155508. lajstromszámú szabadalom • Mérőfej szilárd testek - különösen öntöttvas - sajátfeszültségének megállapítására
7 zár be és ebben az irányban a termosokkolt mérési helyen —115,2 kp/mm2 maximális húzófeszültség uralkodik.. A másik főtengely irányában, amely az előbbi irányra merőleges +11,3 kp/mm2 minimális nyomófeszültség van. 5 Derékszögű d—x koordinátarendszer 0 kezdőpontjából előjelhelyesen felmérjük az a iránynak megfelelő —115,0 kp/mm2 feszültséget (A pont) és a y iránynak megfelelő +11,0 kp/mm2 feszültséget (B pont). Az AB távolság 10 M felezőpontja a Mohr kör középpontja. Ezután a ő—T koordinátarendszert az M pont körül 90 fokkal elforgatjuk. Ekkor -\-ő a ő' helyzetbe jut, az elforgatott új koordinátarendszer kezdőpontja pedig O'. Tehát OM = 15 =~ÖlV[. A d' tengelyre az O' pontból felhordjuk a ß irányban mért feszültséget, ezzel a C pontot határozzuk meg. Minthogy e feszültség a jelen 20 esetben 0 kp/mm2 , következik, hogy CEEEO'. ABósC pontokból a <5 és T tengelyekkel párhuzamosan húzott egyenesek D pontot határoznak meg. MD a Mohr kör sugara. A Mohr kör F és G pontokban metszi az eredeti d tengelyt. Az OF illetőleg OG távolságok d max illetőleg ő min főfeszültségek nagyságának felelnek meg. 30 Az MD egyenes 2 fa szöget zár be az eredeti d tengellyel. A s max főfeszültség iránya <Pa szöggel tér el a műszer által kitűzött a iránytól. A szerkesztést a ß, y, ő irányokba eső " sajátfeszültségek felhasználásával elvégezve a 6. ábra szerinti diagramot kapjuk, amely szerint az egyik főtengely <pß szöget zár be a ß iránnyal és e főtengely irányában —15,2 kp/mm2 maxmális húzófeszültség uralkodik. A másik főtengely irányában +11,3 kp/mm2 minimális nyomófeszültséget találunk. A két szerkesztés tehát teljesen azonos eredményeket ad. A 4. ábra szerinti diagram fölvétele csak annyiban különbözik a tulajdonképpeni (ipari) mérésektől, hogy 45 alkatrészként a vizsgálandó alkatrésszel azonos anyagösszetételű és gQ feszültségmentesítő izzításnak alávetett próbatestet használunk, amelyet szakítógépbe és terheletlen illetőleg különböző nyomó- és húzóigénybevételekkel terhelt állapotban termosokkolunk. A feszültségmentesített és terheletlen „ próbatestben a főeszültség iránya azonos lesz a szakítógép húzásának illetőleg nyomásának irányával. A mérőfejet úgy helyezzük el a próbatestben a főfeszültség iránya azonos lesz irányba essenek. A 10a és 10b tapintócsúccsal 60 meghatározott a irány tehát egybeesik a főfeszültség irányával. A mérőfej rögzítése, előfeszítés, nullázás és termosokkolás ugyanúgy megy végbe, mint ipari mérés esetén. g9 8 A próbatest terheletlen állapotában a termosokk okozta gátolt tágulás adja a 4. ábra szerinti görbe A pontját. A szakítógépen ismert nyomó- illetőleg húzóigénybevétel beállítása mellett egyébként az előbbivel azonos módon kapjuk meg e görbe többi pontját is. Ha ellenőrző mérés lehetőségétől eltekintünk, nyilván olyan mérőfej is megfelel, amelynek csak három tapintócsúcs párja van és amely így viszonylag olcsóbb lehet. Fentiekben a találmány szerinti mérőfej oly példakénti kiviteli alakját ismertettük, amelynél a gátolt tágulás megállapításához a dl, d2, stb". nyúlásmérő bélyegeket alkalmaztuk, vagyis a villamos ellenállás változás elvét hasznosítottuk. Nyúlásmérő bélyeg helyett alkalmazhatunk azonban bármilyen más elemet vagy szervet, amely a gátolt tágulás nagyságrendjébe eső elmozdulások mérésére alkalmas. Ilyenek például a fényelemek, az ultraszónikus vagy polarizált ultrahanggal dolgozó nyúlásmérők, különösen pedig a mágneses, induktív, kapaeitív vagy piezovillamos érzékelők. Optikai, mechanikai, villamos és akusztikus megoldás tehát egyaránt alkalmas lehet. Eljárhatunk úgy is, hogy a jeltávot a vizsgált felületen bekarcoljuk és változását nagy nagyítású optikai műszerrel, például mikroszkóppal vagy interferométerrel mérjük. A termosokkot is létesíthetjük a 26 izzólámpa helyett például korpuszkuláris besugárzással, elektronsugárral, ívfénnyel, villamos ellenállással, termovillamossággal, stb. De létesíthetjük például úgy, hogy a termosokkolandó felülethez mélyhűtött testet vagy folyadékot érintünk, amikoris a tágulások előjele negatív lesz. A gátolt tágulásokra jellemző kimenő jeleket származtató hídkapcsolások helyett például differenciálkapcsolást is alkalmazhatunk. Ezeknek előnye, hogy az összekötő vezetőkben igen kis áram folyik, tehát viszonylag kisebb mérési hibák adódnak. Szabadalmi igénypontok: 1. Mérőfej szilárd testek — különösen öntöttvas — sajátfeszültségének megállapítására, azzal jellemezve, hogy egymáshoz viszonyítva szög alatt központosán elrendezett legalább három jel távolságot (a, ß, y, d) kitűző tapintócsúcs párja (10a, 10b), a kitűzött jeltávolságckkal meghatározott körfelületre (11) definiált termosokkot adó energiaforrása (26), a tapintócsúcsok termosokk okozta elmozdulását érzékelő szervei (dl, d2, d3, d4), valamint az érzékelt elmozdulásokból kimenő jeleket származtató szervei (40) vannak. 2. Az 1. igénypont szerinti mérőfej kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a tapintócsúcsok (10a, 10b) kvarcrudak (12) közbeiktatásával ru-4
