Устройство для определения физико-механических характеристик материалов

Устройство для определения физико-механических характеристик материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1ii>994964

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6l ) Дополнительное к авт. санд-ву N 819626 (51)NL. Кл. (22)Заявлено 31.07.81 (21) 3327860/18-25 с присоеаинениен заявки ЭЙ (23) Приоритет

G 01 N 11/16 тесударстеееых квакает

Опубликовано 07. 02. 83. Бюллетень М 5 (5З) УДК 532. . 137 (088. 8) вв жмем изабретеккй, и аткрытий

Дата опубликования описания 1 0 . 02 . 83

В.Д. Гречишкин, К.И. Бондарев, Л.Д. Квачева В.Ге„ддаеадов=---.:. и В. К. Русаков;= " - - @<:":,",",. (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКОИЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ИАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к приборам для исследования физико-механичес-ких характеристик материалов путем измерения параметров свободных колебаний.

Известно устройство для определения физико-механических характеристик материалов по авт. св. М 819626, используемое для определения сдвиговых и продольно упругих характеристик материалов 1).

1О

Устройство содержащее упругий элемент, инерционную деталь, подвижный зажим, неподвижный зажим, прикрепленный к поворотной головке, имеющей

15 два фиксированных положения, соответствующих вертикальному и горизон- тальному положению испытуемого образца, жесткий поводок в виде прямоугольного кронштейна, один конец которого прикреплен к оси инерционной детали, а ко второму концу прикреплен второй. подвижный зажим. При положении поворотной головки и неподвиж. нога зажима, соответствующем вертикальному положению испытуемого образца его верхний конец зажат в подвижном зажиме, находящимся на оси инерционного элемента. Это положение соответСтвует крутильным колебаниям.

При положении неподвижного зажима, соответствующем горизонтальному расположению исследуемого образца, его второй конец зажат в подвижном зажиме, расположенном на конце прямоугольного кронштейна. Это положение соответствует консольным колебаниям.

Сдвиговые и продольные вязкоупругие характеристики рассчитывают по измеренным логарифмическому декременту и периоду колебаний в каждом положении исследуемого образца.

Однако при оценке эксплуатационных характеристик материалов необходимо одновременно оценивать параметры внешнего трения — трения скольжения и качения.

99496

Целью изобретения является обеспечения измерений параметров колебаний, обусловленных внешним трением.

Эта цель достигается тем, что в

:устройстве для определения физикомеханических характеристик материалов, содержащем упругий элемент, инерционную деталь, подвижный зажим, неподвижный зажим, прикрепленный к поворотной головке, имеющей два фиксированных положения, жесткий поводок в виде прямоугольного кронштейна, . один конец которого прикреплен к оси инерционной детали, а ко второму прикреплен.второй подвижный -зажим, поворотная головка с прикрепленным к ней неподвижным зажимом снабжена площадкой для помещения исследуемого образца, плоскость которой в одном положении перпендикулярна вертикальной оси устройства, а во втором положении параллельна ей, и сферическим телом, закрепленным на торце стержня, второй торец которого закреплен в подвижном зажиме, при этом вертикальная штанга кронштейна жестко соединена с горизонтальной штангой через шарнир с одной степенью свободы и соеди- нена с осью инерционного элемента посредством пружины с регулируемым натяжением.

На фиг. I представлена схема предложенного устройства; на фиг. 2— температурные зависимости коэффициента трения скольжения- и логарифми35 ческого декремента, снятые на предлагаемом приборе.

