Устройство для определения внутреннего трения материалов в процессе одноосного растяжения

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3(50 0 01 В 32 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ,(21) 3469037/25-28.(72) А.И. Лазукин, Е,Г. Романова, В,А. Вальцифер и А,С. Ермилов (71) Пермский политехнический институт(53) 620.178,311,62 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 241070, кл, С 01 И 3/32, 1967.2, Погорелов В.Г. и др. Механизмы внутреннего трения в твердых телах. М., "Наука", 1976, с. 131-133.(54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ МАТЕРИАЛОВВ ПРОЦЕССЕ ОДНООСНОГО РАСТЯЖЕНИЯ,содержащее обратный крутильный маятник, механизм растяжения образца,.ЯО 2267 Ы 5 А связанный с нижним захватом образца, систему возбуждения и регистрации крутильных колебаний, датчик растягивающего усилия с упругим чувствительным элементом и раму с верхней траверсой, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точностиснабжено двуплечим рычагом, шарнирно соеднненньм с рамой, к одному плечу которого подвешен маятник, а второе плечо оперто через упругий элемент на верхнюю траверсу, и демпфером, соединенным с первым плечом рычага.2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что второе плечо оперто на верхнюю траверсу через упругий элемент датчика, а рычаг снабжен противовесом.Изобретение относится к испытаниям Физико-механических свойствматериалов, а именно к устройствам для определения внутреннеготрения материалов в процессе иходноосного растяжения. 5Известно устройство для определения внутреннего трения материалов в процессе одноосного растяжения, содержащее крутильный маятник,механизм растяжения, систему возбуждения и .регистрации крутильныхколебаний и датчик растягивающегоусилия, выполненный в виде динамометрической скобы 13.Данное устройство предполагаетступенчатое продольное нагружение,что не позволяет производить измерение внутреннего трения в процессе непрерывного растяжения.Наиболее близким к изобретениюявляется устройство ,цля определе-.ния внутреннего трения материаловв процессе одноосного растяжения,содержащее обратный крутильныймаятник, растягивающее устройство,связанное с нижним захватом образца, систему возбуждения и регистрации крутильных колебаний, датчик растягивающего усилия с упругимчувствительным элементом и раму сверхней и нижней траверсами 2). 30Однако и это устройство обладаетневысокой точностью из-за того, чтона датчик растягизающего усилиядейстьует вес колебательной системыи периодическая продольная нагрузка, 35возникающая в образце в процессеего закручивания.Цель изобретения - повышение точности за счет устранения влияния веса колебательной системы и периодической продольной нагрузки, возникающей в образце в процессе его закручивания, на датчик растягиваю- щего усилия.Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения внутреннего трения материалов в процессе одноосного растяжения, содержащее обратный крутильный маятник, механизм растяжения образца, связанный с нижним захватом образца, систему возбуждения и регистрации крутильных колебаний, датчик растягивающего усилия с упругим чувствительным элементом, и раму с верхней траверсой, снабжено двуплечим рычагом, шарнирно соединенным с рамой, к одному плечу которого подвешен маятник, а второе плечо оперто через упругий элемент на верхнюю траверсу, и демпфером, соединенным бО с первым плечом рычага.Кроме того, второе плечо рь 1 чага оперто на верхнюю траверсу через упругий элемент датчика, а рычаг снабжен противовесом, 65 Демпфирование продольных колебаний устраняет влияние на датчикрастягивающего усилия периодическихпродольных нагрузок, возникающихпри закручивании образца, а применение рычага с противовесом устраняет влияние веса колебательнойсистемы на датчик.На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство для определения внутреннего трения материалов в процессе одноосного растяжения.Устройство содержит обратный крутильный маятник, включающий инерционный элемент 1 с грузами 2 и 3,подвешенный на торсионе 4, верхнийзахват 5 и нижний захват б образца7, механизм растяжения образца 7,состоящий из электродвигателя В средуктором, зубчатой передачи 9 иходового винта 10, связанного с нижним захватом б образца 7, системувозбуждения и регистрации крутильных колебаний, включающую электромагнитный вибровозбудитель 11 ивибропреобразователь 12, датчик 13растягивающего усилия с упругим чувствительным элементом (на чертежене показан), раму 14 с верхнейтраверсой 15, двуплечий рычаг 16,соединенный при помощи подшипника 17 с рамой 14, к первому плечу18 которого подвешен крутильныймаятник, а второе плечо 19 оперточерез упругий элемент на верхнюютраверсу 15, жидкостной демпфер20, соединенный с первым плечом18 рычага 16, и противовес 21,Упругим элементом (на чертеже непоказан) может служить упругийэлемент датчика 13 растягивающегоусилия. Для проведения испытаний винтервале температур устройствоможет быть снабжено термокриокамерой 22,Устройство работает следующимобразом.Образец 7 закрепляется междуверхним захватом 5 и нижним захватом б крутильного маятника. Дляполучения характеристики внутреннего трения инерционный элемент 1поворачивается на заданный угол спомощью электромагнита вибровозбудителя 11, Затем электромагнитобесточивается, и крутильный маятник совершает свободнозатухающиеколебания, которые регистрируютсяс помощью вибропреобразователя 12,Одновременно со снятием закручивающего усилия включается электродвигатель 8 механизма растяженияобразца, связанного с нижним захватом 6 образца 7, и производитсянепрерывное растяжение образца.Крутильные. колебания возбуждаютсячерез равные промежутки времени и1067405 ираж 8 одписное Филиал ППП "Патент ведется дискретная запись кривых затухания амплитуды колебаний в зависимости от величины растягивающего усилия и деформации .образца. По кривым затухания определяется декремент колебаний, который является мерой внутреннего трения.Периодические продольные нагрузки, возникающие в образце 7 при его закручивании и передающиеся на датчик 13 через двуплечий рычаг 1 б, сглаживаются при помощи жидкостного демпфера 20. Влияние веса ВНИИПИ Заказ 11201/47 инерционного стержня 1 с грузами 2 и 3 на датчик 13 устраняетсяпротивовесом 21Использование изобретения позволяет повысить точность определения 5 внутреннего трения материалов впроцессе одноосного растяжения путем устранения влияния веса колебательной системы и периодическойпродольной нагрузки, возникающей в 10 образце в процессе его закручивания на датчик растягивающегоусилия жгород, ул. Проектная, 4