Устройство для измерения внутренне-го трения b твердых телах

Сфез Сфвекник Соцвиектииаскик Республик(22) Заявлено 2505.79 (23) 2787805/18-10 с присоединением заявки йо(2 Э) Приоритет С 01 М 29/00 С 01 Н 3/32 ГосударстаеннмЯ коинтет СССР. но дедам нзобретеннЯ н открытнЯДата опубликования описания 150581) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ вляена принциема устрой" х кре нен ойства являетсяшой диапазон изИзобретение относится к измерению механических свойств твердыхтел акустическими методами и можетбыть использовано для измерения внутреннего трения в твердых телах спомощью ультразвука,Известно устройство для измерениявнутреннего трения в твердых телах,содержащее образец, выполненный ввиде проволоки, один конец которойнеподвижно закреплен, инерционныйэлемент, приспособление для создания нагрузки 11.Недостатком этого устройства яется невозможность измерять внутрнее трение во время воздействия наобразец ультразвуковых напряжений.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство для измерения внутреннеготрения в твердых телах во время воздействия на образец ультразвука, содержащее ультразвуковой преобразователь продольных колебаний с концентратором и инерционный элемент, междукоторыми крепится образец в виде проволоки длиной 3/4 длины ультразвуковой волны 2 .Недостатком устротносительно неболь мерений и их невысокая точность вследствие малых пределов изменения статических напряжений, а также невозможность работы при больших величинах ультразвуковых деформаций иэ-эа потери устойчивости образца.Цель изобретения - расширение диапазона и повышение точности измерений. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введена нить с приспособлением для ее натяжения, конец которой жестко связан с инерционным элементом, при этом инерционный элемент выполнен в виде резонансного стержня полуволновой длины и сосредоточенной массы, которая размещена на нем в плоскости, соответствующей узлу ультразвуковых колебательных смещений.На чертеже представленпиальная констуктивная схства.Устройство состоит из ультраэву кового преобразователя 1 продольны колебаний с концентратором 2, который с помощью фланца 3, размещенного в узловой плоскости, неподвижно заплен на станине. Образец 4 выполнапример, в виде гантели полу 830233волновой длины ультразвуковой волны.Инерционный элемент 5 также полуволновой длины. выполнен в виде резонансного стержня, в центральной плоскости которого, соответствующей узлуультразвуковых колебательных смещений, размещена сосредоточенная инерционная масса 6, например диск с заданным моментом инерции. Нить 7 иприспособление 8 для ее натяженияобеспечивают заданное значение одно,осного напряжения в материале образца. Все перечисленные элементы последовательно скреплены между собой,например, с помощью клея или винтов.Возможен также вариант обратногорасположения элементов устройства, 15при котором сила тяжести земли дей-,ствует противоположно направлениюсилы натяжения. Такое расположениеэлементов устройства позволяет проводить измерения внутреннего трения Щв материале, начиная с нулевого одноосного напряжения, так как можноскомпенсировать напряжение в образце, создаваемое весом элементов 5-7устройства. Совокупность элементов1, 2, 4 и 5 устройства представляетсобой ультразвуковую резонанснуюколебательную систему, что позволяетвозбуждать в образце 4 значительныеамплитуды продольных ультразвуковых напряжений,не оказывая влияния ни накрутильные колебания образца, нина точность регистрации этих колебаний. Регистрация крутильных колебаний осуществляется любым известнымспособом, например световым, по колебаниям сосредоточенной массы 6,размещенной в плоскости, соответствующей узлу ультразвуковых колебательных смещений резонансного стержня.Устройство работает следующим образом,Каким-либо известным, напримериндуктивным, способом возбуждаюткрутильные колебания образца 4. Час-тота этих колебаний обычно весьма 45низкая, порядка десятков герц. Одновременно проводят регистрацию амплитуды крутильных колебаний, по затуханию которой определяют величину внутреннего трения. Такую же регистрацию амплитуды крутильных колебаний проводят затем при заданном уровне ультразвуковых напряжений. При этом наблюдают изменение величины затухания крутильных колебаний. Тот же цикл измерений можно проводить при различных величинах статических нагрузок, создаваемых приспособлением 8 с помощью тонкой длинной нити 7.Использование изобретения позволит существенно расширить диапазоны амплитуд статических и ультразвуковых напряжений, проводить достоверные измерения внутреннего трения, отражающего внутреннюю структуру материала, непосредственно во время ультразвукового воздействия при пластическом деформировании, т.е. поможет выяснить физические закономерности, протекающие при таких важных в практике процессах, как волочение, выдавливание, штампование и т.д., под действием ультразвука.формула изобретенияУстройство для измерения внутреннего трения в твердых телах, содержащее ультразвуковой преобразовательпродольных колебаний с концентратороми инерционный элемент, о т л и ч а -ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона и повышения точностиизмерений, в него введена нить сприспособлением для ее натяжения,конец которой соединен с инерционнымэлементом, при этом инерционный элемент выполнен в виде резонансногостержня полуволновой длины и сосредоточенной массы, которая размещена нанем в плоскости, соответствующей узлу ультразвуковых колебательныхсмещений.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Внутреннее трение в металлахи сплавах. "Наука", 1966, с. 199-200.2, Бадалян В.Г. и Казанцев В.ф.Ц.Петровелевич Корректор О. Била Составител Техред Х,К Мин ак Заказ 3356 е илиал ППП "Патент", г. Ужгород, Ул. Проектна ВНИИПИ Гос по делам 13035, МоскваТираж 907арственного комитеэобретений и откры3-35, Раушская наб Подп а СССР ий д. 4/5