Устройство для измерения бокового давления вязкопластичного материала при его деформировании

Устройство для измерения бокового давления вязкопластичного материала при его деформировании

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике испытаний материалов и позволяет снизить погрешность измерений. Опорный элемент 3 содержит коаксиально установленные внешний 9 и внутренний 10 цилиндры, между которыми размещена винтовая пружина. 11. На цилиндре 10 жестко закреплен фланец 12, находящийся до начала измерений в полости кольца чувствительного элемента 6 и предохраняющий его от смещения в момент уплотнения материала образца 4 прикладываемой к пуансону 2 нагрузкой. При деформировании образца 4 деформация кольца 6 преобразуется тензорезисторами 7 в электрический сигнал. Длина пружины 11 выбирается большей длины внешнего цилиндра на величину не менее высоты кольца, 2 ил. (Л ю 00 О) САЭ сл Ж Y//////////////////////J I fi/tf

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 4 G 0! L 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3889460/24-10 (22) 20.03.85 (46) 23.12.86. Бюл. N 47 (71) Институт механики металлополимерных систем АН БССР и Гомельский . политехнический институт (72) Б,И.Купчинов, В.П.Сергиенко, В.В.Свиридова и В.Г,Барсуков (53) 53!.787(088.8) (56) Новые методы исследования процессов обработки металлов давлением./Под ред. Е.М Макушка, — Минск.

Наука и техника, !973, с,,73-77.

Трение и износ. Т. 1, В 6.

Минск.: Наука и техника, 1980, с. 1106-1108. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ БОКОВОГО ДАВЛЕНИЯ ВЯЗКОПЛАСТИЧНОГО МАТЕРИАЛА ПРИ ЕГО ДЕФОРМИРОВАНИИ (57} Изобретение относится к технике испытаний материалов и позволяет снизить погрешность измерений. Опорный элемент 3 содержит коаксиально установленные внешний 9 и внутренний 10 цилиндры, между которыми размещена винтовая пружина. 11. На цилиндре 10 жестко закреплен фланец

12, находящийся до начала измерений в полости кольца чувствительного элемента 6 и предохраняющий его от смещения в момент уплотнения материала образца 4 прикладываемой к пуансону 2 нагрузкой. Pри деформировании образца 4 деформация кольца 6 преобразуется тензореэисторами 7 в электрический сигнал. Длина пружины 11 выбирается большей длины внешнего цилиндра на величину не менее высоты кольца. 2 ил. аметр, равный диаметру полости матрицы 1, попадая в полость чувствительного элемента 6, центрирует чувствительный элемент 6. После этого в,полость матрицы 1 загружается материал образца 4. Поскольку фланец 12 находится. в полости чувствительного элемента 6, образец 4 формируется над чувствительным элементем 6. Такое расположение конструкции позволяет предохранять чувствительный элемент 6 от смещения в момент уплотнения материала (на стадии формирования образца). Материал в полости матрицы 1 под действием внешней нагрузки, которая. прикладывается к пуансону 2, уплотняется. Пр мере роста усилия деформирования (F), наряду с формированием образца 4,-происходит сжатие пружины 11 до упора во внешний цилиндр 9 опорного элемента 3.

К моменту упора фланца 12 во внешний цилиндр 9, он выходит из полости чувствительного элемента 6, освобождая ее для исследуемого материала. Жесткость пружины 11 подбирается исходя либо из конструктивных особенностей чувствительного 6 и опорного 3 элементов, либо из величины усилия деформирования образца, при этом жесткость пружины 11 должна удовлетворять условию где F — заданное усилие деформирования образца; с — жесткость пружины;

h — ход пружины до упора во внешний цилиндр (величина сжатия).

Поскольку образец 4 размещен выше горизонтальной срединной плоскости 5 матрицы и в момент достижения требуемого усилия деформирования фланец 12 освобождает полость датчика 6, то, перемешая после этого образец 4 вдоль направления действия усилия деформирования, определяем распределение бокового давления по высоте образца 4. Так как высота образца не превышает половину высоты матрицы 1, а элемент 6 обусловлен в срединной плоскости 5 матрицы 1, то это обеспечивает измерение распределения бокового давления по всей высоте образца 4 до выхода последнего из оформляющей полости матрицы

1. Перемещение образца 4 обеспечива1 1278635 3

Изобретение относится к технике испытаний вязкопластичных материалов, в частности пластмасс.

