Устройство для испытания полимерных материалов
Патент 298539
Классы МПК
Устройство для испытания полимерных материалов
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскик
Социалистическик
Респтблик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 24.1Ч.1968 (№ 1235647/23-5) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 16.III.1971. Бюллетень № 11
Дата опубликования описания 1б.11 .1971
МПК С 01п 3/30
Комитет по делам изобретении и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 678.01:539.411.5 (088.8) Авторы изобретения
Л. Н. Бурков и В. Д. Мошнин
Калининское конструкторско-технологическое бюро
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
НА УДАРНЫЕ НАГРУЗКИ
При испытании полимерных материалов и различных веществ в лабораторных условиях применяют маятниковые копры различных конструкций. Эти копры предназначены для испыгания пластмасс на удар, и выпускаются совместно с термокриокамерой.
Упомянутые копры состоят из собственно копра, термокриокамеры, пульта управления и стола, на котором монтируется копер и термокриокамера вместе, а пульт управления придается отдельно. Процесс испытания складывается следующим образом. В термокриокамере образец доводится до необходимой температуры, затем специальным транспортером он подается наружу из термокриокамеры на специальный мостик и далее к месту испытания, В тот момент, когда образец лег на предназначенное место, качающийся маятник, сброшенный с определенной высоты ударяет по образцу, вызывая разрушения, регистрируемые специальными приборами.
Но прототипы допускают соприкосновение образца с окружающей средой испытательного помещения. Следовательно, поверхность образца теряет температуру, и разрушение образца происходит не при однородной температуре, а при резко отличающихся температурах поверхности и середины образца. Поэтому испытание полимерных пленок, например, яа этом приборе и подобных им уже совершенно невозможно. Другим недостатком копров является их крупногабарпгность и определенная сло кность подачи образца и установки его на месте испытаний.
Предлагаемое устройство существенно изменяет метод испытаний, позволяя испытывать полимерные материалы внутри термокриокамеры, т. е. практически без температурных потерь, что является черезвычайно важным об10 стоятельством для получения однородности показаний при испытаниях.
Описываемый прибор предназначен для испытания образцов нз полимерHûõ пленок на ударное растяжение. Но при внесении пеболь15 ших конструктивных изменений предлагаемьш принцип модно использовать и для испытания стержней из пластмасс на ударный изгиб.
Предлагаемое устройство состоит из копра, 20 термокриокамеры и стона, на котором крепится вся установка, Отличительным признаком предлагаемого устройства является то, что копер, тсрмокрпокамера, стол находятся на одной вертикали, копер и термокрпокамера пред25 ставляют единое целое, что значительно сокращает габариты и вес всей конструкции.
На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство-копер в плоскости, перпендикулярной к плоскости качания маятника копра; на фиг.
Ç0 2 — устройство в плоскости качания маятника;
298539
55 на фиг. 3 — разрез А — А на;фиг. 2, а на фиг.
4 — разрез Б — Б на фиг. 2.
Собственно копер представляет из себя конструкцию, включающую в себя две вертикальные стойки 1 и 2 с закрепленной в них на шарпкоподшипнпках осью 8 копра с подвешенной на этой оси ступицей 4 и крепящимся к ней дополнительным грузом 5 для варьирования запаса энергии маятника и расстояния до центра удара. Штанга б несет на себе молот
7, сильно развитый в ширину и представляющий из себя арочную конструкцию, охватывающую продольный выступ 8 сверху на термокриокамере. Внутри этого выступа и крепится образец с одной стороны к неподвижному зажиму 9, а с другой стороны к подвижному зажиму 10. Неподви>кный зажим 9 имеет выносную штангу за пределы камеры на столик
11, воспринимающий усилия, действующие на оазрываемый образец, а эти усилия в свою
1 очередь передаются на пьезодатчик или на другой какой-либо датчик, а затем на осциллограф для регистрации. В устройстве предусмотрен механизм 12 сброса и фиксации моло I;3 i, стрелка 13 с поводком и шкала 14.
Молот 7 состоит из корпуса, арочной формы, охватываюгцей выступ 8 камеры. В боковые плоскости молота впрессованы круговые стальные с поверхностной закалкой ударники
15, которыми молот ударяет по крыльям 16 подвижного за>кима 10. Ударники в виде кругов обеспечивают некоторое уменьшение сил трения сколь>кения, заменяя их силами трения качения. Кроме того, предлагаемая конструкция молота дает линию контактирования при ударе, перпендикулярную к плоскости качания маятника, а это, в свою очередь, позволяет развивать молот в этом направлении, а следовательно, можно подобрать необходимую вели пну выступа, исходя из условий проектного задания.
Внутри термокриокамеры расположены вентиляторы 17, нагреватели 18, холодильник 19.
Эти приборы расположены так, чтобы получить при соответствующем режиме работы равномерное распределение температуры по всему об ьему камеры.
Стенки 20 выступа камеры несколько тонше, чем у основной термокриокамеры 21. Это объясняется стремлением ограничить черезмерпое развитие молота в ширину. Однако это условие не категорично, практика подскажег соответствующее решение.
Справа выступ 8 закрывается съемным люком 22, крепящегося болтами 28 к стенкам камеры и выступа, а слева — глухой стенкой 24.
Люк 22 служит для неподвижного зажима основанием. Кроме того, через люк осуществля5
15 го г5
35 ется установка образцов и их съем после испытания. Болтами 25 копер крепится на основании 26 камеры и к промежуточной плите 27 жесткости, соединяющей камеру и копер воедино.
Работа на предлагаемом копре строится так.
Через люк 22 закрепляется образец в зажимах. Далее люк закрывается, а крылья 16 устанавливаются на месте встречи ударников молота с ними. Это достигается за счет перемещения одного из зажимов. Установив механизмом 12 молот в исходное поло>кение с определенным запасом энергии, этим же механизмом осуществляют и спуск молота, который падает и ударяет своими ударниками 15 по крыльям 16, а через них усилие передается на плоскости 28 и зажим 10 и далее на образец, вызывая его разрушение. Параметры разрушения регистрируются на соответствующих приборах, При этом за все время растягивания образца сам образец находится внутри термокриокамеры, а из камеры выскальзывают лишь плоскости 28, которые, имея длину вдвое большую, чем заданное возможное удлинение образца по проектному заданию, не успевают открыть щели в выступе камеры, по которым проходят крылья 16. Дойдя до левой стенки 24, подвижный зажим дальше не пойдет, но для этого радиус качения молога надо выбрать таким, чтобы немного не дойдя до стенки 24, ударники уже соскользнули бы с поверхности крыльев 16. Тогда не произойдет удара за>кима 10 о левую стенку выступа камеры.
После этого открывают люк и извлекают из камеры испытанные образцы, Предмет изобретения
Устройство для испыгания полимерных ма. териалов на ударные нагрузки, содержащее захват для крепления образца, термокриокамеру, маятниковый копер и прибор для регистрации результатов испытаний, размещенные на общей раме, отличающееся тем, что, с целью повышения точности испытаний за счет исключения отрицательного влияния охлаждения образца на результаты измерений, захват для крепления образца смонтирован в термокриокамере и состоит из подвижного и неподвижного по отношению к раме зажимов, из которых подвижный жестко соединен с установленными в продольных пазах термокриокамеры направляющими брусками и имеет выведенные через эти пазы наружу выступы, расположенные по касательной к траектории движения ударника маятникового копра.