Устройство для определения теплостойкости полимерных материалов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е („)l000862

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. санд-ву 1 802845 (22)Заявлено 23.10.81 (2!) 3337558/18-25 (51) й. Кп.

G 01 N 19/04 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Гввударстхвввмк кемвтвт

CCCP ае аелам взабретввкй

w еткрмтий

Опубликовано 28.02.83 ° Бюллетень М 8

Дата опубликования описания 28.02.83 (53) УДК 536.278 (088.8) т

В.Л ° Потеха и А.Н. Сенатрев (72) Авторы изобретения

Белорусский институт инженеров железнодорожйого транспорта . . 1 (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОСТОЙКОСТИ

ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к испитанию материалов, в частности к приборам для определения теплостойкости полимерных материалов, и может быть использовано в практике научно-исследовательских организаций.

По основному авт.св. гг 802845 известно устройство, содержащее основание, на ко гором установлен блок контроля и регулировки температуры, привод перемещения щупа и держатель образца, на держателе закрепляется образец из полимерного материала, контактирующий в процессе испытания с кольцевым щупом, перемещающимся вдоль15 поверхности образца. В держателе выполнены пазы, служащие для установки в них нагревателя и охладителя.

Распределение температуры по поверхности образца контролируетсл терно- го метрами, размещенными в торцовой поверхности вдоль всего держателя. Прибор содержит измерительное i÷ñтройство для фиксации и записи величины t1oлекулярного взаимодействия материала щупа с материалом поверхности исследуемого образца. Привод состоит из электродвигателя с редуктором и системы блоков.

Недостатком устройства является узкий диапазон исследуемых свойств.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей прибора.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения теплостойкости полимерных материалов кольцевой щуп жестко связанный с силоиэмерительным регистрирующим устройством, установлен с возможностью его поворота в вертикальной плоскости и перемещения перпедикулярно поверхности исследуемого образца.

Жесткая связь кольцевого щупа и силоизмерительного регистрирующего устройства обеспечивает его поворот в вертикальной плоскости,,что дает возможность перемещать кольцевой щуп относительно поверхности исследуено10008

ro образца как параллельно, так и перпендикулярно к ней. и получать при этом качественно новые результаты о тончайших поверхностных слоях (теплостойкость ) и объемных свойствах (прочность при сжатии твердость, ползучесть и др.) материалов. В перво» случае (кольцевой щуп перемецаетсл параллельно поверхности образца ) силоизмерительное .устройство регистрирует 10 величину молекулярного взаимодействия (прилипания ) щупа с исследуемым материалом ° Во втором случае кольцевой щуп, жестко связанный с силоизмерительным устройством, в процессе налад-15 ки прибора поворачивается и в процессе проведения испытаний материалов перемещается перпендикулярно поверхности образца. Силоиэмерительное устройство регистрирует глубину внедре- zo ния кольцевого щупа в исследуемый образец, которая в общем сл чае зависит от большого числа факторов: температуры испытания, величины нагрузки на щуп, геометрии поверхности цупа зз и скорости его перемещения, физикомеханических свойств материала образца и др.

При прокатывании щупа по исследуемой поверхности и регистрации глубины его внедрения удается на одном образце оценить, например, температурную зависимость твердости материала.

Повышение нагрузки на щуп увеличивает глубину внедрения и способствует определению твердости более далеко расположенных от поверхности (объемных ) слоев полимерного образца. 1!римерно аналогичным образом, при перемецении кольцевого щупа, жестко свлзанного с 40 силоизмерительным устройством, перпендикулярно поверхности исследуемого материала, могут быть определены и некоторые другие температурные характеристики испытываемых об>разцов: прочность при сжатии, длительная прочность, ползучесть, релаксация напряжений и др.

На фиг. 1 схематично изображено устройство, в котором кольцевой цуп, жестко связанный с силоиэмерительным устройством, перемещается параллельно поверхности исследуемого образца; на фиг. 2 — то же, перпендикулярно.

Устройство для определения тепло- 55 стойкости полимерных материалов состоит из основания 1, на котором размещены регистрирующие (например, тем62 4 пературу ) приборы 2, нагрев<>тель 3, охладитель 11, соединенные держателем 5. На держателе 5 закре»ллетсл исследуемый полимерный образец 6, контактирующий в процессе испытания с кольцевым щупом 7. Кольцевой щуп 7 и жестко связанное с ним силоизмерительное регистрирующее устройство 8 крепится к каретке 9, перемещающейся вдоль поверхности исследуемого образца. Силоизмерительное устройство 8 обеспечивает оценку как сопротивления перемещению цюрупа 7 при прилипании (фиг. 1), так и глубину его внедренйл в испытываемый образец (фиг.2 ).

Последовательность операций,производимых на приборе, например„ при определении зависимости твердости полимерных материалов.от температуры следующая: подбирается режим работы нагревателя 3 и охладителя > для установления на поверхности дер><ателл требуемого градиента температуры; на держателе 5 закрепляется исследуемый образец 6 и нагревается некоторое время для выравнивания температуры образца 6 и держателя 5; кольцевой щуп 7 и жестко соединенное с ним силоизмерительное устройство 8 поворачиваются в вертикальное положение и при их совместном перемещении в направлении, перпендикулярном к поверхности исследуемого образца, добиваются контакта кольцевого щупа 7 с образцом 6; при прокатывании щупа 7 по образцу 6 под определенной нагрузкой силоизмерительное устройство 8 регистрирует глубину внедрения щупа / в исследуемый материал. Знал распределение температуры и глубину внедрения щупа по длине образца, получаем зависимость твердости полимерного образца от температуры.

В разработанном приборе для определения теплостойкости полимерных материалов могут быть использованы разнообразные чувствительные элементы в силоизмерительном perистрирующем устройстве (индуктивные и трансформаторные датчики, тензодатчики, электромеханические преобразователи с усилителями и T.п.) .

Использование изобретения на базе одного прибора позволит при минимальных переналадках получать информацию как о тончайших поверхностях, так и о объемных свойствах испытываемых полимерных материалов.

5 1000862 d

Фг рмула изобретения жес тко связанный с силоизмери тельны устройство для определения т<.пло- регистриру>хаим устройством, устастойкости полимерных материалов и<> новлен с возможностью поворота п веравт.св. Ю 802845, о т л и ч а ю щ е- тикальной плоскости и перемещения пере с я тем, что, с целью расширенил S пендикулярно поверхности исследуемого возможностей прибора, кольцевой щуп, образца.

ВНИИПИ Заказ 1368/44 Тираж 871 Подписное

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