Устройство для измерения остаточных напряжений плоских и кольцевых образцов

OllHCAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик ()974107 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(51 М К з (22) Заявлено 2?0581 (21) 3292302/25-28

G 01 В 7/16 с присоединением заявки ¹вЂ”Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

{53) УДК531.781 (088. 8) Опубликовано 1511.82. Бюллетень ¹ 42

Дата опубликования описания 151182 (72) Авторы изобретения

М.Х.Алеев и P.Ñ.Алеева

i

1

1 (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ

НАПРЯЖЕНИЙ ПЛОСКИХ И КОЛЬЦЕВЫХ ОБРАЗЦОВ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения остаточных напряжений в поверхностном слое об-. разца при непрерывном травлении.

Известно устройство для измерения остаточных напряжений, содержащее травильную ванну, приспособление для крепления образца, датчики деформации, размещенные на рабочем .и компенсационном образце. Датчики включены в измерительный мост t.1) .

Недостатком этого устройства является то, что для каждого образца требуется тенэорезистор, тщательно наклееннйй и изолированный от воздействия агрессивной среды.

Наиболее близким к изобретению по . технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения остаточных напряжений плоских и кольцевых образцов, содержащее травильную ванну, механизм передачи деформаций и связанный с ним регистратор. Механизм передачи деформации выполнен тт виде наконечника, контактирующего с образцом и связанного посредством системы рычагов и регистратором, который выполнен в виде индуктивного датчика (2).

Однако у известного устройства недостаточная точность измерений иээа несовершенства применяемой для передачи деформации образца к регистратору механической системы, необеспечивающей свободного поворота концевых сечений образцов, вызывает дополнительную деформацию образцов и также вносит погрешность в измерения.

Кроме того, это устройство не дает возможности контролировать толщину травленного слоя в процессе травления.

Цель изобретения — повышение точсности измерений. указанная цель достигается тем, что в устройстве для измерения ост.-.сточных напряжений плоских и кольцевых образцов, содержащем травильную ванну, механизм передачи деформаций и связанный с ним регистратор, механизм передачи деформаций выполнен в виде двухъярусных подвесок, кажцы,".. ярус которых представляет собой б тлочку равного сопротивления с наклеенными на ней с двух сторон тензорегистраторами,концы балочек верхнегонруЗ0 са каждой подвески связаны с помощью

974107 нерастяжимых нитей с центрами балочек нижнего яруса соответствующей подвески, а концы балочек нижнего яруса подвесок предназначены для пОдвешивания с помощью нерастяжимых нитей соответственно рабочего и ком- 5 пенсационного образцов, регистратор выполнен в виде трехканального автоматического потенциометра, каждый канал которого включает мостовую схему, верхний тензорезистор верхне- 10

ro яруса первой подвески включен в плечо мостовой схемы первого канала,,нижний тензорезистор верхнего яруса первой подвески и верхний тенэореэис гор нижнего яруса первой подвески включены последовательно в одно плечо глостовой схемы второго канала, а верхний тензореэистор верхнего яруса первой подвески и нижний тензорезистор верхнего яруса второй подвески вместе с нижним тензорезистором нижнего яруса первой подвески и верхним тенэореэистором нижнего яруса второй подвески включены последовательно в одно плечо мостовой схе- 2 мы третьего канала.

На чертеже представлена схема описываемого устройства, Устройство содержит травильную ванну 1, механизм 2 передачи дефор- З0 мации и регистратор 3. Механизм передачи деформации выполнен в виде двух двухъярусных подвесок 4 и 5, каждый ярус б-9 которых представляет собой балочку равного сопроживле- 35 ния с наклеенными на ней с двух сторон тензорезисторами 10-15, концы балочек верхнего яруса 7 и 9 каждой подвески 4 и 5 связаны с помощью нерастяжимых нитей 17 с центрами ба- 40 лочек нижних ярусов б и 8 подвесок 4 и 5, 1<онцы балочек нижних ярусов б и 8 предназначены для подвешивания с помощью нерастяжимых нитей 17 соответственно рабочего образца 18 и 45 компенсационного образца 19. Регистр рирующее приспособление.3 выполнено в аиде трехканального автоматического потенциометра, каждый канал 20-22 которого включает мостовые схемы 2325 соответственно, Верхний тенэорезистор 10 верхнего яруса 7 подвески 4 включен в плечо мостовой схемы 23 первого канала 20, нижний тенэореэистор 11 верхнего яруса 7 подвески 4 и верхний тензореэистор 12 нижнего яруса б подвески 4 включены последовательно в одно плечо мостовой схемы 24, а верхний тенэорезистор 13 верхнего яруса 7 подвески 4, тензорезистор 14 подвески 4, тенэс 60 резистор 15 верхнего яруса 9 поднески .5 и тензорезистор 16 нижнего яруса 8 подвески 5 включены последовательно в одно плечо мостовой схемы 25 канала 22. 65

