Тензометр

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к конструкции тензометров для измерения плоских деформаций при повышенных температурах. Цель изобретения - повышение точности измерения деформаций и упрощение конструкции тензометра Тензометр содержит основание 1, центральную опорную ножку 2, жестко соединенную с основанием 1, измерительные ножки 10 и 17, самоустанавливающуюся трехплечую траверсу 4. соединенную с центральной опорной ножкой 2 посредством подпружиненной скользящей втулки 3 и карданного шарнира Плечи траверсы 4 соединены с рычагами 11 и 18 поворотными шарнирами. Измерительная ножка жестко соединена с рычагом 18. а две измерительные ножки 10 соединены с рычагами 11 поворотными шарнирами Пластины 19 и 21 измерительных емкостных датчиков фиксируются винтами 22 и 24 на концах рычагов 11 и 18 и основании 1 рядом с компенсационными конденсаторами 23 3 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>5 6 01 В 7/18

ГОСУДАР СТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Z1

Ю

1Р

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4720763/28 (22) 19.07.89 (46) 15,12.91. Бюл, М 46 (71) Курганский машиностроительный институт (72) Э. Г. Баркан, В. В. Арефьев, В. Н. Турыгин и M. И. Мялин (53) 531.781.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1283520, кл, G 01 В 7/18, 1989. (54) ТЕНЗОМЕТР (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к конструкции тензометров для измерения плоских деформаций при повышенных температурах. Цель изобретения — повышение точности измерения деформаций и упрощение конструкции тенSU 1б98б32 А1 зометра, Тензометр содержит основание 1, центральную опорную ножку 2, жестко соединенную с основанием 1, измерительные ножки 10 и 17, самоустанавливающуюся трехплечую траверсу 4, соединенную с центральной опорной ножкой 2 посредством подпружиненной скользящей втулки 3 и кэрдэнного шарнира. Плечи траверсы 4 соединены с рычагами 11 и 18 поворотными шарнирами. Измерительная ножка 17 жестко соединена с рычагом 18, а две измерительные ножки 10 соединены с рычагами 11 поворотными шарнирами. Пластины 19 и 21 измерительных емкостных датчиков фиксируются винтами 22 и 24 нэ концах рычагов

11 и 18 и основании 1 рядом с компенсационными конденсаторами 23, 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к технике контроля и измерения деформаций, например, при повышенных температурах на плоскости.

Целью изобретения является повышение точности измерения деформаций и упрощение конструкции, На фиг, 1 представлен тензометр, общий вид; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг, 1; на фиг. 3 — сечение Б — Б на фиг. 1.

Тензометр (фиг. 1) содержит основание

1 с центральной неподвижной опорной ножкой 2, которая ввинчивается в деталь.

На центральной опорной ножке расположена скользящая подпружиненная втулка 3, соединенная с трехплечей траверсой 4 посредством шарнира (фиг. 3}, состоящего из промежуточного кольца 7, соединенного посредством внутренних 8 и внешних 9 конусов со скользящей втулкой 3 и трехплечей траверсой 4.

Два плеча траверсы расположены под углом 45 к продольной оси третьего плеча траверсы и под углом 135 к третьему плечу.

Измерительные ножки 10 тенэометра соединены шарнирно с рычагами 11, которые, в свою очередь, шарнирно сочленены с плечами траверсы 4, расположенными под углом 45 к продольной оси третьего плеча траверсы. Шарнирное устройство состоит из втулки 12, в которой жестко закреплена измерительная ножка 10 и запрессован внешний конус (игла) 14 шарнирного устройства, опирающийся на внутренние конусы 15, ввинченные в рычаг 11 и за.стопоренные контргайками 16, Рычаг 11 соединен с траверсой 4 также с помощью внутренних и внешних конусов.

Измерительная ножка 17 тенэометра жестко соединена с рычагом 18, который через поворотный шарнир соединен с третьим плечом траверсы 4, На концах рычагов 11 и 18 закреплены пластины 19 емкостных датчиков с возможностью регулировки их положения перед началом измерений с помощью винтов 24.

