Устройство для определения температурного коэффициента статического модуля упругости при изгибе

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК А С О 1 М 3/20 ПИСАНИ АВТОРСКОМУ ФЪфъткъ ТЕ Ь УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(56) 1. Патент США3248935 кл 73-100, 1966.2. Авторское свидетельство СССРН 670851, кл. С 01 й 3/20, 1977 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО КОЗффИЦИЕНТА СТАТИ" ЧЕСКОГО МОДУЛЯ УПРУГОСТИ ПРИ ИЗГИБЕ, содержащее основание, цилиндрическую термокамеру, закрепленную консольно на основании с возможностью вращения вокруг своей оси, расположенные внутри термокамеры активный и пассив ный захваты для крепления испытуемо" го образца, груз, закрепленный на ак тивном захвате, и устройство для иэ"мерения угла прогиба испытуемого образца, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности определения температурного коэффициента, оно снабжено закрепленной на внутренней поверхности термокамеры опорной площадкой с двумя регулируемымиупорами, расположенными на одинако"вом расстоянии от оси термокамеры,двумя плоскими пружинами, консольнозакрепленными на площадке напротивупоров, двумя рычагами, одни концыкоторых закреплены на свободных кон"цах соответствующих пружин, а другиеконцы выполнены в виде сферическихнаконечников, а груз имеет параллельные грани, расположенные симметрично относительно его центра масс параллельно плоскостям пружин и пред"назначенные для взаимодействия сосферическими наконечниками рычагов,10339 Изобретение относится к испытательной технике, в частности к устройствам для определения температурного коэффициента статицеского модуля упругости при изгибе,5Извест но уст рой ст во для определения температурного коэффициента статического модуля упругости при изгибе, содержащее основание, установленную на нем камеру, расположенный 10внутри камеры захват для крепленияиспытуемого образца и приспособлениедля измерения угла прогиба испытуемого образца 13.Наиболее близким к предлагаемому 15по технической сущности и достигаемому результату является устройство для,определения температурного коэффициента статического .модуля упругостипри изгибе,содержащее основание, цилиндрическую термокамеру, закрепленную консольно на основании с возможностью вращения вокруг своей оси,расположенные внутри термокамеры активный и пассивный захваты для крепления испытуемого образца, груз, за- .крепленный на активном захвате, иприспособление для измерения углапрогиба испытуемого образца 23.30Недостаток указанных устройствзаключается в невысокой точности определения температурного коэффициен"та статического модуля упругости приизгибе вследствие раскачивания образца из-за различного рода вибрационных нагрузок, возникающих при повороте термокамеры, от производственных вибраций, а также от случайныхсейсмических воздействий,Цель изобретения - повышение точности определения температурного коэффициента статического модуля упругости при изгибе.Указанная цель достигается тем,цто устройство для определения температурного коэффициента статического модуля упругости при изгибе, содержащее основание, цилиндрическуютермокамеру, закрепленную консольнона основании с возможностью вращения 50вокруг своей оси, расположенныевнутри термокамеры активный и пассивный захваты для крепления испытуемого образца, груз, закрепленный наактивном захвате, и устройство для 55измерения угла прогиба испытуемогообразца, снабжено закрепленной навнутренней поверхности термокамеры 17 2опорной площадкой с двумя регулируемыми упорами, расположенными на одинаковом расстоянии от.оси. термокамеры, двумя плоскими пружинами, .консольно закрепленными на площадке напротив упоров, двумя рычагами, одни концы которых закреплены на свободных концах соответствующих пружин, а другие концы выполнены в виде сферицеских наконечников, а груз имеет параллельные грани, расположенные симметрично относит ельно его центра масс, параллельно плоскостям пружин и предназначенные для взаимодействия со сферицескими наконечниками рычагов.