for placing a sample mounted cantilever on a bearing suspension rotatably around its axis, an autocollimator is used as an optical device, the grip is located on the end wall of the chamber opposite to the suspension and is perpendicular the camera, which is oriented towards the axis of rotation and facing the autocollimator, in the chamber at the point of the sample fixing, are made symmetrical about its axis tim-through grooves, the apparatus is provided with a cargo plane mirror, the center of gravity which is placed in the end of the sample plane perpendpkul molecular weight to its axis, the mirror plane which faces the autocollimator so that rays from otrazheiiye mirror plane extending through the slots of the camera.

На фиг. 1 .изображена схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - вид по стрелке Л на фиг. 1.FIG. 1. Shows a diagram of the proposed device; FIG. 2 is a view along arrow L of FIG. one.

Устройство содержит основание /, укрепленные на основании автоколлиматор и иодщииниковый подвес 3, имеющий гопизонтальную ось вращени . На подвесе .; с помощью -хвостовика 4 устаковлепа термокамера 5, имеюща форму полого цилиндра с двум торцовыми стенками. Oci. ;1ил иидричгской термокамеры 5 совпадает с осью подвеса 3. На противоположной относительно подвеса торцовой стенке термокамеры расположен захват 6 дл консольного закреплени образца 7, выполненный в виде глухой гайки. За:хват 6 подж,имае: образец 7 к внутренней поверхности стенки термокамеры 5 и снабжен зеркальной плоскостью 8, образованной на торце захвата 6, обращенном к автоколлиматору 2. К свободному концу образца 7 присоединен груз 9 с зеркальной плоскостью 10, стирающийс в торец // образца. Центр т жести груза 9 размещаетс в плоскости торца // и прижат к торцу 11 образца 7 с помощью гайки 12. Вес груза 9 подобран так, что обеспечиваетс заданный прогиб свободного конца образца под его собственным весом и весом груза 9. В торцовой стенке термокамеры 5, на которой расположен захват 6, выполнены два фасолевидных сквозных паза 13 и 14, симметричных относительно оси вращени термокамеры 5. Через эти пазы со стороны автоколлиматора 2 видна зеркальна плоскость 10 груза 9, что позвол ет вести измерени угла между грузом 9 и захватом 6 с помощью автоколиматора 2. Устройство содержит также привод дл разворота термокамеры 5 вокруг своей оси (не показан).The device comprises a base / reinforced on the base of an autocollimator and an axle suspension 3 having a horizontal axis of rotation. On the suspension. with the help of the tailpiece 4 of the Ustaklep heat chamber 5, having the shape of a hollow cylinder with two end walls. Oci. ; 1l and the Idrichg heat chamber 5 coincides with the axis of suspension 3. On the opposite end wall of the heat chamber with respect to the suspension, there is a gripper 6 for cantilever mounting of sample 7, made in the form of a blind nut. For: grip 6 podzh, imae: sample 7 to the inner wall surface of heat chamber 5 and provided with a mirror plane 8 formed at the end of the gripper 6 facing the autocollimator 2. A weight 9 with a mirror plane 10 erasing at the end / is attached to the free end of sample 7 / sample. The center of gravity of the load 9 is placed in the plane of the end // and pressed against the end 11 of sample 7 with the help of a nut 12. The weight of load 9 is selected so that a given deflection of the free end of the sample is ensured under its own weight and the weight of load 9. In the end wall of the heat chamber 5 The gripper 6 is located on it. Two bean-shaped through grooves 13 and 14 are symmetrical about the axis of rotation of the heat chamber 5. Through these slots from the side of the autocollimator 2, the mirror plane 10 of the load 9 is visible, which allows measuring the angle between the load 9 and the gripper 6 s help autocollimator 2. The device also contains a drive for turning the heat chamber 5 around its axis (not shown).

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Образец 7 иагружают с помощью груза 9. Устройство устанавливают в термокамере (не показана) с оптическими окнами, через которые осуществл етс св зь автоколлиматора с зеркалами.Sample 7 is loaded with the help of load 9. The device is installed in a heat chamber (not shown) with optical windows through which the autocollimator communicates with the mirrors.

В указанной камере устанавливают заданную температуру t, например 20° С. Термокамера 5 служит дл стабилизации температуры по длине образца.A specified temperature t is set in this chamber, for example, 20 ° C. Thermal chamber 5 serves to stabilize the temperature along the length of the sample.

Далее измер ют с помощью автоколлиматора 2 угловые координаты нормалей к зеркальным плоскост м 8 и 10.Ч,Next, the angular coordinates of the normals to the mirror planes 8 and 10 are measured by the autocollimator 2

С помощью привода (не показан) разворачивают термокамеру 5 на угол 180° С вокруг оси и повтор ют измерени .Using a drive (not shown), the heat chamber 5 is rotated at an angle of 180 ° C around the axis and the measurements are repeated.

Вычисл ют угол ф| разворота свободно о конца образца при температуре f под пействием собственного веса груза по формулеCalculate the angle f | the turn is free about the end of the sample at the temperature f under the action of the own weight of the load according to the formula

.).:.):

( Ф, (F,

и и Ф ,2- угловые координаты норгде малей к зеркальным плосКОСТЯМ 8 и 10 Е исходном положении термокамеры 5; Ф и и угловые координаты нормалей к зеркальным плоскост м 8 и 10 при повороте термокамеры 5 на 180.and and Ф, 2 - angular coordinates are nordlessly smaller to the mirror planes 8 and 10 E in the initial position of the heat chamber 5; Ф and and the angular coordinates of the normals to the mirror planes m 8 and 10 when turning the heat chamber 5 to 180.

Устанавл1ивают в термокамере заданную температуру и, повтор аналогичные измерени , вычисл ют угол ф2, .характеризующий угол разворота свободного конца образца 7 при температуре fj ЦОД действием собственного веса и веса груза 9.A predetermined temperature is established in the heat chamber and, repeating the same measurements, calculate the angle Φ2, which characterizes the angle of rotation of the free end of the sample 7 at the temperature fj of the data center by the action of its own weight and the weight of the load 9.

Температурный коэффициент статического модул при изгибе определ ют по формулеThe temperature coefficient of the static modulus at bending is determined by the formula

-2а,-2a

(1 -t- 2)-() t;(1 -t- 2) - () t;

а - коэффициент линейного расширеa - coefficient of linear expansion

ни материала образца -no sample material -

град , hail

Claims

1. Nat United States No. 3248935, CL. 73-100, 1966.

TO

70