ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Статические методы определения МУ из "Металловедение и термическая обработка стали Справочник Том1 Изд4 " Процесс медленного статического нагружения является аналогом изотермического нагружения, когда испытываемый образец успевает достичь теплового равновесия с окружающей средой. Помимо теплового расширения, вклад в величину измеряемой деформации вносят обратимые процессы смещения дефектов кристаллической решетки — примесных атомов, вакансий, дислокаций. Поэтому в литературе к модулям упругости, определенным статическими методами, часто применяют термин релаксированный модуль упругости . [c.257] Чаще всего статические методы нагрул ения используют для определения модулей Е тл G поликристаллических материалов при испытаниях на растяжение и кручение. Определенные в таких условиях МУ применяют при инженерных расчетах, когда получаемая точность измерений достаточна, особенно в случае деталей, работающих в статических условиях. Для определения модуля всестороннего сжатия необходимы камеры сверхвысокого давления, поэтому в литературе мало сведений о результатах таких испытаний. [c.257] Модули и G определяют на обычных испытательных машинах. Точность их определения в основном зависит от точности определения деформаций, измеряемых с помощью тензометров. Достаточно широко применяемые тензометры можно подразделить на а) механические б) пневматические в) оптические г) электрические д) комбинированные. [c.257] В механических тензометрах обычно используют рычажную или зубчатую передачу [16.5 16.6. Наиболее распространенные тензометры этого вида тензометр Гугенбергера и тензометр с индикатором часового типа, которые применяют для определения деформаций на большой базе, так как их передаточное число обычно составляет 1 1000. Основными достоинствами тензометров этого типа являются простота устройства и обращения с ними. [c.257] Тензометры с оптическим увеличением оснащены микроскопами и зеркальными устройствами. Самостоятельно микроскопы используют редко, однако в сочетании с приборами механического типа они дают передаточное число от 2-10 до 10. Из зеркальных приборов наиболее широко используют тензометр Мартенса, подробно описанный в работе [16.5 16.4 J. Действие этого прибора, как и других приборов этого типа, основано на повороте зеркала, закрепленного на подвижном контакте, при смещении контакта на угол, пропорциональный деформации. При этом смещается световой зайчик , отражающийся на достаточно удаленной шкале. Обычно используемые оптические рычаги обеспечивают передаточное отношение 500—1000, которое может быть увеличено в комбинированных зеркально-механических тензометрах. [c.258] В настоящее время очень широко используют тензометр электрического типа. Однако потенциометрические приборы, применяемые для измерения больших деформаций, и емкостные датчики, также отличающиеся малым выходным сигналом, требуют установки усилителя и тщательной экранировки всех частей прибора. По этой причине такие приборы широкого распространения не получили. [c.258] Приборы индукционного типа, имеющие различные конструктивные решения, используют там, где не могут быть применены потенциометрические тензометры, например в углах, отверстиях и других труднодоступных местах деталей. Величина подводимого или индуцируемого в катушке соленоида тока зависит от ее положения относительно перемещаемого внутри сердечника, от величины воздушного зазора между сердечником и якорем, от изменения магнитного потока вокруг датчика, деформирующегося в зависимости от положения диафрагмы из немагнитного металла, в которой возникают вихревые токи. Изменение индукции определяют мостовым или двухмостовым методом в случае дифференциального датчика. Дифференциальные датчики применяют для получения линейной зависимости выходящего тока от положения подвижного элемента датчика. [c.258] В фотоэлектрических приборах сочетаются механический и фотоэлектрический принципы. Сравнительно небольшая деформация на базе измерений механически увеличивается и передается для отклонения пластинки, закрывающей световой поток, направленный на фотоэлемент. При использовании высокочувствительных гальванометров, регистрирующих фототок, получают передаточное отношение /- 5-10 . [c.258] Наиболее широкое применение в настоящее время получили электрические тензометры сопротивления, которые обладают достаточно линейной зависимостью электросопротивления от степени деформации, высокой тензочувствительностью, малой длиной контакта с деталью или образцом и малой массой. Кроме того, эти датчики можно использовать при повышенных и даже довольно высоких температурах. [c.259] Датчики изготовляют из металлов и сплавов, а также полупроводниковых материалов, поскольку у последних выше коэффициент тензочувствительности К, определяемый из соотношения А // 8 = К. [c.259] Коэффициент тензочувствительности меняется даже в области упругих деформаций при превышении предела пропорциональности, так как удельное электросопротивление зависит от величины деформации. [c.259] Для тензометров, применяемых для измерения деформации вплоть до пластической области, важно, чтобы коэффициент о, связывающий приращение удельного сопротивления с деформацией, был близок к единице. В этом случае коэффициент тензочувствительности одинаков для упругой и пластической области, что справедливо, например, для датчика из константана. [c.259] Датчики электросопротивления выполняют в виде петель из тонкой проволоки с петлями в виде решеток, получаемых травлением образца из тонкой фольги, наклеиваемой на пластмассу в виде прижимных датчиков многократного использования. Первые из перечисленных датчиков приводятся в контакт с испытуемой деталью методом приклеивания, что ведет к значительным трудностям в их использовании необходима тщательная подготовка поверхности и, кроме того, обычно применяемые для приклеивания вещества долго высыхают. Прижимные датчики укрепляют изолированно над базой, ограниченной с одного конца неподвижным двойным ножом, а с другой — простым подвижным. Для получения высокой точности предпочтительнее наклеивать датчики сопротивления. [c.259] Помимо малой массы большим достоинством тензодатчиков электросопротивления является возможность их использования при знакопеременных нагрузках в динамических режимах, что имеет большое значение для исследований авиационных деталей в процессе работы и в других подобных случаях. [c.259] Возможности статических методов определения модулей упругости материалов ограничены, так как для испытаний требуются образцы довольно большого размера и лoн нoй формы. Кроме того, для обеспечения достаточной точности необходимы значительные деформации, что делает метод не пригодным для материалов с низким значением предела упругости. [c.260] Вернуться к основной статье