Устройство для определения релаксационных характеристик эластомеров

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ | РЕЛАКСАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛАСТОМВРОВ , содержащее приводной электродвигатель , редуктор, колебательную систему, регистрирующие преобразователи и центрируемую рамку системы съема информации, отличающес я тем что, с целью расширения диапазона исследования релаксационных, характеристик эластомеров, устройство снабжено узлом перемещения по вертикали центрируемой рамки системы съема информации. (О 4 СО 00

..ЯЦ„„1041913 А

СОЮЗ COBETCHHX ОООН Мб

РЕСПУБЛИН

Заю G 01 N ll/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

OO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPHTPQ.(21) 3409441/18-25 (22) 12.03.82 (46) 15 ° 09.83. Бюл. Р 34 (72) В.A,Ëîìîâñêîé, Ю.С.Балашов и lO.К.Йетусов (71) Воронежский политехнический институт (53) 532.137.(088.8) .(56)1. Патент Англии Ф 1376104, кл. С, 01 N 11/00, 1970.

2. Заводская лаборатория, 1973, Ф 11, с. 1402.

3. Авторское свидетельство СССР. по заявке В 2998079/18-25> кл. С Ol N ll/16 10 09.81 (прототип).

454)(5)) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

РЕЛАКСАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛАСТО-

MSP0B, содержащее приводной электродвигатель, редуктор, колебательную систему, .регистрирующие преобразователи и центрируемую рамку системы съема информации, .о т л и ч а ю щ е с я тем что, с целью расширения диапазона йсследования релаксационных характеристик эластомеров, устройство снабжено узлом перемещения по вертикали центрируемой рамки системы съема информации.

1041913

Изобретение относится к определению релаксационных характеристик эластомеров методом вынужденных крутильных колебаний и может быть использовано для контроля и диагностики деформационных свойств эластомеров в промышленности,. выпускающей синтетические полимерные материалы и для научных исследований.

Известен прнбор для измерения динамических вязкоупругих свойств жидких или твердых материалов, состоящий из нижней и верхней пластин, отстоящих друг от друга для удержания между ними измеряемого образца, системы возбуждения высокочастотных 15

- синусоидальных колебаний нижней плас- тины, которая поддерживается торсионом, и системы приема колебаний каждой пластины (1 ), Недостатком. данного прибора яв- 20 ляется узкий диапазон исследования релаксационных характеристик эластомеров, что вызвано высокой частотой используемых синусоидальных колебаний системы возбуждения и наличием упругого торсиона, который загрубляет всю колебательную систему.

Известен также прибор для исследования динамических характеристик полимеров на низких и инфраниэких частотах, работающий на вынужденных колебаниях и содержащий колебательную систему, систему возбуждения, колебаний и съема информации. Крутильные колебания системы возбуждаются при помощи приводимой катушки, намотанной на каркасе, подвешен- . ной на растяжках из бронзы, и входящей в колебательную систему. Приводная катушка расположена в поле постоянного магнита. Переменный то 40 заданной амплитуды и частоты, протекающий через катушку, создает крутящий момент, прикладываемый к исследуемому образцу. Вынужденные колебания системы образец-торсион 45 регистрируются малоинерционным оптико-электронным устройством.

Сигналы с датчика и генератора ,поступают на анализирующее устройство, обрабатывающее постУпающую : информацию (21.

Однако наличие начального модуля упругости и динамической вязкости системы. снижают точность получаемой информации и сужают диапазон исследования релаксационных характе- 55 ристик эластомеров.

Наиболее близким.по технической сущности к изобретению является устройство для определения физикомеханических характеристик материа- 60 лов.

Устройство состоит из колебательной системы, н которую нходит реверсивный двигатель, редуктор, подвижная штанга с зажимом для исследуемо- g5 го образца, сам образец и неподвиж-, ный зажим для него. На подвижной штанге жестко закреплена шторка оптического датчика реверса вращейия двигателя, которая входит в зазор между источником освещения и фотодио- дом. На этой же штанге находится зеркальце для регистрации колебаний колебательной системы, на которое подаемся луч света от источника, отражается н попадает на оптикоэлектронное устройство. На исследуемом образце нижним краем закрепляется рамка, а верхним краем эта рамка располагается в центрирующем узле.

