Тензометр для измерения продольных и угловых деформаций

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к тензометрам для измерения деформаций твердых тел. Целью изобретения является повышение надежности в работе в условиях воздействия динамических нагрузок и обеспечение измерения поперечной деформации. На установочных кольцах 1,2 закреплены обоймы 8 и 9, имеющие возможность относительного линейного и углового смещения. Емкостный датчик деформации размещен на внешней и внутренней поверхностях обойм 8 и 9, электроды датчика выполнены в виде выступов 11 и трех колец 12,13,14, изолированных от обоймы 9 прокладкой 15. Кольцо 14 вьтолнено разрезным на несколько частей. Линейную деформацию образца определяют по изменению емкости между электродами в виде колец 12, 13 и выступом 11, который заземляется, а угловую деформацию - по изменению емкости между электродами в виде частей кольца 14, электрически соединенных через одну, и заземленным выступом 11. Датчик поперечных деформаций в виде четырех тензобалок 5, собран п пс в схему полного моста, измеряет поперечную деформацию средней части образца . За счет снижения габаритов и устранения перекоса установочных колец 1,2 допускается увеличение частоты приложения нагрузок при усталостных испытаниях. 3 ил. с а tfJUS.i

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН

„.SU 1296831 (51)4 С 01 В 7/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

/17

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К AВтОЕСКОм свидетельСтв (21) 3501609/25-28 (22) 19.10.82 (46) 15.03.87. Бюл. № 10 (72) А.С.Сергеев, Е.В.Фролкин и Г.Г.Носков (53} 531.781.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 777399, кл. G 01 В 7/18, 1978. (54) ТЕНЗОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОДОЛЬНЫХ И УГЛОВЫХ ДЕФОРМАЦИЙ

1 (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к тензометрам для измерения деформаций твердых тел. Целью изобретения является повышение надежности в работе в условиях воздействия динамических нагрузок и обеспечение измерения поперечной деформации. На установочных кольцах 1,2 закреплены обоймы 8 и 9, имеющие возможность относительного линейного и углового смещения, Емкостный датчик деформации размещен на внешней и внутренней поверхностях обойм 8 и 9, электроды датчика выполнены в виде выступов ll и трех колец

12,13 14, изолированных от обоймы 9 прокладкой 15. Кольцо 14 выполнено разрезным на несколько частей. Линейную деформацию образца определяют по изменению емкости между электродами в виде колец 12, 13 и выступом

11, который заземляется, а угловую деформацию — по изменению емкости между электродами в виде частей кольца 14, электрически соединенных через одну, и заземленным выступом 11.

Датчик поперечных деформаций в виде четырех тензобалок 5, собранных в схему полного моста, измеряет поперечную деформацию средней части образца. За счет снижения габаритов и устранения перекоса установочных колец 1,2 допускается увеличение частоты приложения нагрузок при усталостных испытаниях. 3 ил.

1296831

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к тензометрам для измерения деформаций твердых тел, Цель изобретения — повышение íадежности в работе в условиях воздействия динамических нагрузок путем исключения перекоса установочных колец и уменьшения габаритов устройства, а также обеспечение измерения поперечной деформации.

На фиг.l схематически изображен тензометр, общий вид; на фиг,2 — вид

А на фиг.l; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.l.

Тенэометр содержит два установочI ных кольца 1 и 2. Кольца выполнены размерными в виде двух полуколец каждое, На каждом полукольце установлены две подпружиненные опоры 3 и 4, одна из которых ножевая, а другая коническая. ТенэQMcTp содержит также датчик поперечной деформации, выполненный в виде четырех тензобалок 5, одни концы которых закреплены на установочном кольце 1, а другие концы выполнены со щупами 6, предназначенными для установки на средней части образца. На каждой тензобалке 5 размещены тензорезисторы 7, соединенные по схеме полумоста и объединенные с парой тенэореэисторов, размещенных на диаметрально противоположных балках, в схему полного моста.

