SU830233A1 - Устройство дл измерени внутренне-гО ТРЕНи B ТВЕРдыХ ТЕлАХ - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к измерению механических свойств твердых тел акустическими методами и может быть использовано дл  измерени  внутреннего трени  в твердых телах с помощью ультразвука.

Известно устройство дл  измерени  внутреннего трени  в твердых телах, содержащее образец, выполненный в виде проволоки, один конец которой неподвижно закреплен, инерционный элемент, приспособление дл  создани  нагрузки l.

Недостатком этого устройства  вл етс  невозможность измер ть внутреннее трение во врем  воздействи  на образец ультразвуковых напр жений.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  внутреннего трени  в твердых телах во врем  воздействи  на образец ультразвука, содержсоцее ультразвуковой преобразователь продольных колебаний с концентратором и инерционный элемент, между которыми крепитс  образец в виде проволоки длиной 3/4 длины ультразвуковой волны 12.

Недостатком устройства  вл етс  относительно небольшой диапазон измерений и их невысока  точность вследствие малых пределов изменени  статических напр жений, а также невозможность работы при больших величинах ультразвуковых деформаций из-з потери устойчивости образца.

Цель изобретени  - расширение диапазона и повьлиение точности измерений .

Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройство введена нить с приспособлением дл  ее нат жени , конец которой жестко св зан с инерционным элементом, при этом инерционней элемент выполнен в виде резонансного стержн  полуволновой длины и сосредоточенной массы, котора  размещена на нем в плоскости, соответствующей узлу ультразвуковых колебательных смещений.

На чертеже представлена принципиальна  констуктивна  схема устройства .

Claims (2)

1. Устройство состоит из ультразвукового преобразовател  1 продольных колебаний с концентратором 2, который с помощью фланца 3, размещенного в узловой плоскости, неподвижно закреплен на станине. Образец 4 выполнен , например, в виде гантели полуволновой длины ультразвуковой волны Инерционный элемент 5 также полуволновой длины. выполнен в виде резонансного стержн , в центральной плос кости которого, соответствующей узлу ультразвуковых колебательных смещений , размещена сосредоточенна  инерционна  масса 6, например диск с заданным моментом инерции. Нить 7 и приспособление 8 дл  ее нат жени  обеспечивают заданное значение одно .осного напр жени  в материале образца . Все перечисленные элементы последовательно скреплены между собой например, с помощью кле  или винтов Возможен также вариант обратного расположени  элементов устройства, при котором сила т жести земли действует противоположно направлению силы нат жени . Такое расположение элементов устройства позвол ет проводить измерени  внутреннего трени  в материале, начина  с нулевого одноосного напр жени , так как можно скомпенсировать напр жение в образце , создаваемое весом элементов 5-7 устройства. Совокупность элементов 1, 2, 4 и 5 устройства представл ет собой ультразвуковую резонансную колебательную систему, что позвол ет возбуждать в образце 4 значительные амплитуды продольных ультразвуковых н пр жений, не оказыва  вли ни  ни на крутильные колебани  образца, ни на точность регистрации этих колебаний . Регистраци  крутильных колебаний осуществл етс  любым известным способом, например световым, по колебани м сосредоточенной массы 6, размещенной в плоскости, соответству щей узлу ультразвуковых колебательных смещений резонансного стержн . Устройство работает следующим об разом. Каким-либо известным, например индуктивным,способом возбуждают крутильные колебани  образца 4. Частота этих колебаний обычно весьма низка , пор дка дес тков герц. Одно временно провод т регистрацию ампли туды крутильных колебаний, по затуханию которой определ ют величину внутреннего трени . Такую же регист-1 рацию амплитуды крутильных колебаний провод т затем при заданном уровне ультразвуковых напр жений. При этом наблюдают изменение величины затухани  крутильных колебаний. Тот же цикл измерений можно проводить при различных величинах статических нагрузок , создаваемых приспособлением 8 с помощью тонкой длинной нити 7. Использование изобретени  позволит существенно расширить диапазоны амплитуд статических и ультразвуковых напр жений, проводить достоверные измерени  внутреннего трени , отражакицего внутреннюю структуру материала, непосредственно во врем  ультразвукового воздействи  при пластическом деформировании, т.е. поможет вы снить физические закономерности , протекающие при таких важных в практике процессах, как волочение, выдавливание, штампование и т.д., под действием ультразвука. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  внутреннего трени  в твердых телах, содержащее ультразвуковой преобразователь продольных колебаний с концентратором и инерционный элемент, о т л и ч а ю щ е е с   тем, что, с целью расширени  диапазона и повышени  точности измерений, в него введена нить с приспособлением дл  ее цат жени , конец которой соединен с инерционным элементом, при этом инерционный элемент выполнен в виде резонансного стержн  полуволновой длины и сосредоточенной массы, котора  размещена на нем в плоскости, соответствующей узлу ультразвуковых колебательных смещений. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Внутреннее трение в металлах и сплавах. Наука, 1966, с. 199-200.
2. 2.Бадал н В.Г. и Казанцев В.Ф. Физика металлов и металловедение, 1978, т. 45, № 6, с. 1308 (прототип).

   1