Устройство для измерения перемещения объекта

(9) 5 6 01 В 5/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЬВ 18научно-исследоваиностроения ьй ме рени М., 196 апряжс. 147. ПЕ изний но о Фиг 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 47497 (22) 17.10 (46) 15.05 (71) Цент ский инст (72) В.Г,С (53) 531,7 (56) Финк деформацТам ж 88/288992. Бюл.ральныйитут машазонов17 (088.8)К, идр. Иий. ГНТИе, с, 148(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯРЕМЕЩЕНИЯ ОБЪЕКТА(57) Изобретение относится к средствамерений, служит для замера измендлиныобразцов при исследовании простных характеристик легких резинопо ных материалов, в частности при исследовании объемной сжимаемости, в том числе малых давлениях, и исследовании температурного расширения этих материалов, Целью изобретения является расширение номенклатуры измеряемых объектов, Это достигается за счет выполнения устройства в виде подвижной опоры, имеющей вид утолщенной оси 2, перпендикулярной для базирования перемещающегося объекта 1 иустановленной на основании. При этом на концах оси 2 концентрично закреплены колеса 4, которые взаимодействуют с пластиной 6, эта пластина другой стороной контактирует с дополнительной осью 7 вращения малого диаметра, на которой уста новлен индикатор 9. 3 ил, 1733908Изобретение относится к средствам измерений, служит для замера изменений длины образцов при исследовании прочностных характеристик мягких резиноподобных материалов, в частности при исследовании объемной сжимаемости, в том числе при малых давлениях, и при исследовании температурного расширения этих материалов.Известен механический тензометр Гуггенбергера с двумя рычагами, у которого ножи-опоры плотно прижимаются к поверхности образца. Одна опора неподвижно связана с корпусом тензометра, другая опора является концом короткого плеча первого рычага. Другой конец этого рычага шарнирно соединен с вторым рычагом вблизи от его оси вращения.Однако при использовании этого тензометра требуется прилагать определенное усилие для обеспечения необходимого контакта между опорами тензометра и образцом. Это является причиной значительных погрешностей замеров при исследовании мягких резиноподобных материалов, проявляющих свойства ползучести и релаксации.Наиболее близким к изобретению является механический тензометр ОЧ., у котррого две ромбические опоры соприкасаются с боковой поверхностью образца. При этом одна опора неподвижно связана с корпусом устройства, Другая опора является концом короткого плеча рычага. Противоположный конец этого рычага взаимодействует с осью вращения, диаметр которой является коротким плечом второго рычага, второй рычаг представляет собой стрелочный индикатор, закрепленный на упомянутой оси.Однако для обеспечения необходимого контакта между опорами этого тензометра и образцом требуется определенное усилие, что может вызвать значительные погрешности замеров при исследовании свойств мягких резиноподобных материалов. Цель изобретения - расширение номенклатуры измеряемых объектов.Цель достигается тем, что в устройстве для измерения перемещения объекта подвижная опора, которая соприкасается с боковой поверхностью образца из исследуемого материала, сделана в виде утолщенной, оси, при этом на концах оси закреплены колеса, которые соприкасаются с пластиной из более жесткого реэиноподобного материала, причем эта пластина контактирует с дополнительной осью вращения малого диаметра, на которой установлен стрелочный индикаторТакое устройство является хорошо сбалансированным, поэтому достаточно воз 5 действия незначительного усилия состороны образца на подвижную опору, чтобы вызвать смещение стрелочного индикатора. Более того, не требуется большихусилий для поджатия образца к подвижной10 опоре.Устройство может быть использованопри исследовании свойств мягких резиноподобных материалов,На фиг, 1 изображено устройство в сбо 15 ре; на фиг. 2, 3 - разные варианты конструктивного исполнения элементов устройства,Образец 1 из исследуемого мягкого резиноподобного материала изготовлен в виде полосы, за правый конец он жестко20 скреплен с основанием (не показано). Левый конец образца опирается на утолщенную ось 2, Для снижения прогиба образцаиспользуются роликовые опоры 3. На оси 2закреплены колеса 4. Ось 2 лежит на детали25 5, скрепленной с основанием, Колеса 4 соприкасаются с пластиной 6 из более жесткого резиноподобного материала. Пластина 6расположена на роликовых опорах 7, 8 малого диаметра, одна из которых (7) и являет 30 ся осью стрелочного индикатора 9. Опоры 7и 8 лежат на пластине 10 из жесткого резиноподобного материала, В зоне А (фиг. 1)пластина 10 скреплена с основанием, Дляобеспечения лучшего контакта между осями35 2, 7 и деталями 1, 5, 4, 6, 10 используетсянебольшой груз 11, Центр тяжести груза 11,центры осей 2, 7 и точка А располагаютсяпримерно на одной вертикальной прямой,Стрелка 9 изготовляется уравновешенной,40 на конце оси 7 закрепляется противовес 14(фиг. 2, 3).