Датчик для измерения продольной и поперечной деформации

(я)5 6 01 В 5/30 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2,78 25 29 17 19 27 6(71) Специальное конструкторское бюро испытательных машин Производственногообъединения "Точмашприбор"(56) Авторское свидетельство СССРМ 932198, кл. 0 01 В 5/30, 1979.(54) ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОДОЛЬНОЙ И ПОПЕРЕЧНОЙ ДЕФОРМАЦИИ(57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к тензометрам для измерения деформации твердых тел, Цель изобретения - повышение точности измерения за счет точной фиксации базы измерения и центрирования датчика на испытуемом образце достигается тем, что на свободных концах тензобалок, измеряющих поперечную деформацию, шарнирно закреплены две жесткие планки-фиксаторы 20 и 21 с выступами, перпендикулярными оси планок и оси тензометра, и с двумя отверстиями для опор 15 и 16. Опоры 15 и 16 устанавливаются в зти отверстия с зазором. 5 ил,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к измерительной технике, а именно к тензометрам дляизмерения деформации твердых тел.Цель изобретения - повышение точности измерения за счет точной фиксации базы измерения и центрирования датчика наиспытуемом образце,На фиг. 1 показан предлагаемый датчик,общий вид; на фиг, 2 - датчик, установленный на испытуемый образец, вид сверху; нафиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 -датчик при раскрытых (разжатых) опорах(кернах) для установки его на испытуемыйобразец, вид сверху; на фиг. 5 - датчик вмомент касания опор (кернов) испытуемогообразца, вид сверху.Датчик для измерения продольной и поперечной деформации состоит из корпуса 1,к которому крепятся четыре упругие консольные тензобалки, на которые наклеенытензорезисторы по одному с каждой стороны. Две тенэобалки 2 и 3 предназначены дляизмерения продольных деформаций, а дведругие 4 и 5 - для измерения поперечныхдеформаций. Тензобалки 2 и 3 крепятся ккорпусу 1 с помощью планок 6 и 7, а тензобалки 4 и 5 - с помощью планок 8 и 9, Ксвободным концам тензобалок 2 и 3 с помощью жестких планок 10 и 11 и пластин 12крепятся плоские пружины 13 и 14. На других концах плоских пружин 13 и 14 закреплены опоры 15 и 16, выполненные в видеконусных кернов для крепления, датчика киспытуемому образцу 17. К свободным концам тенэобалок 4 и 5 крепятся призмы 18 и19, служащие для обеспечения контактатензобалок 4 и 5 с испытуемым образцом 17,и жесткие планки-фиксаторы 20 и 21, служащие для отжима опор 15 и 16 и фиксацииконическими отверстиями 22 базы измерения 1 о датчика, а также для отжатия призм18 и 19 при установке и снятии датчика сиспытуемого образца 17. При этом установка конусных кернов в отверстие производится с зазором.Прижим призм 18 и 19 к испытуемомуобразцу 17 и их отжатие, а также отжатиеопор 15 и 16 от испытуемого образца 17осуществляются с помощью пружин 23 и 24,жестко закрепленных на корпусе 1, и с помощью пластин 25.и 26,шарнирно закрепленных на призмах 18 и 19,Для центрированния датчика на испытуемом образце 17 при его установкепредусмотрены фиксаторы 27 и 28, выпол ненные в виде выступов на планках-фиксаторах 20 и 21, направленных в сторонуиспытуемого образца 17, плоскость касанияк образцу которых расположена на расстоянииполовины диаметра цилиндрического или ширины (толщины) плоского испытуемого образца от оси отверстий 22 под опоры (керны) 15 и 16. Для защиты тензобалок 2-5 и электрических элементов, установленных на плате 29, от механических повреждений на корпусе 1 датчика установлен кожух 30.Датчик для измерения продольной и поперечной деформации работает следующим образом.Нажимая на пластины 25 и 26, как показано стрелками на фиг. 4, отжимают планками-фиксаторами 20 и 21 опоры (керны) 15 и 16 и призмы 18 и 19, При этом планки-фиксаторы 20 и 21 своими коническими отверстиями 22 плотно охватывают конуса кернов 15 и 16, точно фиксируя между остриями кернов базу 1 измерения продольной деформации,а фиксаторы 27 и 28 центрирования датчика занимают положение, соответствующее центрированию датчика на образце (фиг. 4 и 5).Датчик приставляют к испытуемому образцу 17 до упора к центрирующим выступам 27 и к опорам (кернам) 15 или к выступам 28 и опорам (кернам) 16 (фиг. 4).