Електромеханічний пристрій для вимірювання поперечної деформації плоского зразка

Електромеханічний пристрій для вимірювання поперечної деформації' плоского зразка, що міс тить корпус і два угнуті у протилежні боки тензорезисторні вимірювальні елементи, який відрізняється тим, що до корпусу приєднана стаціонарна опора, напроти стаціонарної' опори розташована рухома опора, між корпусом і рухомою опорою поміщена пружина, а вимірювальні елементи приєднані до опор. Корисна модель відноситься до експериментальних засобів механіки здеформованого твердого тіла й може знадобитися для дослідів по визначанню характеристик пружності та пластичності. Треба сказати, що, наприклад, коефіцієнти Пуасона та поперечної деформації визначають, здебільшого, на плоскому зразку. Зразок розтягають. При цьому вимірюють, зокрема, зменшення поперечного розміру зразка. До речі, воно буває як малим, так і скінченим. Саме тому його віднаходження спряжене з великими труднощами. Відомий електромеханічний пристрій для вимірювання поперечної деформації плоского зразка [1], котрий складається зі двох двоплечих важелів, поєднаних поміж собою, та двох опор, приєднаних до одних плеч важелів, і тензорєзисторного вимірювального елементу, спертого на інші плечі важелів. Зауважимо, що чутливість цього пристрою визначується довжиною плеч важелів. Отже, її неважко зробити як високою, так і низькою. Безумовно, при високій чутливості цей пристрій можна застосувати виключно тоді, коли відбуватиметься мале зменшення поперечного розміру зразка А при низькій чутливості цей пристрій даватиме точні результати лише тоді, коли відбуватиметься скінчене зменшення поперечного розміру зразка. Отакі недоліки цього пристрою. Відомий електромеханічний пристрій для вимірювання лінійної деформації [2], котрий складається зі корпусу та двох угнутих (у протилежні боки) тензорезисторних вимірювальних елементів, приєднаних до корпусу. Як розуміємо, корпус має деформуватися. Інакше кажучи, він підлягає закріпленню на зразку. Певна річ, деформування корпусу супроводжуватиметься зміщуванням (один відносно одного) кінців й змінюванням угину вимірювальних елементів Зауважимо, що чутливість цього пристрою залежить від величини угину вимірювальних елементів Природно, вона буде тим більш високою, чим меншим буде угин вимірювальних елементів. Зупинимось на недоліках цього пристрою Передусім відзначимо, що деформування корпусу повинне чинитися в межах пружності. Це накладає певні обмеження на величину лінійної деформації, вимірюваної за допомогою цього пристрою. Слід також підкреслити, що цей пристрій відчутно впливатиме на зразок. Більш близьким до створюваного пристрою є другий пристрій. З огляду на це він обраний в якості прототипу. В основу розроблення корисної моделі поставлена задача створення електромеханічного пристрою, придатного для коректного вимірювання будь-якої за величиною поперечної деформації плоского зразка Ця задача розв'язана тим, що в електромеханічному пристрої, котрий містить корпус і два угнуті (у протилежні боки) тензорезисторні вимірювальні елементи, згідно корисної моделі до корпусу приєднана стаціонарна опора, напроти стаціонарної опори розташована рухома опора, між корпусом і рухомою опорою поміщена пружина, а вимірювальні елементи приєднані до опор. 00 7681 Отож, загальною ознакою прототипу та створеного пристрою служить те, що кожний із них містить корпус і два вимірювальні елементи. Легко помітити, що прототип і створений пристрій мають суттєві відміни. Дійсно, тільки створений пристрій містить опори. Крім того, в створеному пристрої вимірювальні елементи приєднані вже до опор. Присвятимо кілька слів особливостям створеного пристрою. Перш за усе зробимо застереження, що чутливість даного пристрою буде змінною. Так, вона знижуватиметься зі збільшенням угину вимірювальних елементів. Нехай між стаціонарною та рухомою опорами поміщений зразок. Припустимо, що рухома опора займає таке положення, при котрому угин вимірювальних елементів буде найменшим. Звісно, якщо відбудеться мале зменшення поперечного розміру зразка, то зміщення (у відповідному напрямку) рухомої опори, а, значить, й збільшення угину вимірювальних елементів будуть незначними. Тобто, чутливість даного пристрою залишиться достатньо високою. Та якщо відбудеться скінчене зменшення поперечного розміру зразка, то зміщення (у відповідному напрямку) рухомої опори, а, значить, й збільшення угину вимірювальних елементів будуть значними Таким чином, чутливість даного пристрою істотно знизиться. Проте в цьому випадку висока чутливість од нього і не вимагається. Враховуючи усе це, прийдемо до висновку, що даний пристрій цілком придатний для коректного вимірювання якого завгодно за величиною зменшення поперечного розміру зразка Розглянемо створений пристрій докладніше. Звернемо погляд на фігуру, де 1 - корпус, 2 стаціонарна опора, 3 - рухома опора, 4 - пружина, 5 - вимірювальний елемент. Насамперед потрібно указати, що стаціонарну опору 2 можна пересувати відносно корпусу 1. І ще одна примітка. Вочевидь, пружина 4 має бути стиснутою Звичайно, на рухому опору 3 діють сила з боку пружини 4 та сили з боку вимірювальних елементів 5. Висхідна усіх цих сил спрямована уверх Тому рухома опора 3 займає верхнє положення. Це означає, що угин вимірювальних елементів 5 буде найбільшим. Застосовують даний пристрій ось як. Спочатку між стаціонарною 2 та рухомою З опорами поміщують зразок Потім опускають стаціонарну опору 2. Заразом опускатиметься рухома опора 3 й зменшуватиметься угин вимірювальних елементів 5. При розтяганні зразка відбуватиметься зменшення його поперечного розміру. Це спричинить піднімання рухомої опори 3 й збільшення угину вимірювальних елементів 5 Останнє фіксуватиметься тензорезисторами. Джерела інформації: 1. Авторское свидетельство СССР №212593. 2. Авторское свидетельство СССР №715925. Фіг. Комп'ютерна верстка А. КрижанІвський Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ-42, 01601