Тензометр для измерения продольных и угловых деформаций

ЛЬСТВ следовагеомеханики СЭ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ АВТОРСКОМУ СВИ(71) Всесоюзный научно-истельский институт горнойи маркшейдерского дела(56) Авторское свидетельство СССРУ 777399, кл. С 01 В 5/30, 1980.(54) ТЕНЗОЮТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОДОЛНЪХ И УГЛОВЫХ ДЕФОРИАЦИЙ(57) Изобретение относится к измерительной технике, к устройствам для измерения продольных и угловых деформаций образцов. Целью изобретенияявляется расширение области применения путем регистрации деформации вращающихся образцов. При развитии осевой деформации вращающегося образца4 кольца 1, 2 поворачивают на равныеуглы барабаны 9, 10, происходит сдвино фазе сигналов с датчиков 5, 6 поотношению к датчику 15. При развитииугловой деформации вращающегося обраца кольца 1, 2 смещают барабаны 9,10 по углу, смещаются по фазе сигналс датчиков 5 и 6. 1 ил.1 133Изобретение относится к измерительной технике, к устройствам для измерения продольных и угловых деформаций образцов из иэотропных материаловпри механических испытаниях на.прочность,Цель изобретения - расширение области применения путем регистрациидеформаций вращающегося изотропногообразца,На чертеже изображен тензометр,продольный разрез.Тензометр содержит два кольца 1и 2 с подпружиненными опорами 3 дляустановки на образец 4, два датчика5 и 6 перемещения, третье кольцос подпружиненными опорами, расположенное посредине между кольцами 1 и2, наружную обойму 8 в виде втулки,сопряжецной внутренним своим диаметром с кольцами 1, 2 и 7, два внутренних кулачковых барабана 9 и 10, выполненых в виде втулок, пазы 11 и12 которых выполнены противоположнонаправленными с одинаковым шагом.Барабаны 9 и 10 сопряжены с кольцами) и 2, так как их ролики 13 и 14 закреплены на кольцах 1 и 2. Устройствосодержит третий датчик 15 перемещеШШ,Датчики перемещений 5, 6 и 15 выполнены в виде контактных преобразователей угловых перемещений, напри-,мер высокоомцых проводников со щетками. При этом первые контактныеэлементы (щетки) закреплены соответственно ца обоих барабанах 9, 10 исреднем кольце 7, а вторые контактныеэлементы (проводники) всех датчиков5, 6, 15 закреплены на обойме 8.Устройство работает следующимобразом.Прп испытании вращающегося вокруг своей оси образца 4 из изотропного материала вместеним вращаются все детали устройства, за исключением обоймы 8 с проводниками датчиков перемещений 5, 6 и 15. При отсутствии осевой деформации образцаи крутильной сигналы датчиков 5, 6 и 15ца осциллограмме будут в виде трех пикэобразцых линий с максимумами пиков ца равных расстояниях от началазаписи. При появлении осевой деформации образца 4 происходит взаимноесближение или удаление колец 12,вдоль оси образца, ролики 13 и 14при этом поворачивают барабаны 9 и 7647 210 относительно дополнительного кольца 7 на равные углы в одном направлении, Углы поворота барабанов относительно дополнительного кольцапропорциональны величине осевой деформации и зависят от шага пазов 11и 12. При таком повороте барабановпроисходит смещение пиков записи сигналов датчиков 5 и 6 относительнопиков записи сопротивления датчика15. Взаимное смещение пиков датчиков5 и 6 отсутствует. Смещение пиковдатчиков 5 и 6 относительно пиковдатчика 15 пропорционально осевойдеформации образца и определяется сучетом шага пазов 11 и 12.При появлении угловой деформацииобразца 4 происходит взаимное угловоесмещение колец 1 и 2. Угловые повороты колец 1 и 2 посредством роликов 13 и 14 выражаются во взаимномповороте барабанов 9 и 10. Щетки датчиков 5 и 6 смещаются друг относительно друга, что приводит к взаимному смещению пиков на линиях записидатчиков 5 и 6, По величине этогосмещения пиков с учетом чувствительности датчиков определяется взаимныйповорот колец 1, 2 сечений образцана уровнях закрепления колец на нем.Таким образом, по смещению пиковзаписи датчиков 5 и 6 относительнопиков записи датчика 15 определяетсяосевая деформация образца, по смещению пиков записи датчиков 5 и 6 друготносительно друга определяется угловая деформация вращающегося образ,ца. Увязка деформаций с числом оборотов образца производится по подсчету количества пиков на линиях записи. В присутствии меток времени почастоте пиков датчика 15 определяется скорость вращающегося образца.При регистрации деформаций неподвижного образца или образца, повороткоторого не превышает одного оборота, регистрация смещений датчиковпроизводится не по смещениям пиковлиний записи, а по разностям электросопротивлений цепей датчиков. В этомслучае в датчиках используются высокоомные проводники с равными удельными сопротивлениями.Предлагаемое устройство приспособлено для регистрации продольных иугловых деформаций как неподвижного,так и вращающегося с любой скоростьюобразца. Известные устройства дляФормула изобретения Тенэометр для измерения продольных и угловых деформаций, содержащий два цольца с подпружинениыми опорами Составитель В,СавичевТехред М.Ходанич Корректор Л,Бескид Редактор Н.Горват Заказ 4117/35 Тираж 676 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 3 13376 измерения линейных и угловых деформаций работают с неподвижными объектами. Это ограничивает развитие экспериментальной техники, работающей с вращающимися образцами. Приходится5 ограничиваться измерением только угловых деформаций, используя для этого устройства для измерения угла закручивания вращающегося вала иэ смежной области измерительной техники. При этом вие поля зрения остаются параметры вращения образца, его осевые деформации. Такая ситуация складывается, например, при испытании на динамическое кручение методом торможения захвата вращающегося образца. 474для установки на образце и два датчика перемещений, о т л и ч а ю щ и йс я .тем, что, с целью расширения области применения путем регистрации деформации вращающегося иэотропного образца, он снабжен третьим кольцом с подпружиненными опорами, расположенными посредине между первым н вторым кольцом, наружной обоймой, сопряженной с кольцами, внутренними кулачковыми барабанами, сопряженными с кольцами, пазы в которых выполнены противоположно направленными с одинакощим шагом, а ролики кулачков закреплены на кольцах, и третьим датчиком перемещений датчики перемещений выполнены в виде контактных преобразователей угловых перемещений, пер,вые контактные элементы каждого иэ которых. закреплены соответственно на стойках барабанов и среднем коль" це, а вторые контактные элементы всех датчиков закреплены на обойме.