Устройство содержит упругий элемент 1, нижний конец которого прикреплен к .инерционной детали 2, с нижней стороны которой закреплена рамка 3, оканчивающаяся цилиндрическим стержнем 4 (осью), к торцу которого прикреплен подвижнь и зажим 5 для крепления стержня 6, на торце которого

g$ закреплено сферическое тело 6, соприкасающееся с площадкой 7 для испытуемого образца, представляющую из себя углубление в поворотной головке

8 на месте неподвижного зажима, состоящего из паза 9 и винта 10. К оси

4 инерционной детали 2 прикреплен кронштейн, состоящий из вертикальной

11 и горизонтальной 12 штанг, соединенных шарниром 1) с одной .степенью свободы в вертикально" плоскости. К концу вертикальной штанги 11 кронштейна прикреплен второй подвижный зажим 14 для крепления стержня 6 с

4 4 сферическим телом 6 . Давление сфеt .рического тела 6 на образец в поло. жении II поворотной головки 8 обеспечивается пружиной l5, концы которой .прикреплены к оси 4 и вертикальной штанге 11. Регулировка давления осуществляется винтом 16. Давление на испытуемый образец в положении 1 поворотной головки 8 обеспечивается выбором груза 17, перекинутого че рез блок 18. Устройство включает также блок 19 информации, источник 20 света, оптическую шторку 21 и фотоприемник, 22.

После снятия крутящего момента, сообщаемого диску 2, упругая система: упругий элемент 1, инерционная ,I деталь 2 — сферическое тело 6 совершают свободные колебания. В слу-чае крепления стержня 6 в.,зажиме сферическое тело 6 совершает кру- тильные колебания. скользя по испытуемому.образцу, находящемуся в площадке 7, а в случае крепления в зажиме 14 сферическое тело 6 совершает перекатывание по образцу.

Механические крутильные колебания инерционной детали 2 преобразуются в электрические при помощи фотоэлектрического преобразователя, состоящего из источника 20 света, оптической шторки 21, прикрепленной к инерционной детали 2, и фотоприемника 22. Электрические колебания с выхода фотоприемника 22 поступают в блок 19 обработки информации, где производится измерение и индикация логарифмического декремента и периода свободных колебаний, по которым расчитываются фрикционные характеристики трения скольжения в случае закрепления сферического тела 6 в подвижном зажиме 5 (положение поворотной головки 8-I), и трения качения в случае закрепления стержня 6 в подвижном зажиме 14 (положение головки 8-11).

Измерения фрикционных характеристик производят в следующей последовательности. Поворотную головку 8 с образцом устанавливают в фиксированное положение 1 и стержень 6 зажимают в подвижном зажиме 5. Нео6ходимую нагрузку на образец устанавли-. вают изменением величины груза 17.

В этом положении сферическое тело 6 и образец взаимодействуют путем скольжения и определяются фрикционные характеристики скольжения. Далее, по5 -99496 воротную головку 8 устанавливают so второе фиксированное положение Й и стержень 6 зажимают в подвижном зажиме 14. Нагрузку на образец устанавливают, изменяя натяжение пружи" s ны 15 при помощи винта 16. -В,этом положении сферическое тело 6 совер" шает перекатывания по образцу и определяются фрикционные характеристики качения. На фиг. 2 показаны тем- 10 пературные зависимости коэффициента внешнего трения скольжения (23), измеренного на машине трения ИДП- 1, и логарифмического декремента колебательной системы (24), измеренного 1 устройством для полимера на основе бисфенола-А.

Предлагаемое устройство позволяет расширить оценку эксплуатационных

I свойств материалов. 20

Формула изобретения

Устройство для определения физико-,, ..-механических характеристик материа4 лов по авт. св. И 819626, о т л и -. ч а ю щ е е с я тем, что,.с.целью обеспечения измерений параметров колебаний, обусловленных внешним трением, поворотная головка с прикрепленным к ней неподвижным зажимом снабжена -площадкой для помещения ис. следуемого образца, плоскость которой в одном положении перпендикулярна вертикальной оси устройства, а вд втором положении параллельна ей, и сферическим телом, закрепленным на торце стержня, второй торец которого закреплен в .подвижном зажиме, при этом вертикальная штанга кронштейна жестко соединена с горизонтальной штангой через шарнир с одной степенью свободы и соединена с осью инерционного элемента посредством пружины с регулируемым натяжением.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе ,: 1. Авторское свидетельство СССР

IIt 819626, кл.:G 01 и 11/16, 1979.