Устройство для определенияфизико-механических характеристикматериалов

Устройство для определенияфизико-механических характеристикматериалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнк

Соцналнстнчесинк республнк

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (>819626 (6l ) Дополнительное н авт. свид-ву (22}Заявлено 24.04.79(2) ) 2757087/18-25 (5t)M. Кл.

G 01N 11/16 с присоединением заявки,%

Гесудврстеенньа квинтет

СССР ке делам нзабретеннй н еткрнтнй (23) Приоритет (5З ) Й К 532. 1 37 (088.8) Опубликовано 07.04.81. Бюллетень Ле 13

Дата опубликования описания 10.04.81 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКО-.

МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к технике опрецеления физико-механических характеристик материалов путем измсрения параметров свободных колебаний колебательной системы упругий элемент — инерцион5 ная деталь -измеряемый образец и может быть применено в радиотехнической, химической, нефтехимической, автомобильной и других отраслях промышленности для лабораторных исслецований и заводских испытато ний полимерных и других материалов на предприятиях изготовителях и потребителях выпускаемой процукции.

Известно устройство. цля опрецеления физико-механических характеристик мате!

5 риалов, содержащее упругий элемент, (торсион), инерционную деталь, фотоэлектрический преобразователь, блок обработки информации 1(.

Такого типа устройства носят название обратных крутильных маятников, которые позволяют по измерению параметров свободных колебаний (частоты и . логарифмического цекремента затухания) опрецелять такие физико-механические характеристики как динамический модуль

1 сдвига, модуль потерь, тангенс угла механических потерь, цинамическую вязкость.

Недостатком таких устройств является невозможность определения продольных упругих характеристик, так как. измеряемый образец подвергается цеформации сцвига (крутильные колебания).

Наиболее близким техническим решением является устройство цля опрецеления физико-механических характеристик материалов, которое содержит упругий элемент., инерционную цеталь (диск), непод вижный и подвижный зажимы, фотоэлектрический преобразователь, блок обработки информации. Опрецеление физико-механических характеристик вешеств осуществляют путем йзмерения параметров свобоцных крутильных колебаний (логарифмического декремента и периода колеба ний) P2).

Однако известным устройством нель819626

to

15 зя опрецелить продольные упругие характеристики.

Пель изобретения — расширение функ циональных возможностей устройства, т. е. обеспечение опрецеления проаольных упругих характеристик наряау со сдвиговыми характеристиками веществ, причем в оцном и том же частном циапазоне.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, соаержацем крутильный маятник с торсионом и с закрепленным на нем при помощи поцвижного зажима образцом и неподвижный зажим, торсион снабжен жестким поводком с подвижным зажимом, причем непоцвижный зажим выполнен с возможностью фиксации его положения относительно образца.

На чертеже изображено предлагаемое ,устройство.

Устройство соцержит упругий элемент

1 в виде торсисна или тонкостенной металлической трубки, верхний конец которого закреплен неподвижно, а нижний прикреплен к инерционной цетали 2 (циску) с нижней стороны инерционной цетали 2 закреплена рамка 3, оканчивающаяся цилиндрическим стержнем (осью) 4, к торцу которого прикреплен подвижный зажим 5 аля закрепления измеряемого образца 6.

К оси 4 инерционной летали 2 прикреплен жесткий повоцок в виде прямоугольного кронштейна 7, ко.второму концу которого прикреплен подвижный зажим 8 цля крепления измеряемого образца 6. Второй конец образца 6 крепится в непоцвижный зажим 9, который выполнен с возможностью его фиксации в цвух положениях, соответствующих вертикальному положению образца (когда его первый конец крепится к подвижному зажиму 5) и горизонтальному (когца первый конец образца крепится к поцвижному зажиму 8).

Устройство соцержит также блок 10 обработки информации и фотоэлектрический преобразователь, включающий источник света 11, оптическую шторку 12 и фотоприемник 1 3.

Устройство работает слецующим образом.

После снятия начального крутящего момента, сообщаемого циску 2 при помощи электромагнитов (на чертеже не показан) колебательная система упругий элемент 1 - инерционная цеталь 2 — измеряемый образец 6 совершает свобоаные колебания (в случае крепления его перього конца в зажиме 5 — крутиль20

55 ные, а в случае крепления в зажиме консольные) . Ме ха н ические крут ил нные колебания инерционной летали 2 преобразуются в электрические при помо1ци фотоэлектрического преобразователя, состояttterо из источника света 11, оптической шторки 12, прикрепленной к инерционной аетали 2, и фотоприемника 13.

Электрические колебания с выхоца фотоприемника 13 поступают в блок обработки информации 1 О, гце произвоцится измерение и инцикация логарифмического аекремента и периода свобоапых колеба- . ний, по которым рассчитываются упругие савиговые характеристики потерь в случае закрепления образца в поцвижном зажиме 5(положение Т) и упругие проаольные. характеристики и характеристики потерь в случае закрепления образца, в зажиме Я (положение П). Вынужценные консольные колебания образца цостигаются применением прямоугольного кронштейна 7, который преобразует крутильные колебания gHcKB 2 в консольные колебания образца.

Измерения на прецлагаемом устройстве произвоцят в слеаующей послецовательности.

Неподвижную опору 9„с зажатым образцом 6 устанавливают в фиксированное положение Т и свобоцный конец образца зажимают в поцвижном зажиме 5. В этом положении образец совершает крутильные колебания, параметры которых и измеряют. Непоцвпжную опору 9 устанавливают в фиксированное положение П и свобоцный конец образца зажимают в опоре 8, прикрепленной к концу прямоугольного кронштейна 7. В этом положении образец совершает консольные колебания, парзметры которых измеряют, а по ним рассчитывают процольные упругие характеристики и характеристики потерь в образце.

Таким образом, применение жесткого повоцка в вице прямоугольного кронштейна и непоцвижной опоры с цвумя фиксированными положениями выгодно отличают прецлагаемое устройство от всех известных маятниковых устройств, так как позволяет наряду со сцвиговыми характеристиками опрецелить продольные упругие характеристики веществ, что позволит значительно улучшить качество исслеаований н заводских испытаний.

Формула изобретения

1. Устройство цля опрецеления физикомехапическпх характеристик материалов, содержащее крутильный маятник с торсионом и с закрепленным на нем при помощи подвижного зажима образном и неподвижный зажим, о т л и ч а ю— ш е е с я тем, что с целью расширения функциональных возможностей, торсион снабжен жестким повоцком с подвижным зажимом, причем неподвижный зажим выполнен с воэможностью фиксации его положения относительно образца.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч a— ю ш е е с я тем, что неподвижный за19626

6 жим выполнен с возможностью фиксации образца s вертикальном и горизонтальном положении.

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Перепечко И. И. Акустические метоаы исслецования полимеров. М., Химия", 1973.

to 2. Авторское свидетельство по заявке

% 2631493/18-25, кл. Cq 01 М 11/16. 1978 (прототип).

Ф

Составитель В. Филатова

Редактор С. Титова Техрец С.Мигунова Корректор Н. Швыдкая

Заказ 1 369/1 9 Тира ж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4