Устройство для регистрации деформации деталей

Устройство для регистрации деформации деталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области измерений . Цель изобретения - расширение области применения и снижения трудоемкости. Устройство содержит подложку , закрепленную на держателе, установленном на пружинах в прижимном и опорном стаканах. На подложку устанавливается регистрирующий материал, выполненный из термопластика, а внутри подложки размещен нагреватель. В процессе регистрации включают подогрев подложки и по достижении перехода термопластика в пластичное состояние прижимают его к исследуемой поверхности. Регистрацию проводят по одному и тому же участку поверхности объекта до и после нагружения. Для измерения величины деформации оттиски на термопласте размещают в интерферометре Маха-Цандера. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 В 7/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР г (! Л!, Яь"я/ -, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 3

Ы о

О ((Л

К АВТОРСКОМУ .СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4867348/28 (22) 17,09.90 (46) 30.10.92. Бюл. ¹ 40 (72) А.А,Капустин и А,Г.Кесарийский (56) Морозов А.M. и Кононов И,В. Оптические голографические приборы. M.; Машиностроение, 1988, с. 80.

Патент ФРГ N 2218909, кл. 6 01 В 7/18, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ДЕФОРМАЦИИ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к области измерений. Цель изобретения — расширение области применения и снижения трудоемкости. Устройство содержит подИзобретение относится к области измерительной техники, а более конкретно к устройствам для регистрации деформаций с применением оптико-интерференционных методов.

Известно устройство для регистрации деформаций, содержащее подложку, закрепленную на держателе, регистрирующий материал, закрепленный на подложке, световод, оптическую систему и лазер.

Указанное устройство позволяет регистрировать поле перемещений с интерференционной точностью и частично компенсировать влияние на точность измерения перемещения объекта за счет применения световода.

Недостатками этого устройства являются необходимость жесткого крепления держателя к обьекту исследования, затемнение зоны регистрации и размещения лазерно-голографического оборудова„„ Ы„„1772605 А1 ложку, закрепленную на держателе, установленном на пружинах в прижимном и опорном стаканах. На подложку устанавливается регистрирующий материал, выполненный из термопластика, а внутри подложки размещен нагреватель. В процессе регистрации включают подогрев подложки и по достижении перехода термопластика в пластичное состояние прижимают его к исследуемой поверхности.

Регистрацию проводят по одному и тому же участку поверхности объекта до и после нагружения. Для измерения величины деформации оттиски на термопласте размещают в интерферометре Маха-Цандера. 1 ил, ния в непосредственной близости к объекту измерения, что существенно снижает технологические возможности регистрации деформаций, особенно в полевых условиях.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к заявленному техническому решению является устройство для определения и усиления механических напряжений, содержащее держатель, выполненный полым и предназначенный для крепления к исследуемому объекту, размещенный в полости держателя слой регистрирующего материала с низким модулем упругости и чувствительный элемент, закрепленный на держателе.

Указанное устройство отличается простотой, однако позволяет регистрировать деформации только одноосного напряженного состояния, что приводит к значительной потере информации при измерениях.

1772605 кроме того при регистрации деформаций происходит их усреднение по зоне контакта устройства и исследуемого объекта, что не позволяет использовать устройство в зонах с высокими градиентами деформаций и проводить измерения в отдельных точках.

Использование в устройстве промежуточного элемента из материала с низким модулем упругости приводит к снижению точности и чувствительности измерений.

Кроме того, при необходимости измерения деформаций в различных зонах объекта необходимо применение большого количества таких устройств, что сопряжено со значительной трудоемкостью по их установке и обслужи в а н и ю, Цель изобретения — расширение области применения и снижения трудоемкости измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем держатель, выполненный полым и предназначенный для прижатия к исследуемому объекту и размещенный в полости держателя слой регистрирующего материала, дополнительно введены; подложка, закрепленная на дер>кателе и выполненная из материала с высокой теплопроводностью, внутри подлОжки размещен нагреватель, опорный стакан, предназначенный для установки на исследуемом объекте, прижимной стакан, размещенный на опорном стакане, коаксиально ему, вентилятор, размещенный внутри держателя, держатель; установленный в прижимном стакане и подпружиненный относительно прижимного и опорного стакана, а регистрирующий материал выполнен из термопластика.

В отличие от известного устройства заявленное техническое решение характери-. зуется следующими отличительными признаками: подложка выполнена из материала с высокой теплопроводностью, внутри подложки размещен нагреватель, устройство содержит опорный и прижимной стакан, прижимной стакан размещен на опорном стакане коаксиально ему, устройство содержит держатель, держатель установлен в прижимном стакане и подпружинен относительно прижимного и опорного стакана, устройство содержит вентилятор, размещенный внутри держателя", в качестве регистрационного материала используется термопластик.

Устройство показано на чертеже.

Устройство для регистрации деформации деталей содержит держатель 1, установленный на тарированной пружине 2 в прижимном стакане 3.

45 ства на прижимном стакане 3 размещен блок индикации 21. Подключение устройства к источнику электропитания осуществляется при помощи разъема 22, а включение устройства обеспечивает выключатель 23, 50 Для управления режимами работы устройства служит переключатель 24 с фиксацией положения.

Соединение электрических элементов осуществляется гибким кабелем 25, Устройство работает следующим образом.

При регистрации исследуемой поверхности обьекта 18 в исходном состоянии, на поверхность подложки 4 устанавливают регистрирующий материал (термопласт) 6 и

В торце держателя 1 закреплена подложка 4, выполненная из материала с высокой теплопроводностью, например, из меди. Внутри подложки размещен нагреватель 5, например, электрическая спираль, Поверхность подложки 4, на которой размещается регистрирующий материал (термопластик} 6, выполнена полированной, На обратной стороне подложки 4 выполнены радиальные ребра 7. Между ребрами 7 на поверхности подложки 4 установлен тепловой выключатель 8, например, биметаллическая пластина с контактом.

