Устройство для измерения остаточных напряжений плоских и кольцевых образцов

ОИ ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическикРеспу 6 лик 974107(22) Заявлено 220581 (21) 3292302/25-28 0 01 В 7/16 с присоединением заявки М -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий.Х.Ал 71) Заявите 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ПЛОСКИХ И КОЛЬЦЕВЫХ ОВРАЗЦО полнен в вика 2.Однако у известного устройства недостаточная точность измерений иээа несовершенства применяемой для передачи деформации образца к регистратору механической системы, необеспечивающей свободного поворота концевых сечений образцов, вызывает дополнительную деформацию образцов и также вносит погрешность в измерения, Кроме того, это устройство не дает возможности контролировать толщину ства явобразцаательнот воз ейтравленного слоя в процессе травления.Цель изобретения - овышение точг ности измерений.указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения остаточных напряжений плоских и кольцевых образцов, содержащем травильную ванну, механизм передачи деформаций и связанный с ним регистратор, механизм передачи деформаций выполнен в виде двухъярусных подвесок, кажцы . ярус которых представляет собой бп. лочку равного сопротивления с наклеенными на ней с двух сторон тензорегистраторами,концы балочек верхнегонр са каждой подвески связаны с помощью п 2 3 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения остаточных напряжений в поверхностном слое об-. разца при непрерывном травлении,Известно устройство для измерения остаточных напряжений, содержащее травильную ванну, приспособление для крепления образца, датчики деформации, размещенные на рабочем и компенсационном образце, Датчики включены в измерительный мост )13 . Недостатком этого устройляется то, что для каждоготребуется тенэорезистор, тщ наклееннйй и изолированный о д ствия агрессивной среды,Наиболее близким к изобретению и технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения остаточных напряжений плоских и кольцевых образцов, содержащее травильную ванну, механизм передачи деформаций и связанный с ним регистратор. Механизм передачи деформации выполнен л виде наконечника, контактирующего с образцом и связанного посредством системы рычагов и регистратором, который вы де индуктивного датчи 974107нерастяжимых нитей с центрами балочек нижнего яруса соотнетствующей подвески, а концы балочек нижнего яруса подвесок предназначены для пОдвешивания с помощью нерастяжимых нитей соответственно рабочего и ком пенсационного образцов, регистратор выполнен в виде трехканального автоматического потенциометра, каждый канал которого включает мостовую схему, верхний тензорезистор нерхне го яруса первой подвески включен в плечо мостовой схемы первого канала, ,нижний тензорезистор верхнего яруса первой подвески и верхний тенэореэистор нижнего яруса первой подвески включены последовательно в одно плечо мостовой схемы второго канала, а верхний тензореэистор верхнего яруса первой поднески и нижний тензорезистор верхнего яруса второй подвески вместе с нижним тензорезистором нижнего яруса первой подвески и нерхним тенэореэистором нижнего яруса нторой подвески включены последовательно в одно плечо мостовой схемы третьего канала.На чертеже представлена схемаописываемого устройства,Устройство содержит травильнуюванну 1, механизм 2 передачи дефор- З 0мации и регистратор 3, Механизм передачи деформации выполнен в видедвух двухъярусных подвесок 4 и 5,каждый ярус бкоторых представляет собой балочку равного сопроюивления с наклеенными на ней с двух сторон тензорезисторами 10-15, концыбалочек верхнего яруса 7 и 9 каждойподвески 4 и 5 связаны с помощьюнерастяжимых нитей 17 с центрами балочек нижних ярусов б и 8 подвесок 4и 5, 1(онцы балочек нижних ярусов би 8 предназначены дляподвешиванияс помощью нерастяжимых нитей 17 соответственно рабочего образца 18 и 45компенсационного образца 19, Регистррирующее приспособление,3 выполненов виде трехканального автоматическогопотенциометра, каждый канал 20-22которого включает мостовые схемы 2325 соответственно, Верхний тенэорезистор 10 верхнего яруса 7 подвески 4 включен в плечо мостовой схемы 23 первого канала 20, нижний тенэореэистор 11 верхнего яруса 7 подвески 4 и верхний тензореэистор 12нижнего яруса б подвески 4 включеныпоследовательно в одно плечо мостовой схемы 24, а верхний тенэорезистор 13 верхнего яруса 7 подвески 4,тензорезистор 14 подвески 4, тенэорезистор 15 верхнего яруса 9 поднески .5 и тензорезистор 16 нижнего яруса 8 подвески 5 включены последовательно в одно плечо мостовой схемы 25канала 22. 