На фиг, 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2- разрез А-А на фиг. 1.1Устройство для определения температурного коэффициента статическо-. го модуля упругости при изгибе содер- жит основание (не показано), укрепленный на нем подшипниковый подвес 1, имеющий горизонтальную ось вращения. На подвесе 1 с помощью хвостовика 2 установлена цилиндрическая термокамера 3, ось которой совпадает с осью подвеса 1. На внутренней поверхности термокамеры 3 установлена опорная площадка 4 с двумя регулируемыми упорами 5 и 6, расположенными на одинаковом расстоянии от оси термокамеры 3. На опорной площадке 4 напротив упоров 5: и б консольно закреплены две плоские пружины 7 и 8 и два рыча. га 9 и 10, одни концы которых закреплены на свободных концах соответствующих пружин 7 и 8, а другие концы выполнены в виде сферических наконеч" ников 11:и 12. На противоположной относительно подвеса 1 торцовой стенке 13 термокамеры 3 расположен пассивный захват 14, предназначенный для консольного закрепления испытуемого образца 15 и выполненный в виде гайки, на свободной торцовой поверхности которой закреплено .зеркало 16. На. свободном конце образца 15 закреп.лен активный захват 17 с грузом 18, установленным на активном захвате 17 и имеющим зеркальную плоскость 19 на торце, обращенном .в сторону пассив-.ного захвата 14. Груз 18 имеет две параллельные грани 20 и 2 1, расположенные симметрично относительно его центра масс параллельно плоскостям пружин 7 ц 8 и предназначенные для взаимодействия со сферическими на3 10339 конечниками 11 и 12 рычагов 9 и 10, Приспособление для измерения угла прогиба испытуемого образца 15 выполнено в виде автоколлиматора (не показан), установленного на основании на одной оси с термокамерой 3 и оптически связанного с зеркальной плос" кост.ью 19 груза 18 через окна (не показаны),.выполненные в торцовой стенке 13 термокамеры 3;:, 10:Устройство работает. следующим образом.Испытуемый образец 15 одним кон.цом закрепляют в пассивном захвате 14, а другим .- в активном захвате 17, 15 на. котором установлен груз 18. С помощью регулируемых упоров 5 и 6 прижимают с одинаковым усилием сферические наконечники 11 и 12 рычагов 9 и. 10 к.соответствующим граням 20 20 и 21 груза. 18. Величину усилия прижатия сферических наконечников 11 и 12 определяют теоретическим или экспериментальным путем из условия обеспечения эффективного гашения колеба ний груза 18. Нагревает образец 15 до заданной температуры, например до +50 С, измеряют. с помощью авто-. коллиматора угол г между нормалями кзеркальной плоскости 19 груза 18 зо и. зеркалом 16.,Поворачивают термока.- меру 3 вместе с образцом 15 вокруг .своей оси на 180 О, определяют аналогичным способом угол Ч" и. вычис 1ляат угол Ч статического прогиба35 образца при данной температуре по формулер:н( .2Йри воздействии на испытуемый образец 15 различного рода вибраций колебания груза: 18 гасятся эа счет сил трения между сферическими наконечниками 11 и 12 и гранями 20 и 21 груза 18. Постоянство контактного усилия при колебаниях, обеспечивает ся благодаря выполнению граней 20 и 21 плоскопараллельными и их расположению относительно образца 15. Симметричное расроложение граней 20 и 21 относительно центра масс груза50 17 418 исключает его закручивание вокруг оси образца 15 от сил трения. Выполнение наконечяиков 11 и 12 сфе-. рическими позволяет осуществить драк" тически точечный контакт между йими и гранями 20 и 21 груза 18, а также расположить пружины 7 и 8 в плоскос тях граней 20 и 21, что способству" ет поддержанию постоянства контактного усилия, поскольку силы трения, действующие в плоскостях этих граней, не вызывают изгибающих моментов и упругих изгибных деформаций соответствующих пружин 7 и 8. Вместе с тем исключается влияние упругости пружин 7 и 8 на величину угла прогиба груза 18 под собственным весом, поскольку при точечном контакте момент от сил трения в месте контакта равен нулю или настолько мал, что.не влияет существенно на измеряемый статический угол прогиба груза 18. Благо" даря тому, что точки контакта. расположены в нейтральной плоскости образца 15 на одинаковом расстоянииот обоих концов его упругой части,силы трения не вызывают угловых поворотов груза 18.и, следовательно,также не влияют на статический уголпрогиба груза 18После определения угла Ч стати"ческого прогиба образца 1 последнийнагревают до более высокой темпера" туры, например до +100 оС, и, повторяя аналогичные измерения, вычисляютугол Ч 2 статического прогиба образцапри данной температуре под действиемсобственного веса и веса груза 18,Температурный коэФфициент статичес"кого модуля упругости при изгибе определяют по Формуле1+ 2)1+ 2) где о( " коэффициент линейного расширения материала образца (град )Предлагаемое устройство позволяет повысить точность определения за счет исключения возможности раскачивания испытуемого образца вследствие различного рода вибрационных нагрузок.Составитель В. Гриненко1,р. В.К, и, Ь, и. Л 73 ау 5 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений 113035 Москва ЖР Подписиоиитета СССРоткрытийшская наб, д, 4/