Устройство для измерения поперечной деформации образцов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 191 (1 5114 С 01 В 5 САНИЕ ИЗОБРЕТ концов ленточнойпредназначеннойпуансоне 5 проти7, соединенногобалки 3 посредствследствие чего ность непосредственного измерения величины, пропорциональной кубу выобразца 9 и входящей в расчетнуюмулу для измерения коэффициентасока. При сжатии образца 9 междусонами 5 и 10 ленточные пружиныпрямляются и перемещают гибкую ленту1 на линию наибольшего диаметра обрца 9, а точка 11 эащемления скользитпо балке 3, изменяя ее длину 1, аследовательно, и прогиб, регистрируемый по шкале 6. Стрелка 4 показываетвеличину, пропорциональную кубу высоты образца. Продольная и поперечнаядеформации измеряются соответственнодатчиком продольной деформации и гибкой лентой 1. Устройство повышает тоность измерения коэффициента Пуассонблагодаря учету изменения формы иобъема образца. 1 ил. соты фор- Пуас- пуан выаз 1 М ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Днепропетровский инженерностроительный институт(56) Авторское свидетельство СССРУ 630520, кл. С 01 В 5/30, 1975.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОПЕРЕЧНОЙ ДЕФОРМАЦИИ ОБРАЗЦОВ(57) Изобретение относится к механи-ческим средствам измерения деформаций и может быть использовано приизмерении поперечной деформации сжа,тия цилиндрических образцов при полэучести под нагрузкой. Цель изобретения - измерение также и коэффициентаПуассона образца, что достигаетсявведением упругой балки 3 со стрелкой 4 на одном конце, предназначеннойдля закрепления другим концом на пуансоне 5 пресса и взаимодействующейв средней части в точке 11 с одним иэ пружины 2, шкалы 6,для закрепления настрелки 4, и грузао свободным концомом гибкой тяги 8,оявляется возможИзобретение относится к измерительной технике, может бЫть использовано для исследования образцов, имеющих цилиндрическую форму и высокую деформативность при ползучести под постоянной нагрузкой и является усовершенствованием известного устройства по основному авт.св. У 630520,По основному авт.св. В 630520, известно устройство для измерения поперечной деформации образцов, содержащее охватывающую образец по диаметру гибкую ленту, соединенную с пружин. ным натяжным механизмом, с закрепленными на ней ленточными пружинами, каждая из которых состоит иэ двух профильных элементов, При сжатии образца цилиндрической формы элементы ленточных пружин перемещают гибкую измерительную ленту в положение, соответствующее максимальному диаметру поперечного сечения (на середину высоты деформированного образца). Это устройство может служить также и для измерения коэффициента Пуассона, будучи дополнительно датчиком продольной деформации.Однако данное устройство характеризуется недостаточной точностью измерения коэффициента Пуассона, так как не учитывается .изменение объема исследуемого образца при его деформировании и последующей ползучести. Существование релаксационных процессов в материале образца приводит к изменению его объема при деформировании, за счет чего возникает необходимость измерения не только линей" ных деформаций образца, но и более высоких степеней этих величин.Цель изобретения - измерение также и коэффициента Пуассона цилиндрических образцов с учетом изменения объема образца впроцессе ползучести.Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены упругая балка со стрелкой на одном конце, предназначенная для закрепления другим концом на пуансоне пресса и взаимодействующая в средней части с одним иэ концов ленточной пружины, шкала, предназначенная для закрепления на пуансоне пресса против стрелки, и груз, соединенный со свободным концом балки посредством гибкой тяги, вследствие чего появляется возможность непосредственного измерения величины, пропорциональной кубу вы 1362915 гсоты образца и входящей в расчетнуюформулу для измерения коэффициентаПуассона,На чертеже представлено устройство для измерения поперечной деформации, установленное на образец, зажатый между пуансонами пресса.