Устройство для измерения деформационно-прочностных параметров материалов

(51)5 6 01 В 5/30 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1040382, кл. 0 01 М 3/48, 1982,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМ 5 ЦИОННО-ПРОЧНОСТНЫХ ПАРАМЕТРОВ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к приборам для измерения механических свойств материалов, веществ и может быть использовано, например, для определения твердости легЗ,2 1670359 А 1 кодеформируемых материалов. Цель изобретения - повышение точности измерений и расширение области использования. Устройство содержит корпус 1, размещенные в нем механизм 16 нагружения, передаточный стержень 7 с датчиком 8 нагрузки, соединенный с индентором 9, и электронный анализатор 14 с индикатором 15. стержень 7 подвешен на уравновешивающей системе 2, а на корпусе 1 как на метрологической базе закреплены два датчика 10 и 11 вертикального перемещения индентора 9, которые подключены к блоку 13 обработки сигналов, выход которого подсоединен к электронному анализатору 14. второй выход которого соединен с механизмом 16 нагружения. 1 ил.Изобретение относится к приборам для измерения механических свойств материалов, веществ и может быть использовано, например, для определения твердости легкодеформируемых материалов,Цель изобретения - повышение точности измерений и расширение области использования,На чертеже представлена функциональная схема устройства.Устройство содержит корпус 1, на верхнем основании которого закреплена уравновешивающая система 2, которая может быть выполнена, например, в виде поплавковой конструкции, где в резервуаре 3. наполненным жидкостью 4, плавает поплавок 5, на котором закреплен кронштейн 6, На кронштейне укреплен стержень 7, жестко соединенный через датчик 8 нагрузки с индентором 9 линейчато-конической формы. На внутренней поверхности корпуса 1 закреплены датчики 10 и 11, отражающие время и величину перемещения стержня соответственно вниз и вверх.Электронная схема устройства включает в себя усилитель 12, согласующий работу датчика нагрузки, блок 13 обработки сигналов, выход которого соединен с электронным анализатором 14, выходы которого соединены с индикатором 15 параметров и с механизмом 16 нагрузки.Устройство работает следующим образом.Уравновешенный стержень 7 с индентором 9 устанавливают на контролируемой поверхности испытуемого обьекта, расположенного на метрологической базе. Устанавливают ноль отсчета положения индентора датчиков 10 и 11, Включают механизм 16 нагрузки, при этом индентор 9 углубляется в материал, а датчик 10 электронного типа выдает импульс, где амплитуда соответствует линейному размеру перемещения, а длительность - времени проникновения индентора в материал.Для стабилизации прикладываемой величины силы механизм 16 нагрузки электрически связан с электронным анализатором, куда через усилитель 12 поступает управляющий сигнал с датчика 8 нагрузки. После заданного углубления индентора 9, отключается механизм 16 нагрузки и тем самым полностью снимается внешняя нагрузка, при этом действуют силы упругости испытуемого материала, которые вытеснят уравновешенный индентор 9 вверх, при этом датчик 11 выдает информацию о величине расстояния перемещения индентора и времени перемещения. Сигналы с датчиков 10 и 11 поступают в блок 12 обработки сигна 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 лов, где получают результирующую пространственно-временную зависимость перемещения индентора.Результирующий сигнал поступает в электронный анализатор 14, где в соответствии с выражением (1) и (2) получают информационный сигнал, который поступает на цифровое табло индикатора 15. Функциональные воэможности блоков 13 и 14 может выполнять ЭВМ, При этом задается программа для вычисления коэффициента упругости Ку по формуле(1) где Р - величина кваэистатической нагрузки;Ьп - величина обратного перемещения индентора.Коэффициент прочности й соответственно определяется по формуле(2) где и - глубина погружения индентора в материал,Устройство повышает точность измерений эа счет уравновешивающей системы и в то же время позволяет определять абсолютные упругие характеристики материала, Кроме этого, уравновешенный индентор позволяет проводить исследования на любых материалах, например на резине, пластмассе и т.д., и таким образом расширяет практическое применение устройства, т.е, область использования.В результате возможности измерения параметров упругости, позволяет устройству определять прочность без использования табличных значений или определяемых любым способом модуля упругости, Использование линейчато-конической формы индентора, имеющего строго физико-математическое обоснование, позволяетустройству измерять прочность, пластичность и упругость в физической абсолютной системе единиц. Формула изобретения Устройство для измерения деформационно-прочностных параметров материалов, содержащее корпус, размещенные в нем механизм нагружения, передаточный стержень с датчиком нагрузки, соединенный с индентором, и электронный анализатор с первым датчиком вертикального перемещения индентора, от л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений и расширения области использования, стержень подвешен на уравновешивающей системе, а на корпусе закреплен второй дат1670359 Составитель В, СавичевТехред М,Моргентал Корректор М, Кучерявая Редактор С. Лисина Заказ 2736 Тираж 366 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж, Раушская наб 4/5. Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 чик вертикального перемещения индентора, оба датчика перемещений подключены к блоку обработки сигналов, выход которого подсоединен к электронному анализатору,второй выход которого соединен с механизмом нагружения.