Устройство для определения нагрузки

Устройство для определения нагрузки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< л924523 (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

tg ) М. Кл. (22) Заявлено 101080 (21) 2994414/18-10 сприсоединениемзаявки ¹

G 01 L 1/00

G 01 N 3/42

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

153)УДК 531.781:

:620.178 ° 1 (088. 8) .

Опубликовано 300482, Бюллетень ¹ 16

Дата опубликования описания 300482

Г а. В.Слободин, В.Ф.Шишминцев и И.Л. Черногоров, i т °

Всесоюзный научно-исследовательский институт разработки и эксплуатации нефтепроьысловьвс труб и Институт физики металлов Уральского " ------"-научного центра AH СССР (72) Авторы ,изобретения (71)Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

НАГРУЗКИ

Цель изобретения — повышение точности определения нагрузки, расширение диапазона ее измерения, а также определение растягивающей нагрузки.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве внедряющаяся в эталон часть индентора выполнена в виде по меньшей мере одного выступа, вершина которого образует линию s плоскости, перепендикулярной к направлению внедрения, причем сечения внедряющей части, перпендикулярные к линии, выполнены равными.

Кроме того, устройство снабжено тягой, размещенной в сквозных отверстиях индентора и эталона и связанной с нагружающям и силопередающим элементами. 1

На чертеже представлено устройство.

Изобретение относится к силоизмерительной технике, а именно, к устрой=твам для определения нагрузки при испытании материалов под высоким 5 давлением.

Известны устройства для определения нагрузок под давлением посредст- вом тензометров сопротивления, наклеенных на упругий элемент, установлен- 10 ный внутри сосуда высокого давления, в которых изменение нагрузки изменяет сопротивление тензометров и вызывает изменение электрического сигнала в цепи, которое определяется известным образом вне сосуда высокого давления (1).

Недостатком указанных устройств является сложность в изготовлении, необходимость наличия. токовводов, низ-20 кая надежность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для определения нагрузки под давлением, выполненное в виде крешера, опирающегося на передающую нагрузку опору, в котором по величине деформации крешера судят о величине приложенной нагрузки, крешер при этом служит эталоном, а.опора выполняет роль индентора (23

Недостатком известного устройства является узкий диапазон определяемых нагрузок, так как при увеличении измеряемых нагрузок существенно снижается точность их определения.

Точность определения нагрузки также сильно зависит от соосности приложения нагрузки -и крешерного устройст-. ва.

924523

Устройство содержит индентор 1, связанный с нагружающим механизмом 2 посредством тяги 3, силопередающего элемента 4, обеспечивающего центрирование, и контактирует с эталоном 5.

Индентор 1 изготовлен из материала более твердого по сравнению с эталоном 5. Эталон выполнен плоским, например, в виде плоской шайбы и своей противоположной по отношению к инден-1 тору стороной контактирует с воспринимающим нагрузку элементом б (например, с неподвижно закрепленным контейнером высокого давления) . Причем, если устройство предназначено для регистрации растягивающей нагрузки,. оно включает нагружающий механизм 2, который посредством элемента нагружающего механизма, например, тяги 3 (причем в качестве укаэанного элемента может быть использован- испыту- 20 емый образец), размещенной в отверстиях индентора 1 и эталона 5, связан с силопередающим-элементом 4.

Устройство работает следующим образом. 25

Прикладываемая нагрузка от нагружающего механизма 2 передается индентору 1, который перемещается в направлении эталона 5, .прижимает его к воспроизводящему нагрузку элемен- 30 ту б и под воздействием нагрузки деформирует эталон 5, оставляя в нем отпечаток. Внедряющая часть индентора образует на эталоне своими вершинами одну или несколько линий, расположенных в одной плоскости, причем сечения внедряющейся части, перпендикулярные к этим линиям, выполнены равными, например, рабочий орган индентора выполнен в виде кольца, имею-4 щего треугольные сечения, при этОм одна из вершин, образованных в сечениях треугольников, обращена в сторону эталона.

В зависимости от величины прикладываемой нагрузки йзменяется деформи- 45 руемый объем.и ширина отпечатка на эталоне. О значении нагрузки судят . по величине деформируемого объема, Устройство для регистрации нагрузки может быть применено и при замере твердости различных материалов, например,-мягких, в этом случае в качестве эталона служит испытуемое тело, а нагрузка к индентору прикладывается постоянная °

Применение предлагаемого устройства позволяет повысить точность определения нагрузки при различных ви дах испытаний, преимущественно в тех случаях, когда затрудено использование известных громоздких высокоточных устройств для определения нагрузки, например, при испытании материалов под высоким давлением.

При использовании предлагаемого устройства уменьшается относительное смещение элементов силовой цепи в процессе испытания, поскольку прикладываемая нагрузка рассредоточена на большем деформируемом объеме эталона. При этом достигается четкость отпечатка, что позволяет увеличить диапазон измеряемых нагрузок и точность их определения.

Формула изобретения с учетом ширины отпечатка. 50

Устройство для определения нагруз55

60 который определяется расчетным путем ки находится в камере высокого давления, причем давление создается верхним плунжером 7. При необходимости эталон 5 и индентор 1 меняются местами (индентор при этом выполня ют из материала эталона, а эталон из материала нндентора), в этом случае деформируемая часть эталона имеет кольцеобразную форму, например, в виде кольца треугольного сечения (является крешером) .

1. Устройство для определения. нагрузки, содержащее нагружающий и силопередающий элементы и взаимодействующие между собой эталон и индентор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения нагрузки и расширения диапазона ее измерения, внедряюцаяся в эталон часть индентора выполнена в виде по меньшей мере одного выступа, вершина которого образует линию в плоскости, перпендикулярной к направлению внедрений, причем сечения внедряющейся части, перпендикулярные к линии, выполнены равными.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, с целью определения растягивающей нагрузки, оно снаб-. жено тягой, размещенной в сквозных отверстиях индентора и эталона и связанной с нагружающим и силопередающим элементами.

Источники информаций, принятые во внимание при экспертизе

1. Механические свойства материалов под высоким давлением. Под ред.

Х.Л.Пью, вып.1, М., "Мир", 1975, с. 22-23..

2.Береснев Б.И. и др. Пластичность и прочность твердых тел при высоких давлениях, М., "Наука", 1970, с. 32-34 (прототип).

924523

Заказ 2804/58 1ираж 883

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подпи сн ое

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, Составитель В.Курбатова

Редактор M.Ãîëàíîâñêè ТехредМ.Надь Коррект р .Щ екто С.Щомак