65 УстРойство работает следующимобразом,Образцы 18 и 19 одновременно полностью погружают в травильную нан -ну 1, и включают регистратор 3, Травлению подвергаются упрочненная граньрабочего образца и соответствующаягрань у компенсационного.Принцип действия устройства основан навзвешивании образцов 18 и 19в процессе его травления при помощидвухъярусных подвесок 4 и 5. Тензорезисторы, наклеенные на балочкинерхних ярусов 7 и 9 подвесок 4 и 5,фиксируют изменение веса образцов 18и 19, а тенэорезисторы, наклеенныена балочки нижних ярусов б и 8, кроме изменения веса фиксируют изменение зазора между концевыми сечениями образцов. По мере травления .образцов прогибы всех балочек подвесок 4и 5 изменяются, вызывая пропорцио 3Нальные изменения сопротивленийтензорезисторон 10-1 б, фиксируемыерегистратором 3. Причем, тензорезисторы, наклеенные на противоположныхсторонах каждой балочки, вырабатывают сигналы, равные по величине, нопротивоположные по знаку.При помощи самописца (на чертежене показан) непрерывно записываются временные зависимости следующихпараметров: первый канал 20 произво-.дит измерение толщины стравленногослоя, второй канал 21 - соответствующее изменения зазора между концевыми сечениями образцов, третий канал 22 - уточненное значение величины зазора между концевыми сечениямиобразцов,Использование предлагаемого устройства обеспечивает возможностинепрерывного замера параметров, полностью характерирующих величину иглубину распределения остаточныхнапряжений после упрочнения, Устройство предназначено для многократного использонания, что повышает качество и эффективность испытаний,выгодно экономически.Формула изобретенияУстройстно для измерения остаточных напряжений плоских и кольцевых образцов, содержащее травильную ванну, механизм передачи деформаций и связанный с ним регистратор, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, механизм передачи деформаций выполнен в виде двух двухъярусных подвесок, каждый ярус которых представляет собой балочку равного сопротивления с наклеенными на ней с двух сторон тенэорезисторамиконцы балочек верхнего яруса каждой подвески связа974107 21 25 3 ставитель Е,Щелинахред М.Тепер Корректор И.Ватрушкина Редактор Т.Парфено Тираж 614 И Государственного комит делам изобретений и откр 5, Москва, Ж, Раушска каэ 86 75/54ВНИИП Подписноеа СССРийнаб д, 4 филиал ППП "Патент", г,ужг ул. Про ная ны с помощью нерастяжимых нитей сцентрами балочек нижнего яруса соответствующей подвески, а концы балочек нижнего яруса подвесок предназначены для подвешивания.с помощью нерастяжимых нитей соответственно рабочего и компенсационных образцов, регистратор выполнен в виде трехканальноГо автоматического потенциометра,каждый канал которого включает мостовую схему, верхний тенэорезистор 10верхнего яруса первой подвески включен в плечо мостовой схемы первогоканала, нижний тенэорезистор верхнего яруса первой подвески и верхнийтензореэистор нижнего яруса первой 15подвески включены последовательно в одно плечо мостовой схемы второгоканала, а верхний тензорезистор верхнего яруса первой подвески и нижнийтензорезистор верхнего ярус" второйподвески вместе с нижним тензореэистором нижнего яруса первой подвескии верхним тензорезистором нижнегояруса второй подвески включены последовательно в одно плечо мостовой схемы третьего канала.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, йвторское свидетельство СССРР 352117, кл, С 01 В 7/16, 1970,2. Биргер И,Л. Остаточные напряжения. М., Машгиз, 1963, с. 76.