На внешних поверхностях установленных колец 1 и 2 жестко закреплены обоймы 8 и 9, имеющие возможность относительного линейного и углового смещения по посадочным поверхностям

10. На внешней поверхности обоймы 8 и внутренней поверхности обоймы 9 размещен емкостный датчик деформации, который измеряет продольную и угловую деформации образца, электроды которого выполнены в виде нескольких пар выступов 11, размещенных двумя рядами на внешней поверхности обоймы

8, и трех колец 12 — 14, одно иэ которых (14) выполнено разрезным из нескольких частей (фиг.3). Кольца

12 — I4 изолированы от обоймы 9 прокладкой 15. Выводы 16 от электродов в виде колец 12 — 14 проходят через отверстия в стенке обоймы 9 к клеммным колодкам 17. Установочные полукольца 1 и 2 при установке на образец стягиваются винтами 18. Точная фиксация взаимного распопожения полуко40

Предлагаемый тензометр обеспечивает измерение поперечных деформаций образца и за счет снижения габаритов и устранения перекоса установочных колец допускает увеличение частоты приложения нагрузок при усталостных испытаниях.

Формула и э о б р е т е н и я

I.Тензометр для измерения продольных и угловых деформаций образцов, содержащий два установочных кольца с опорами для установки на образце и датчик деформации, о т— л и ч а þ ù è é с я тем, что, с целью повьппения надежности работы в условиях воздействия динамических нагрузок, он снабжен двумя коаксиальлец осуществляется установочными штифтами 19. Обоймы 8 и 9 фиксируются винтами 20.

Тензометр работает следующим об5 разом.

При продольной деформации под действием растягивающей или сжимающей нагрузки установочные кольца 1 и !

О

2„ связанные с образцом ножевыми и коническими опорами, передают свое относительное линейное смещение обоймам 8 и 9, в результате чего изменяется емкость между электродами в ви-!

5 де колец 12 и 13 и выступом ll, которая пропорциональна продольной деформации. При относительном повороте обойм изменяется емкость между электродами в виде разрезного на восемь

2О частей кольца 14 и выступом 11. Части кольца 14 электрически соединены межI ду собой через одну, а выступ I l заэемлен. Измеряют емкость, пропорциональную угловой деформации. Неже25 лательное влияние радиальных люфтов компенсируется симметричным расположением электродов по окр5чсности. Поперечная деформация средней части образца в результате приложения внутреннего или внешнего давления приводит к изгибу тензобалок 5, что регистрируется тензорезисторами 7.

Поскольку электроды выполнены кольцевыми, регистрируемые величины емкостей не зависят одна от другой.

Наличие обойм 8 и 9 на установочных кольцах 1 и 2 исключает их перекос и обеспечивает надежную работу тензо" метра при динамических нагрузках.

1296831 но расположенными обоймами, каждая из которых закреплена на соответстствующем установочном кольце, каждое йз которых состоит из двух полуколец, имеющих по две опоры, расположенные диаметрально противоположно, датчик деформации выполнен емкостным с электродами в виде нескольких пар выступов, размещенных двумя рядами на внешней поверхности внутренней обоймы, и трех колец, одно из которых выполнено разрезным иэ нескольких частей, размещенных на внутренней поверхности внешней обоймы и изолированних от последней диэлектрической прокладкой.

2. Тензометр по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью обеспечения измерения поперечной деформации, он снабжен датчиком поперечной деформации, выполненным в виде четырех тензобалок, ось наименьшей жесткости которых параллельна осн симметf0 рии установочных колец, одни концы тензобалок закреплены на внутренней поверхности одного иэ установочных колец на равном расстоянии друг от друга-; а другие выполнены со щупами.

1296831

Составитель Т.Николаева

Техред Л,Кравчук

Редактор С.Лисина

Корректор Н.Король

Заказ 764/41 Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г,Ужгород, ул.Проектная, 4