При освобождении пластин 25 и 26 и вместе с ними тензобалок 4 и 5 и планок- фиксаторов 20 и 21 под действием упругих плоских пластин 13 и 14 датчик закрепляется на испытуемом образце 17 в строго ориентиро ванном положении опорами (кернами) 15 и 16, а фиксаторы (выступы) 27 и 28 отклоняются от образца 17, образуя зазор Ж (фиг, 2). Отклонение фиксаторов 28 и 27 от образца 17 происходит эа счет того, что планки-фиксаторы 20 и 21 с упорами 27 и 28 закреплены на свободных концах тенэобалок 4 и 5, которые под действием упругих измерительных элементов 4 и 5 перемещаются по радиусам В, а так как тензобалки 4 и 5 закреплены на корпусе 1 на расстоянии К от средней осевой плоскости датчика и образца 17, то и планки-фиксаторы 20 и 21 с фиксаторами-выступами 27 и 28, поворачиваясь по радиусам, смещаются от образца 17,При деформировании образца 17 расстояния между парами опор 15 и 16 изменяется, тензобалки 2 и 3 изгибаются, и их деформация может быть зарегистрирована вторичными приборами, При появлении поперечной деформации изгибаются тензобалки 4 и 5, деформация которых также может быть зарегистрирована вторичными измерительными приборами.Использование в датчике фиксаторов базы в виде пластин, закрепленных на свободньх концах тензобалок измерения поперечной деформации и имеющих на концахфиксирующие базу измерения отверстия, позволяет повысить точность фиксирования базы измерения датчика на испытуемом образце и, следовательно, точность измерения деформации, так как отверстия для фиксации базы измерения выполняются в одной детали (фиксаторе) базы, что обеспечивает высокую технологическую точность их выполнения и при освобождении опор (кернов) 15 и 16(в момент установки датчика на образец) позволяет точно устанавливать заданную базу измерения,Использование в датчике фиксаторов центрирования датчика на испытуемом образце, выполненных в виде выступов на планках-фиксаторах базы измерения продольной деформации, направленных в сторону испытуемого образца, плоскость касания к образцу которых расположена на расстоянии половины диаметра цилиндрического или ширины (толщины) плоского испытуемого образца от оси отверстий под опоры (керны), позволяет симметрично устанавливать датчик на испытуемом образце без касания центрирующих фиксаторов к испытуемому образцу. Этим обеспечивается свободное, без перекосов и дополнительных напряжений деформирование упругих измерительных тензобалок 2 - 5 при деформировании образца) и, следовательно, высокая точность одновременного измерения датчиком продольных и поперечных деформаций прииспытаниях, а также с помощью фиксаторов 20 и 21 базы и отжимного устройства быстрая и удобная установка датчи,11 2 ка на испытуемом образце и снятие его с образца за счет автоматизации операций фиксирования измерительной базы, центрирования датчика на образце, установки 5 датчика нэ образец и снятия его с образца,Формула изобретения Датчик для измерения продольной и поперечной деформации, содержащий корпус, отжимное приспособление, фиксирующие 10 опоры, подпружиненные в перпендикулярном продольной оси тензометра направлении,две пары опор с кернами на свободных концах, четыре тензобалки, плоскости наименьшей жесткости две из которых парал лельны одна другой и перпендикулярныпродольной оси датчика, одни концы этих тензобалок соединены с корпусом, другие - с опорами, а две другие тензобалки установлены так, что их плоскости наименьшей же сткости перпендикулярны плоскостям двухпервых тензобалок и закреплены одними концами в корпусе, а другими шарнирно соединены с отжимным устройством и с опорами, отл и ч а ю щи й с я тем, что, с 25 целью повышения точности измерения засчет точной фиксации базы измерения и центрирования датчика на образце, он снабжен двумя жесткими планками-фиксаторами с выступами, перпендикулярными к 30 оси планок и перпендикулярными к оси тензометра, и с двумя отверстиями для опор, которые устанавливаются в зти отверстия с зазором, а выступы на планках-фиксаторах выполняют так, что они заходят друг за 35 друга,1629743 Составитель И,Проскурина ехред М.Моргентал Корректор С.Шекмар актор И.Горна оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аз 431 Тираж 378 ВНИИПИ Государственного комитета по изобрете 113035, Москва, Ж, РаущскПодписноеиям и открытиям при ГКНТ СССР наб., 4/5