Датчик упругих деформаций сжатия образца

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИДЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19) (11 974 А 1 51)4 С 01 В 5/3 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНН А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела(53) 531.781,2 (088.8)(56) Авторское свидетельство СССР У 855376, кл. С 01 В 5/30, 1981,Авторское свидетельство СССР Р 989311, кл. С 01 В 5/30, 1983.(54) ДАТЧИК УПРУГИХ ДЕФОРМАШф СКАИЯОБРАЗЦА(5) Изобретение относится к измерительной технике -и может быть использовано при испытании образцов материалов на сжатие в широком диапазонеизмеряемых деформаций. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей датчика для измерения также и пластических деформаций,что достигается введением дополнительного изогнутого по дуге окружности упругого элемента 5 с упругими149744 6 сткость упругой балки незначительно.При переходе эа предел пропорциональности в область пластическис деформаций дополнительный упругий элемент 5 совмещается с поверхностью балки и работает на растяжение, увеличивая жесткость Ьалки в ее средней части, что дает возможность измерять боль шие перемещения концов балки при малых приращениях деформации тензорезистора 2. Датчик позволяет упростить и ускорить экспериментальное,исследование образцов в широком диапазоне 15 нагрузок и деформаций, 1 ил. Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь" зовано при испытании образцов материалов на сжатие в широком диапазоне измеряемых деформаций. 25Целью изобретения явлнется расширение функпиональных возможностей датчика для измерения также и пластических деформаций, что достигается введением дополнительного изогну того по дуге окружности упругого элемента с упругими шарнирами на концах, закрепленного с их помощью в средней части балки со стороны, противоположной тенэорезистору, и выполнением радиуса кривизны дополнительного упругого элемента, равного радиусу кривизны балки при измерении деформации, соответствующей пределу пропорциональности материала образца.АОНа чертеже представлен датчик упругих деформаций сжатия образца, оЬщий вид.Датчик упругих деформаций сжатия образца при одноосном нагружении содержит упругую балку 1, тензорезистор 2, закрепленный на боковой поверхности упругой балки 1 в средней ее части, две скобы 3 и 4, каждан из которых средней частью соединена с одним из концов упругой балки 1, и дополнительный изогнутый по дуге окружности упругий элемент 5 с упругими шарнирами 6 и 7 на концах, закрепленный с их помощью в средней части упругой балки 1 со стороны, противоположной тензореэистору 2. Упругие шарниры 6 и 7 могут быть выполнены, например, в виде двух поперечных кашарнирами б и 7 на концах, закреплен -ного с их помощью в средней частиупругой балки 1 со стороны, противоположной тензорезистору 2, и выполнением радиуса кривизны дополнительного упругого элемента 5, равнымрадиусу кривизны упругой балки 1 приизмерении деформации, соответствующейпределу пропорциональности материалаобразца 8, Датчик закрепляют с помощью скоб Э и 4 на образце. При сжатии в упругой области дополнительныйупругий элемент 5 работает на изгиб,вследствие чего его влияние на женавок на дополнительном упругом элементе 5. Радиус кривизны дополнительного упругого элемента 5 выполнен равным радиусу кривизны упругойЬалки 1 при измерении деформации,соответствующей пределу пропорцио-.нальности материала образца. Для выполнения этого условия датчик изготавливают, например, следующим образом.Нагружают упругую балку 1 с тензорезистором 2 до получения продольнойдеформации концов упругой балки 1,соответствующей пределу пропорциональности материала образца, контролируют радиус кривизны, и на оправкесоответствующего радиуса плоно прижимают ко всей поверхности упругойбалки 1 дополнительный упругий элемент 5. Б этом положении концы упругого элемента 5, расположенные заупругими шарнирами б и 7, закрепляют на упругой Ьалке 1, например, спомощью пайки. При выпрямлении упругой балки 1 дополнительный упругийэлемент 5 имеет радиус кривизны,приблизительно равный радиусу кривизны упругой балки 1 в момент ее нахождения на оправке,Датчик упругих деформаций сжатияоЬразца работает следующим образом.Датчик упругих деформаций сжатиязакрепляют с помощью скоб 3 и 4 нацилиндрической поверхности образца 8.При этом упругая балка 1 сохраняетпряйолинейность продольной оси. Принагружении образца 8 в области упругих деформаций упругая балка 1 изгибается в средней части, так же, как1497446 чиком можно контролировать с требуемой точностью и упругие и пластические деформации. формула изобретения Составитель Н,ТимошенкоТехред М.Ходанич Корректор С.Шекмарю Редактор Н.Горват Заказ 4429/41 Тираж 683 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 дополнительный упругий элемент 5.Однако в данном случае дополнительный упругий элемент 5 работает наизгиб, вследствие чего его влияниена жесткость упругой балки 1 незначительно, и сигнал с тензорезистора2 определяется только геометрическими параметрами упругой балки 1. Припереходе за предел пропорциональности 1 Ов область пластических деформацийматериала образца 8 дополнительныйупругий элемент 5 совмещается с поверхностью упругой балки 1 и работаетна растяжение, увеличивая жесткость 15упругой балки 1 в средней ее части,что дает возможность измерять большиеперемещения концов упругой балки 1при малых приращениях деформациитензорезистора 2. Поэтому широкому 20диапазону пластических деформацийобразца 8 соответствует существенноузкая зона приращений сопротивлениятензорезистора 2 на конце градуировочной характеристики датчика. 25 Датчик позволяет упростить и ускорить экспериментальное исследование образцов в широком диапазоне нагрузок и деформаций, так как одним дат Датчик упругих деформаций сжатия образца, содержащий упругую балку, тензорезистор, закрепленный на боковой поверхности упругой балки в ее средней части, и две скобы, кажцая из которых средней частью соединена с одним из концов упругой балки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей датчика для измерения также и пластических деформаций образца, он снабжен дополнительным изогнутым по дуге окружности упругим элементом с упругими шарнирами на концах, закрепленным с их помощью в средней части упругой балки со стороны, противоположной тензорезистору, а радиус кривизны дополнительного упругого элемента выполнен равным радиусу кривизны упругой балки при измерении деформации, соответствующей пределу пропорциональности материала образца.