Електромеханічний пристрій для вимірювання поперечної деформації циліндричного зразка

Електромеханічний пристрій для вимірювання поперечної деформації циліндричного зразка, що містить корпус, дві рухомі опори, розташовані під прямим кутом на корпусі, два вимірювальні елементи (тензорезисторні), які оперті на корпус і свої рухомі опори, та дві пружини, з'єднані із корпусом, який відрізняється тим, що до пружин приєднані співвісно рухомим опорам дві вилки, а на корпусі розміщені напроти рухомих опор дві стаціонарні опори, причому усі опори мають прямолінійні робочі ребра, котрі лежать в одній площині. Корисна модель відноситься до експериментальних засобів механіки здеформованого твердого тіла і може бути застосована при визначанні характеристик пружності, а також пластичності. У дослідах використовують, здебільшого, порожнистий циліндричний зразок, котрий навантажують крутильним моментом, осьовою силою, внутрішнім тиском. При цьому вимірюють, зокрема, зміну поперечного розміру зразка. Треба сказати, що зразок має, переважно, неправильну форму. Внаслідок цього зміна поперечного розміру зразка у довільному напрямку не обов'язково буде хоч би наближено дорівнювати шуканій деформації. Разом із тим, середнє арифметичне змін поперечного розміру зразка у яких завгодно двох взаємно перпендикулярних напрямах неодмінно буде достатньо точно дорівнювати шуканій деформації Отже, наш пристрій повинен забезпечувати вимірювання у двох взаємно перпендикулярних напрямках Далеко не усі відомі пристрої задовольняють даній вимозі. Наприклад, пристрій, описаний у роботі [1], включає лише одну рухому опору і, відповідно, один вимірювальний елемент (тензорезисторний), а тому забезпечує вимірювання виключно в одному напрямку, що є суттєвим недоліком цього пристрою. Досконаліший пристрій запропоновано у роботі [2]. Він складається із корпусу, двох рухомих опор, розташованих під прямим кутом на корпусі, й двох вимірювальних елементів (тензорезисторних), спертих на корпус і свої1 рухомі опори, та двох пружин, зєднаних із корпусом і своїми рухомими опорами, а також стаціонарної опори, розміщеної (напроти однієї з рухомих опор) на корпусі. Вкажемо, що усі опори цього пристрою є голчатими. Таким чином, цей пристрій забезпечує вимірювання у двох взаємно перпендикулярних напрямках, проте має ряд недоліків. Зупинимось на головних з них. Насамперед відзначимо, що для установлювання цього пристрою на зразок необхідно залучати допоміжну оснастку. Легко збагнути, що та рухома опора, напроти котрої відсутня стаціонарна опора, буде пересуватися по зразку при його деформуванні. Це спричинить додаткове переміщення згаданої рухомої опори Тобто, виникне систематична похибка вимірювання. Близкішим до створюваного пристрою є другий заналізований пристрій. З огляду на це він обраний в якості прототипу. В основу розроблення корисної моделі поставлена задача створення більш зручного та точного електромеханічного пристрою для вимірювання поперечної деформації циліндричного зразка. Вона розв'язана тим, що у пристрої, який містить корпус, дві рухомі опори, розташовані під прямим кутом на корпусі, й два вимірювальні елементи (тензорезисторні), сперті на корпус і свої рухомі опори, та дві пружини, з'єднані Із корпусом, згідно з корисною моделлю до пружин приєднані (співвісно рухомим опорам) дві вилки, а на корпусі розміщені (напроти рухомих опор) дві стаціонарні со 7679 опори, причому усі опори мають прямолінійні робочі ребра, котрі лежать в одній площині Зауважимо, що робочі ребра будь-яких рухомої і стаціонарної опор, розташованих одна напроти одної будуть паралельні між собою Певна річ, цей пристрій забезпечує вимірювання у двох взаємно перпендикулярних напрямках Загальною ознакою прототипу і створеного пристрою є те, що вони містять корпус, дві рухомі опори, та дві пружини Але якщо у прототипі пружини з'єднані із корпусом і рухомими опорами, то у створеному пристрої - із корпусом і вилками Далі у створеному пристрої на корпусі розміщені вже дві стаціонарні опори Окрім того створений пристрій відрізняється ще й за типом опор Присвятимо кілька слів перевагам створеного пристрою Передусім важливо відзначити, що для установлювання цього пристрою на зразок не потрібна допоміжна оснастка Зрозуміло, що усі опори будуть зміщуватися відносно зразка при його деформуванні А оскільки робочі ребра будь-яких рухомої і стаціонарної опор, розташованих одна напроти одної паралельні між собою, то відсутні підстави щодо виникнення систематичних похибок вимірювання Розглянемо створений пристрій докладніше Звернемо погляд на фігуру, де 1 - корпус, 2 рухома опора 3 - вимірювальний елемент, 4 - гайка, 5 - пружина, 6 - вилка, 7 - стаціонарна опора Перш за все підкреслимо, що у вихідному положенні гайки 4 закручені, й рухомі опори 2 притиснуті до вилок 6 Останні, в свою чергу, притиснуті до корпусу 1 На зразок цей пристрій установлюють ось як Спочатку до зразка притискають вилки 6 Потім, відкручуючи гайки 4, вивільняють рухомі опори 2 і вилки 6 В результаті, до зразка притиснуться стаціонарні 7 і рухомі 2 опори На зразку цей пристрій утримується за рахунок сил що діють на рухомі опори 2 з боку вимірювальних елементів 3, і сил, що діють на вилки 6 з боку пружин 5 Згадані сили можна перерозподілити так, щоб сили тертя між рухомими опорами 2 і зразком були малі Це значно підвищить точність вимірювання Джерела інформації 1 Писаренко Г С , Лебедев А А Деформирование и прочность материалов при сложном напряженном состоянии - Киев Наукова думка, 1976 -416 с 2 Авторское свидетельство СССР №1647236 Фіг. Комп ютерна верстка А Крижанівський Підписне Тираж 28 прим Міністерство освіти і иауки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП 03680, Україна ДП'Український інститут промислової власності , вул Глазунова 1,м Киів-42, 01601