Целью изобретения является снижение погрешности измерения. 5

На фиг, 1 изображено устройство после загрузки исследуемого материала до начала измерений, продольный разрез, на фиг. 2 — то же, во время измерений (конечная стадия изме- 1!! рений).

Устройство содержит матрицу 1, в оформляющей полости которой установлены пуансон 2 и опорный элемент .

3, между которыми расположен испытуемый образец 4, В горизонтальной срединной плоскости 5 матрицы 1 размещен чувствительный элемент 6, на поверхности которого установлены тензорезисторы 7. Для обеспечения воз- 2О можности установки чувствительного элемента 6 и его функционирования, матрица 1 выполнена составной из двух частей, которые крепятся друг к другу винтами 8. Опорный элемент состоит из коаксиально установленных внешнего 9 и внутреннего 10 цилиндров, между которыми установлена винА товая пружина 11 и фланца 12, жестко установленного на внутреннем цилиндре 10. Матрица установлена на опорную плиту 13. Перемещение опорного элемента 3 обеспечивается специальной гайкой 14 ° Заданная температура

1 = сЬ, матрицы поддерживается при помощи системы омического электрообогрева

1 5, Устройств о ус танавлив ае тс я на опору 16.

Устройство работает следующим образом. ! а

Опорный элемент 3 устанавливается таким образом, чтобы фланец 12 находился в полости чувствительного элемента 6 (фиг. 1) ° При этом пружина

11 находится в свободном (несжатом) состоянии, Предпочтительной высотой

45 .фланца 12 (размер в направлении центральной оси опорного элемента 3) является высота, равная 1,0+1,3 высоты кольца 6. Чувствительный элемент 6, установленный в матрице 1, периодически необходимо центрировать так как после извлечения образца 4 или после механических воздействий .на матрицу 1, соосность датчика 6 нарушается. Для центровки используется опорный элемент 3, фланец 1? которого, жестко установленный на внутреннем цилиндре !О и имеющий ди3 1 278 ется известными приемами, например вращением специальной гайки 14, которая одновременно служит и упором для опорного элемента 3. Так как при вращении гайки 14 происходит ввинчивание (вывинчивание) опорного элемента З,то это приводит к перемещению образца 4, При деформировании образца 4 в по- 10 лости матрицы 1 возникают боковые усилия, величина и закон распределения которых по высоте образца зависят от свойств материала, режимов деформирования и параметров (в пер- 15 вую очередь высоты) образца, Под дей-. ствием боковых усилий. кольцо 6 де= формируется, Деформация чувствительного элемента 6 преобразовывается, тензорезисторами 7 в электрический р0 сигнал, который фиксируется регистрирующей аппаратурой (не показана).

По градуировочной характеристике упругого чувствительного элемента 6 определяют величину бокового давления.

Для уменьшения температурной составляющей погрешности на чувствительный элемент 6 целесообразно устанавливать наряду с рабочими и термоком- 30 пенсационные тензорезисторы.

635 4

Формула изобретения

Устройство для измерения бокового давления вязкопластичного материала при его деформировании, содержашее матрицу с оформляющей полостью и установлеными в ней соосными верхним цилиндрическим пуансоном и нижним опорным элементом, а также чувстви-. тельный элемент с тензорезисторами, устайовленный в матрице, о.-т л и ч аю щ е е с я тем, что, с цельк снижения погрешности измерения, в нем чувствительный элемент выполнен в виде кольца с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру оформляющей полости матрицы и установлен в горизонтальной срединной плоскости матрицы соосно пуансону и опорному элементу, при этом опорный элемент выполнен составным в виде внутреннего и наружного коаксиальных цилиндров различной длины, причем внутренний цилиндр меньше длины со стороны пуансона снабжен фланцем, диаметр которого равен внутреннему диаметру оформляющей полости матрицы и подпружинен винтовой пружиной, длина которой больше длины внешнего цилиндра на величину не менее высоты кольца.

Составитель В,Казаков

Редактор Н.Марголина Техред Л.Олейник . Корректор Е.Роппсо, Заказ 6823/37 Тираж 778 Подписное

ВНИИНИ .Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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