На центральную опорную ножку 2 крепится с помощью винтов основание 1 с треMR выфрезерованными продольными пазами трапециевидного поперечного сечения, в которых перемещаются направляющие 20, На концах направляющих устанавливаются пластины 21 емкостных датчиков, положение которых регулируется перед началом измерений и фиксируется. упорными винтами 22, Измерительный мостик с компенсационными конденсаторами располагается в кожухе 23 рядом с емкостным датчиком.

10 пружина 13 оказывается в сжатом состоянии и, воздействуя на скользящую втулку

Тензометр работает следующим образом.

К детали крепится центральная опорная ножка 2, на которую устанавливается траверса 4, так, чтобы острия измерительных ножек 10 и 17 попали в соответствующие конусные углубления на поверхности детали. Затем на центральную опорную ножку устанавливается основание 1. При этом траверсы 4, способствует равномерному распределению усилия на измерительные ножки 10 и 17 тензометра и сохранению его во время измерения деформаций. Прижимные шарики 5, расположенные во втулке 3, под действием пластинчатой пружины 6, прижимающей их к центральной опорной ножке, устраняют возможный люфт в сочленении опорная ножка — втулка.

Винтом 24 фиксируют пластину 19 емкостного датчика перпендикулярно соответствующему плечу трехплечей траверсы 4.

При установке основания 1 пластины 19 и

21 емкостного датчика приводятся в соприкосновение, после чего основание 1 фиксируется винтом 25. Необходимая величина воздушного зазора между пластинами емкостных датчиков устанавливается с помощью шаблона и фиксируется винтами 22, Шарнирное сочленение измерительных ножек тенэометра с рычагами и траверсой обеспечивает две степени свободы измерительных ножек 10, что исключает поворот рычага 11 относительно плеча траверсы, и одну степень свободы рычагов 11 относительно соответствующих плеч траверсы, чго позволяет фиксировать только деформацию удлинения детали относительно центральной опоры.

Использование шарнирного соединения трехплечей траверсы с центральной опорной ножкой обеспечивает самоустановку и равномерное поджатие измерительных ножек к измерительным базам поверхности детали, Шарнирное соединение ножек 10 обеспечивает измерение деформаций только в заданном направлении и автоматическую компенсацию деформаций в других направлениях.

Шарнирное соединение ножки 17 обеспечивает измерение деформации в одном направлении и фиксирование трехплечей траверсы от прокручивания относительно основания тензометра.

Использование емкостных датчиков позволяет уменьшить погрешности в показа1698632 ниях прибора при наличии внешних электромагнитных полей.

На основание в непосредственной близости от пластин емкостных датчиков крепятся элементы измерительных мостиков и 5 компенсационные конденсаторы, чем устраняется появление параэитных емкостей и повышается точность измерения емкости при изменении расстояний между пластинами емкостных датчиков. .10

Расположение плеч трехплечей траверсы под углом 45 и 135 позволяет расчетным путем определить полный тенэор деформаций, что упрощает выполнение экспериментов по изучению плосконапряженного 15 состояния в материалах и деталях.

Использование изобретения обеспечивает повышение точности измерения деформаций, упрощение конструкции, позволяющей создать более компактный 20 прибор для измерения плоскостных деформаций.

Формула изобретения

Тензометр, содержащий корпус, основание, центральную опорную ножку, соединенную с основанием, три измерительные ножки, каждая из которых выполнена в виде стойки и связанной с ней подвижной опоры, и три датчика деформации, подвижная часть каждого иэ которых закреплена на стойке, а неподвижная — на корпусе, отл ича ю щи йся тем, что, с целью повышения точности и упрощения конструкции, основание выполнено в виде самоустанавливающейся трехплечей траверсы, опорная ножка соединена с корпусом жестко, а с траверсой — через подпружиненную относительно корпуса втулку, одна измерительная ножка жестко связана со своей стойкой, две другие— шарнирно, а все остальные шарнирно связаны с соответствующими плечами траверсы.

1698632

Сос: = витель Е. Щелина

Тахред M,Ìîргентал корректор А.Осар енко

Редактор А.Лежнина

Производственно-издатель:кий комбинат "Пя ент, r. ужгород, ул.Гагарина, 191

Заказ 4384 Гиря>к Подписное

ВНИИПИ Государственногс комитета по изобретенным и открытиям при ГКНТ СССР

113О35, Моск;:,. М<-35, Раушская наб., 4/5