Для закрепления регистрационного материала 6 на подложке 4, применен фиксатор 9, установленный на держателе 1 с зазором по отношению к опорному стакану

10, Внутри держателя 1 на пилонах 11 установлен вентилятор 12, обеспечивающий подачу охлаждающего воздуха через отверстия 13 в стакане 3 к ребрам 7.

Для отвода охлаждающего воздуха служит канал образованный дифлектором 14 и держателем 1 с отверстиями 15, направляющими пазами 16 и в прижимном стакане 3.

Держатель 1 в сборе с прижимным стаканом 3 установлен в опорном стакане 10 на пружине 17, имеющей минимальную жесткость достаточную для удержания держателя с регистриру.ощим материалом 6 на высоте 5-10 миллиметров над поверхностью контролируемого объекта 18. Прижимной стакан с держателем 1 имеет возможность перемещения в опорном стакане 10. Для фиксации исходного состояния прижимного стакана 3 в. его пазах 16 установлены штифты 19, закрепленные в опорном стакане 10, Для регулировки усилия прижатия регистрирующего материала 6 к поверхности обьекта 18 служит регулировочная втулка

20, соединенная резьбой с опорным стаканом 10. . Для индикации режима работы устрой1772605 фиксируют его при помощи фиксатора 9.

Вращением регулировочной втулки 20 устанавливают зазор между упорной кромкой прижимного стакана 3 и втулкой 20, таким, чтобы при упоре стакана 3 во втулку 20 та- 5 рированная пружина 2 обеспечивала создание заданного усилия прижатия термопласта 6 к исследуемой поверхности

18, Устройство устанавливают на исследуемую поверхность 18 плоскостью опорного 10 стакана 10. Подключают разъем 22 к источнику электропитания и включают выключатель 23. что индицируется на блоке индикации 21.

При этом напряжение подается через переключатель 24 на нагреватель 5. Происходит разогрев подложки 4, э следовательно и термопластикэ 6. При достижении температуры перехода термопластика s 20 пластичное состояние срабатывает и тепло вой выключатель 8, отключая дитание нагревателя 5. На блоке индикации 2 1 отображается готовность устройства, например; зажиганием светодиода. Сразу же 25 после этого к прижимному стакану 3 прикладывают прижимающее усилие в направлении поверхности объекта 18.

При этом, сжатие пружины малой жесткости 17 обеспечивает перемещение держа- 30 теля 1 и подложки 4 с термопластом 6 до упора термопласта в исследуемую поверхность 18.

Дальнейшее движение прижимного стакана 3 приводит к сжатию тарированной 35 пружины 2, При достижении прижимным стаканам

3 регулировочной втулки 20 срабатывает переключатель 24. При этом отключается питание от нагревателя 5 и подается питание 40 на вентилятор 12. Воздушный поток от вентилятора обдувают ребра 7 подложки 4, что вызывает интенсивное ее охлаждение, а следовательно и термоплэстика 6, на котором отпечатывается рельеф исследуемой 45 поверхности 18. После выдержки в нажатом до упора состоянии прижимного стакана 3 (до перехода термопласта в упругое состояние), нагрузку снимают.

Термопластик 6 с оттиском рельефа из- 50 влекают из устройства.

При регистрации деформированного состояния объекта устройство работает аналогично, при этом производится регистрация того же участка поверхности обьекта с 55 тем же усилием при>катия на новой регистрационный материал, Для измерения величины и распределения деформации исследуемого объекта, оттиски исходного и деформированного состояний помещают. например, в интерферометр Маха-Цандера и проводят измерения по известным методикам,. применяемым в голографической и спеклинтерферометрии.

Применение заявленного решения, по сравнению с известным, голографическими и спекл-фотографическими методами, обеспечивают при сохранении высокой точности и чувствительности измерений. (свойственной интерференционно-оптическим методам) достижение следующих преимуществ: проведение регистрации деформации беэ затемнения зоны контроля и применения лазерно-голографического оборудования; проведение контроля без использования виброзащиты; на регистрацию деформаций не влияют перемещения объекта как целого, поскольку устройство перемещается вместе с объектом, применение устройства на этапе регистрации не требует участия высококвалифицированного персонала, при регистрации деформаций не требуется дополнительнаяя обработка регистрирующего материала, незначительный вес и габариты устройства позв-..-.яю::.спал., ..ать его в полевых условиях, нэп,. име ",, при кон-,:роле мостов, эстакад, и других крудных объектов, проведение регистрации исходного и деформированного состояний может производиться через любые промежутки времени.

Формула изобретения

Устройство для регистрации деформации деталей, содержащее держа1ель, выполненный полым и предназначенный для прижатия к исследуемому обьекту. размещенный в полости держателя слой регистрирующего материала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения и снижения трудоемкости, устройство снабжено подложкой, закрепленной на держателе и выполненной из материала с высокой теплопроводностью, нагревателем, размещенным внутри подложки, опорным стаканом. предназначенным для установки на исследуемом обьекте, прижимным стаканом, размещенным на опорном стакане коаксиально ему, вентилятором, размещенным внутри держателя, держатель установлен в прижимном стакане и подпружинен относительно прижимного и опорного стаканов, а слой регистрирующего материала выполнен из термопласти ка.

1772605

Составитель А,Кесарийский

Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3836 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4Ю