Датчик частотно-фазового виброреометра

 

ДАТЧИК ЧАСТОТНО-ФАЗОВСи ,, ГО ВИБРОРЕОМЕТРА, включающий непоДг:вижное основание, к которому прикреплена неподвижная платформа и посредством пружинных элементов подвешена подвиж- . ная платформа, между которыми помешен образец исследуемого материала, о т л ичающийся тем, что, с цельк) расширения диапазона частот при одновременном уменьшении габаритных размеров устройства , пружинные элементы подвески по;: ижной платформы выполнены в виде замкнутых рамок, внутри которых закреплены вкладыши из вяетсоупругого матёрнала. СП ;tsD Р

СОЮЗ СОВЕТСНИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ТОСУДМРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ, g(5g G 01 и 11/16 г

К АВТОРСНОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

У Я (21) 3256694/18-25 (22) 04.03.81

:(46) 07.06.83. Бгап. М 21 (72) В, П. Ковтун, (71) Институт механики полимеров АН

Латвийской ССР (53) 532.137 (088.8) {56) 1, Авторское свидетельство СССР

% 441476, кл. 5 0.1 Й 11/00, 1974.. 2, Авторское свидетельство СССР

Ж 25713,9, ки. Gr 01 8 11/16, 1969 (IIPo1OTita) ..

„„SU „„1022004 (54)(57) ДАТЧИК ЧАСТОТНО- АЗОВО (ГО ВИБРОРЕОМЕТРА, включающий непод:вижное основание, к которому прикреплена неподвижная платформа и посредством пружинных элементов подвешена подвижная платформа, между .которйми помещен образец исследуемого материала, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона частот при одновременном уменьшении габаритных размеров устройства, пружинные элементы подвески . подвижной платформы выполнены в виде замкнутых рамок„внутри которых закреплены вкладышн из вязкоупругого материала.

1022

О и

Изобретение относится к исследованию вязкоупругих свойств материалов при динамических режимах нагружения, а именно в режиме .вынужденных колебаний.

Основным требованием, предъявляемым к датчикам сдвиговых виброреометров, является то, чтобы они были копебательными системами с одной степенью свободы. В режиме вынужденных колебаний такие системы участвуют одновременно в

10 двух колебательных движениях. Первое представляет собой собственное колебательное движение, которое является затухающим и по истечении некоторого вре- . мени практически исчезает. Оно опреде15 ляет продолжительность переходных процессов устройства. Второе колебательное движение происходит с частотой возмущающей силы. Оно не затухает, а продолжается, пока действует возмущающая сила.

Известен датчик виброреометра, содержащий неподвижное основание, к которому крепятся рабочие платформы при помощи пружинных элементов 1 g, Однако этот датчик имеет низкую соб-25 ственную частоту колебаний ((и ) и вы1 сокую добротность, что сужает диапазон частот частотно-фазовых .измерений в дорезонансной области деформирования.

Кроме того, он имеет большие габа- ЗО ритные размеры упругих подвесок, чтобы обеспечить деформирование с большими амплитудами, которое зависит or прогиба упругих элементов подвесок.

Наиболее близким к изобретению явля- З5 ется датчик, включающий неподвижное основание, к которому прикреплена неподвижная платформа и посредством пружинных элементов подвешена подвижная платформа, между которыми помещен образец 4О исследуемого материала (2 J.

Однако при такой конструкции рабочего узла колебательная. система имеет две степени свободы, так как при прогибах упругих элементов подвески происхо- 45 дит смещение платформы еще и в направлении, перпендикулярном к направлению деформирования. Поэтому исследуемый материал подвергается не чистому сдвиговому деформированию, Расширить диапазон рабочих частот и амплитуд деформирования в дорезонансном режиме можно увеличением собственной частоты колебаний системы. Собственная частота колебаний системы определя55 ется по формуле

00,4 2 где С вЂ” жесткость упругой подвески; ,Гт1 — масса подвижных элементов, Как видно из формулы, проще всего собственную частоту колебаний изменять, меняя либо жесткость системы, либо ее массу, причем значительное увеличение жесткости упругой подвески вызывает сильное сужение диапазона амплитуд деформирования, а уменьшение массы подвижных элементов ограничено конструкгивными соображениями.

Белью изобретения является расширение диапазона частот при одновременном уменьшении габаритных размеров устрой- ства.

Указанная цель достигается тем, что в датчике частотно-фазового виброреометра, содержащем неподвижное основание, к которому прикреплена неподвижная платформа и посредством пружинных элемен» тов подвешена подвижная платформа, меж ду которыми помещен образец исследуемого материала, пружинные элементы подвески подвижной платформы выполнены в виде замкнутых рамок, внутри которых закреплены вкладыши из вязкоупругого материала. такая констру ция д тчика обеспечи вает увеличение собственной частоты собственных колебаний и параметра затуха-, ния по сравнению с известными устройствами. Предложенная система имеет топько одну степень свободы..

На фиг. 1 схематически изображен рабочий узел виброреометра, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Датчик частотно-фазового виброреометра состоит из неподвижного основания 1, к которому. прикреплены нижняя платфор ма 2 и на четырех подвесках, выполненных в виде спаренных упругих замкнутых рамок 3, расположенных в плоскости, па ралллельной и перпендикулярной плоскости деформирования образца, верхняя платформа 4. Внутрь упругих рамок вставле- . ны вкладыши из вязкоупругого материала

5. Юля зажима между платформами испытуемого образца 6 нижняя платформа соединена с ходовым винтом 7, перемещающим ее в вертикальном направлении. Генератор 8 механических колебаний соединен с верхней платформой 4 тягой 9, а датчик 10 - тягой 11.

Устройство рабо гает следующим образом.

Образец 6 материала помешают между платформами 2 и 4 и зажимают винтом 7. Генератором 8 возбуждают коле3 1022004 . бания платформы 4, которые передаются .резонированне пружинных элементов под на образец 6. Модуль:сдвига и динамичес- вески за. счет демфирования вкладпиами кую вязкость образца определяют путем . иэ вяакоупругого материала. частотно-фазовых измерений. Применение предлагаемого иэобретеИспользование предлагаемого изобре- 5 ния позволит бопее точно в широком диа:.тения по сравнению с.известными устрой- назоне изменения частот и амплитуд опстнами обеспечивает деформирование ис ределять модуль сдвига и динамическую следуемого материала строго при сдви- вязкость расплавов н растворов полимрl

:говом деформировании, позволяет расши- ров, а также композиций на их основе, рить диапазон рабочих частот и амплитуд.30 что позволит определить оптимальные ре,деформирования, устраняет нежелательное жимы переработки таких систем.

Составитель В . Крутин !

Редактор И. Николайчук Техред М.Коштура Корректор С. Шекмар

Закм 4028/34 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий

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

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