На верхнем краю этой рамки расположено зеркало на которое также падает луч от.источника света, отражает.ся от него и попадает на оптикоэлектронное устройство. С оптических датчиков реверса сигнал поступает на формирователи сигналон реверсирования вращения двигателя.

По сдвигу фаэ между ходом лучей от зеркал колебательной системы и рамки съема информации, закрепленной на исследуемом образце, судят о физико-механических характеристиках исследуемых материалов (3 .

Недостатком данного устройства является ненозможность изменения точки крепления рамки съема информации на исследуемом образце, что сужает диапазон исследования релаксационных характеристик эластомеров.

Э Целью изобретения является расширение диапазона исследования релаксационных .характеристик эластомеров.

Указанная цель достигается тем, что устройство для определения релаксационных характеристик эластомеров, содержащее приводной электродвигатель редуктор, колебательную систему, регистрирующие преобразователи и легкую центрируемую рамку системы съема информации, снабжено узлом перемещения по вертикали центрируемой рамки системы съема информации.

Устройство для определения релак-. сационных характеристик эластомеров состоит из реверсивного двигатЕля 1, на валу которого находится редуктор 2, соединенный с колебательной системой 3, куда составной частью входит исследуемый образец 4. На исследуемом образце нижним краем крепится рамка 5 съема информации.

На верхнем краю этой рамки находится игла 6 центрирующей опоры 7. Центрирующая опора жестко закреплена на поперечном рычаге мерной линейки 8 узла перемещения по вертикали 9 центрирующей опоры. Перемещение центри-,, рующей опоры по нертикали,осушЕствляется поворотом рукоятки 10.

Колебания колебательной системы и рамки системы съема информации .реги1041913

Составитель В.Крутин

Редактор С.Тимохина Техред М.Кузьма Корректор A.Tÿñêo

Заказ 7118/44 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4 стрируется фотопреобразователями 11 и 12 соответственно. Для температур-. ных исследований релаксационных характеристик материалов предназначена термокриокамера 13.

Устройство работает следующим об-. разом.

При подаче напряжения на двигатель 1 он начинает вращаться, передавая крутящий момент через редуктор 2 на колебательную систе- му 3 и на исследуемый образец 4, закручивая верхний край этого образца. При этом колебании регистрируются фотопреобразователем 11, оптическая шторка которого жестко соедине-, 15 на с колебательной системой 3. В зависимости от вязкоупругих свойств исследуемого образца эластомера через определенный промежуток времени приходит в движение рамка 5 сйс- 20 темы съема информации. Это колебание регистрйруется фотопреобраэователем 12; По разности фаз сигналов с фотопреобразователей 11 н 12 судят о релаксационных характеристиках исследуемого эластомера. Ревеосирование вращения двигателя 1. осуществляется путем изменения полярности питающего напряжения.

В зависимости от вязкоупругих характеристик исследуемого образца необходимо перемещать крепление рамки 5 съема вдоль исследуемого образца 4, чтобы получать информацию о релаксационных характеристи-, ках этого материала, не выходя из зоны линейной вязкоупругости при деформировании материала. Чтобы остаться в зоне линейной вязкоупругостн (т.е. когда напряжение в образце линейно зависит от деформации) необходимо оставлять постоян.— ным угол закручивания, т.е. деформирования верхнего края исследуемого образца.

Однако при исследованиях эластомеров .в диапазоне высоких температур они .размягчаются так, что сдвиг фаз между сигналами с фото преобразователей изменяется настолько, что при данном постоянном угле закручивания верхнего края исследуемого образца место закрепления рамки съема информации не закручивается, что не позволяет с достаточной точностью судить с релаксационных . характеристиках эластомеров.В этом:. случае для получения. информации необхбдимо изменить место крепления рамки съема по длине исследуемого образца эластомера.

Таким образом, применение узла перемещения рамки системы съема по вертикали и воэможность ее фиксации по длине исследуемого образца эластомера позволяет расширить диапазон исследования релаксационных характеристик эластомеров, что выгодно отличает предлагаемое устройство от прототипа,