Устройство для измерения попереч 10 ной деформации образцов содержит гибкую ленту 1, соединенную с пружиннымнатяжным механизмом (не показан),закрепленные на гибкой ленте 1 ленточные пружины 2, состоящие из двуходинаковых профильных элементов, упругую балку 3 со стрелкой 4 на одном конце, предназначенную для установки между верхним пуансоном 5 прес"са и взаимодействующую в средней час 20 ти с одним из концов ленточной пружины 2, шкалу 6, предназначенную длязакрепления на верхнем пуансоне 5пресса против стрелки 4, и груз 7,соединенный со свободным концом25 балки 3 посредством гибкой тяги 6.Образец 9 устанавливается между верхним и нижним пуансонами 5 и 10 пресса.Устройство работает следующим об 30 разом.Исследуемый образец 9 помещаютмежду пуансонами 5 и 10, охватываютпо диаметру гибкой лентой 1, соединенной с пружинным натяжным механизмом, верхний край профильного элемента ленточной пружины 2 устанавливают в точке 11 контакта с упругой балкой 3, стрелка 4 при этом указывает на шкале 6 деление, которое40 в дальнейшем принимают за начало отсчета. Между пуансонами 5 и 10 устанавливают также датчик продольнойдеформации (не показан). Образец 9подвергают одноосному сжатию, При45 этом ленточные пружины 2 выпрямляются и перемещают гибкую ленту 1 налинию наибольшего диаметра образца 9,а точка 11 защемления упругой балки3 скользит по последней, изменяя ее50 длину (на чертеже это соответствуетсмещению точки 11 вправо по балке 3).Прогиб балки при новой длине, соответствующей расположению точки 11,отмечают по шкале 6 стрелкой 4, В55 результате при фиксированном усилиисжатия определяют изохронные значения максимального диаметра и высотыЬ образца, а также значение высотыв третьей степени (Ьз).1362915 О = 0,5 ( --- )эЬоЧо Ь где ЬЧ- высота и объем недеформированного образца соответственно. формула изобретения20), (2) Устройство для измерения попереч( 4 г д ш= 0,5 Составитель Н, ТимошенкоТехред Л. Олийнык Корректор М. Демчик, Редактор М. Петрова Заказ 6354/26 Тираж 677ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб.; д, 4/5 Подписное Производственно-, полиграфическое предприятие, г, ужгород, ул. Проектная, 4 Для вычисления коэффициента Пуассона ( Ш ) с учетом изменения объема цилиндрического образца используется формула Принимая, что деформирование боковой поверхности образца состоит в выпучивании замкнутой цилиндрической оболочки, сжатой вдоль образующих усилиями, равномерно распределенными по дуговой кромке, можно формулу (1) преобразовать к виду где г, - радиус основания образца;Ь в , высота;ьг(г - радиус наибольшего сечения).Иэ формулы (2) видно, что для определения необходимо иэохронно измерять величины Ь, дг, Ьэ. Если для измерения высоты образца использовать только датчик продольной деформации с последующим возведением Ь в третью степень, то относительная ошибка определения р в три раза больше, чем при непосредственном измерении Ь. В данном устройстве при определенныхсоотношениях между величинами Ь, 1и длины 1. профильного элемента ленточной пружины 2, а также жесткостибалки 3 и массы груза 7 упругая балка, взаимодействующая в средней части с одним из концов ленточной пружины, дает воэможность непосредственно 10 измерять величину, пропорциональнуюЬэПредлагаемое устройство позволяетизмерять коэффициент Пуассона р нацилиндрических образцах при ползучес ти с учетом изменения формы и объемаобразца, что повышает точность определения этого коэффициента. ной деформации образцов по авт.св.В 630520, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью измерения на цилинд рических образцах также и коэффициента Пуассона, оно снабжено упругой балкой со стрелкой на одном конце, предназначенной для закрепления другим концом на пуансоне пресса и вэаиЗ 0 модействующей в средней части с однимиз концов ленточной пружины, шкалой, предназначенной для закрепления на пуансоне пресса против стрелки, и грузом, соединенным со свободным концом балки посредством гибкой тяги.