Устройство для измерения деформационно-прочностных параметров материалов

 

Изобретение относится к приборам для измерения механических свойств материалов, веществ и может быть использовано, например, для определения твердости легкодеформируемых материалов. Цель изобретения - повышение точности измерений и расширение области использования. Устройство содержит корпус 1, размещенные в нем механизм 16 нагружения, передаточный стержень 7 с датчиком 8 нагрузки, соединенный с индентором 9, и электронный анализатор 14 с индикатором 15, стержень 7 подвешен на уравновешивающей системе 2, а на корпусе 1 как на метрологической базе закреплены два датчика 10 и 11 вертикального перемещения индентора 9, которые подключены к блоку 13 обработки сигналов, выход которого подсоединен к электронному анализатору 14, второй выход которого соединен с механизмом 16 нагружения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л G 01 В 5/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

i !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4728904/28 (22) 10.08.89 (46) 15.08.91, Бюл, М 30 (71) Научно-исследовательский институт интроскопии (72) Т.Я.Гораздовский и Ю.Т.Привалова (53) 531.781.2(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1040382, кл. G 01 N 3/48, 1982, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИОННО-ПРОЧНОСТНЫХ ПАРАМЕТРОВ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к приборам для измерения механических свойств материалов, веществ и может быть использовано, например, для определения твердости лег„„5Q „„1670359 А1 кодеформируемых материалов. Цель изобретения — повышение точности измерений и расширение области использования. Устройство содержит корпус 1, размещенные в нем механизм 16 нагружения, передаточный стержень 7 с датчиком 8 нагрузки. соединенный с индентором 9, и электронный анализатор 14 с индикатором 15. стержень

7 подвешен на уравновешивающей системе

2, а на корпусе 1 как на метрологической базе закреплены два датчика 10 и 11 вертикального перемещения индентора 9, которые подключены к блоку 13 обработки сигналов, выход которого подсоединен к электронному анализатору 14. второй выход которого соединен с механизмом 16 нагружения. 1 ил.

1670359

Изобретение относится к приборам для измерения механических свойств материалов, веществ и может быть использовано, например, для определения твердости легкодеформируемых материалов, Цель изобретения — повышение точности измерений и расширение области использования.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит корпус 1, на верхнем основании которого закреплена уравновешивающая система 2, которая может быть выполнена, например, в виде поплавковой конструкции, где в резервуаре 3. наполненным жидкостью 4, плавает поплавок

5, на котором закреплен кронштейн 6, На кронштейне укреплен стержень 7, жестко соединенный через датчик 8 нагрузки с индентором 9 линейчато-конической формы.

На внутренней поверхности корпуса 1 закреплены датчики 10 и 11, отражающие время и величину перемещения стержня соответственно вниз и вверх.

Электронная схема устройства включает в себя усилитель 12, согласующий работу датчика нагрузки, блок 13 обработки сигналов, выход которого соединен с электронным анализатором 14, выходы которого соединены с индикатором 15 параметров и с механизмом 16 нагрузки.

Устройство работает следующим образом.

Уравновешенный стержень 7 с индентором 9 устанавливают на контролируемой поверхности испытуемого обьекта, расположенного на метрологической базе. Устанавливают ноль отсчета положения индентора датчиков 10 и 11, Включают механизм 16 нагрузки, при этом индентор 9 углубляется в материал, а датчик 10 электронного типа выдает импульс, где амплитуда соответствует линейному размеру перемещения, а длительность — времени проникновения индентора в материал.

Для стабилизации прикладываемой величины силы механизм 16 нагрузки электрически связан с электронным анализатором, куда через усилитель 12 поступает управляющий сигнал с датчика 8 нагрузки. После заданного углубления индентора 9, отключается механизм 16 нагрузки и тем самым полностью снимается внешняя нагрузка, при этом действуют силы упругости испытуемого материала, которые вытеснят уравновешенный индентор 9 вверх, при этом датчик 11 выдает информацию о величине расстояния перемещения индентора и времени перемещения. Сигналы с датчиков 10 и 11 поступают в блок 12 обработки сигна5

55 лов, где получают результирующую пространственноо-временную зависимость перемещения индентора.

Результирующий сигнал поступает в электронный анализатор 14, где в соответствии с выражением (1) и (2) получают информационный сигнал, который поступает на цифровое табло индикатора 15. Функциональные воэможности блоков 13 и 14 может выполнять ЭВМ, При этом задается программа для вычисления коэффициента упругости Ку по формуле (1) где PH — величина кваэистатической нагрузки;

Ah — величина обратного перемещения индентора.

Коэффициент прочности N соответственно определяется по формуле (2) где h — глубина погружения индентора в материал, Устройство повышает точность измерений эа счет уравновешивающей системы и в то же время позволяет определять абсолютные упругие характеристики материала, Кроме этого, уравновешенный индентор позволяет проводить исследования на любых материалах, например на резине, пластмассе и т.д., и таким образом расширяет практическое применение устройства, т.е, область использования.

В результате воэможности измерения параметров упругости, позволяет устройству определять прочность без использования табличных значений или определяемых любым способом модуля упругости. Использование линейчато-конической формы индентора, имеющего строго физико-математическое обоснование, позволяетустройству измерять прочность, пластичность и упругость в физической абсолютной системе единиц.

Формула изобретения

Устройство для измерения деформационно-прочностных параметров материалов, содержащее корпус, размещенные в нем механизм нагружения, передаточный стержень с датчиком нагрузки, соединенный с индентором, и электронный анализатор с первым датчиком вертикального перемещения индентора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений и расширения области использования, стержень подвешен на уравновешивающей системе, а на корпусе закреплен etopoA дат1670359

Составитель В. Савичев

Техред М.Моргентал Корректор M. Кучерявая

Редактор С. Лисина

Заказ 2736 Тираж 366 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб„4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 чик вертикального перемещения индентора, оба датчика перемещений подключены к блоку обработки сигналов, выход которого подсоединен к электронному анализатору, второй выход которого соединен с механизмом нагружения.