Устройство работает следующим образом.

Образцы 18 и 19 одновременно полностью погружают в травильную ван.— ну 1, и включают регистратор 3. Травлению подвергаются упрочненная грань рабочего образца и соответствующая грань у компенсационного.

Принцип действия устройства основан навзвешивании образцов 18 и 19 в процессе его травления при помощи двухъярусных подвесок 4 и 5. Тензорезисторы, наклеенные на балочки верхних ярусов 7 и 9 подвесок 4 и 5, фиксируют изменение веса образцов 18 и 19, а тенэорезисторы, наклеенные на балочки нижних ярусов б и 8, кроме изменения веса фиксируют изменение зазора между концевыми сечениями образцов. По мере травления .образцов прогибы всех балочек подвесок 4 и 5 изменяются, вызывая пропорцио I

Нальные изменения сопротивлений тензорезисторов 10-1б, фиксируемые регистратором 3. Причем, тензорезисторы, наклеенные на противоположных сторонах каждой балочки, вырабатывают сигналы, равные по величине, но противоположные по знаку.

При помощи самописца (на чертеже не показан) непрерывно записываются временные зависимости следующих параметров: первый канал 20 произво-. дит измерение толщины стравленного слоя, второй канал 21 - соответствующее изменения зазора между концевыми сечениями образцов, третий канал 22 — уточненное значение величины зазора между концевыми сечениями образцов.

Использование предлагаемого устройства обеспечивает возможности непрерывного замера параметров, полностью характерирующих величину и глубину распределения остаточных напряжений после упрочнения, Устройство предназначено для многократного использования, что повышает качество и эффективность испытаний, выгодно экономически.

Формула изобретения

Устройство для измерения остаточных напряжений плоских и кольцевых образцов, содержащее травильную ванну, механизм передачи деформаций и связанный с ним регистратор, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, механизм передачи деформаций выполнен в виде двух двухъярусных подвесок, каждый ярус которых представляет собой балочку равного сопротивления с наклеенными на ней с двух сторон тенэорезисторами,,концы балочек верхнего яруса каждой подвески связа974107

21 25

Составитель Е.Щелина

Техред М.Тепер Корректор И.Ватрушкина

Редактор Т.Парфенова

86 75/54 Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Проектная, 4 ны с помощью нерастяжимых нитей с центрами балочек нижнего яруса соответствующей подвески, а концы балочек нижнего яруса подвесок предназначены для подвешивания.с помощью нерастяжимых нитей соответственно рабочего и компенсационных образцов, регистратор выполнен в виде трехканальноГо автоматического потенциометра, каждый канал которого включает мостовую схему, верхний тенэорезистор верхнего яруса первой подвески включен в плечо мостовой схемы первого канала, нижний тенэорезистор верхнего яруса первой подвески и верхний тензореэистор нижнего яруса первой 35 подвески включены последовательно в одно плечо мостовой схемы второго канала, а верхний тензорезистор верхнего яруса первой подвески и нижний тензорезистор верхнего ярус" второй подвески вместе с нижним тензореэистором нижнего яруса первой подвески и верхним тензорезистором нижнего яруса второй подвески включены последовательно в одно плечо мостовой схемы третьего канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 352117, кл. G 01 В 7/16, 1970, 2. Биргер И.A. Остаточные напряжения. М., Машгиз, 1963, с. 76 . (прототип),