Возможны различные варианты конструктивного исполнения отдельных деталей.Деталь 5 (фиг. 1) может быть жестко скреп 45 лена с основанием или просто являться частью основания (не показано). Длядополнительного увеличения смещенияконца стрелки 9 используется деталь 5 ввиде образца, идентичного образцу 1, кото 50 рый прикреплен к основанию за левый конец и расположен на роликовых опорах (непоказаны), Для удобства, расстояния от точек соприкосновения оси 2 с образцами 1 и5 до точек закрепления образцов 1 и 5 дол 55 жны быть одинаковыми. Пластина 6 может.иметь паз (для удобства расположения детали 5). Детали 6 и 10 могут состоять из двухчастей каждая. при этом одна часть деталиб опирается на ось 7, другая на дополнительную опору 11 (оси вращения деталей 7,.11 лежат на одной прямой). Частл детали 10 располагаются на закрылках 12 (фиг. 3), которые скреплены с основанием 13; Вместо стрелочного индикатора 9 на оси 7 можно . закрепить зеркало, при этом замеры производятся с помощью отраженного луча. За меры перемещений конца стрелки 9 производятся по шкале 15, закрепленной на основании, или с помощью катетометра.Устройство можно также использовать для индикации относительно малого про дального смещения двух жестких рядом расположенных кромок, Для этого на детали 1, 5 (являющиеся в данном случае этими самыми кромками) в месте расположения оси 2 следует наклеить резиновые проклад ки или же саму ось 2 сделать из жесткого резиноподобного материала.При исследовании свойств материала собранное устройство с образцом 1 (или .двумя образцами 1 и 5) помещают в рабочую 20 камеру, Затем в камере меняют давление .или температуру. При достижении заданной температуры образца (при постоянном давлении) или при достижении заданного давления в камере (при постоянной температуре) 25 после стабилизации показаний стрелочного индикатора производится замер перемещений, Для замера малых перемещений удобно в исходном состоянии располагать стрелку 9 горизонтально (или вертикально) 30 и замерять соответственно смещение ее конца в вертикальном или горизонтальном направлениях. В этом случае изменение Л длинырабочей части образца 1 исследуемого материала (от точки соприкосновения 35 оси 2 с образцом 1 до места закрепления образца 1 у правого конца) определяется по выражению2 Х В 1 Х 82 Х +В ХВз 40 где Ь. - изменение длины образца;г - величина смещения конца стрелки;й 1 - радиус оси 7; Ь - расстояние от центра оси 7 до концастрелки 9;В 2 - радиус оси 2;Йз - радиус колеса 4,к = - если деталь 5 жесткая и к 2Йз-1 если деталь 5 является образцом, идентичным образцу 1;Л - изменение длины части основанияпротяженностьюпри заданных условияхнагружения.Во многих случаях в первом приближении Л можно полагать равным нулю. Еслисмещение г велико, то следует определятьугол поворота р стрелки 9,В этом случаеЛ 1 = ф Х - Х Хх+Ь,здесь о - угол поворота стрелки 9, выраженный в градусах. Формула изобретения Устройство для измерения перемещения объекта, содержащее основание, закрепленную на основании шкалу, установленный на основании и предназначенный для взаимодействия с перемещающимся объектом измерительный механизм, состоящий иэ установленных на одной оси чувствительного элемента и предназначенной для взаимодействия со шкалой стрелки, и опору, предназначенную для базирования перемещающегося объекта, о т л и ч а ю. щ е е с я тем, что, с целью расширения номенклатуры измеряемых объектов, оно снабжено предназначенным для взаимодействия с объектом валиком с закрепленными концентрично на его концах колесами и пластиной, взаимодействующей с колесами одной своей стороной, а чувствительный элемент выполнен в виде стержня и преД- назначен для взаимодействия с другой стороной пластины.Редакто жо аказ 1661 Тираж Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыт 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 иГК Производственно-издательский комбин тент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101