Колебательная система крутильного маятника для определения вязкоупругих свойств материалов

 

I, КОЛЕБАТЕЛЬНАЯ СИСТЕ МА КРУТИЛЬНОГО МАЯТНИКА ДЛЯ ;ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОУПРУГИХ СВОЙСТВ .МАТЕРИАЛОВ, содержащая станину, верхний зажим образца исследуемого материала, связанный с ним противовес, нижний эажим образца инерционную деталь , рамку, соединенную с инерционной деталью, торснон, соединенный с инерционной деталью и рамкой, и средства натяжения торсиона, отличаю щ а я с я тем, что, с елью повышения точности определения вязкоупругих свойствматериалов в широком интервале температург она снабжена расположенными на верхней части станины направляющими качения с выборкой зазора, в которых установлен верхний зажим, вьшолненныйсппосюгми поверхностями контакта с напраитяющтии, рамка соединена с ниж;ним заша1ом, конец орсиона с нкйшей частью станины, а верхний со средней частью станины, выполненной в вкде консоли, входзпцей в рамку, а соединение paMioj с инерционной деталью осуидеств-пено с помощью переходного зансола , 2, Система по п. I, отличаю (Л щаяся тем, что направляющие каче .шш выполнены в виде трех рош-пков, два из которьпх контактируют с одной гранью верхнего зажима, а ось третьего ролика, контакт1грующего с противоположной гранью верхнего зажима, установлена на npyxaiHe, служащей .цля выборки зазоров в направляющих. { сд

СОЮЗ СОВЕТСНИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3GO i 01 N 3/32

° с с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЙ

- (21) 3447307/25 28 (22) 05.04,82 (46) 30.09.83. Бюл. М 36 (72} О. В. Старцев, Ю. М. Вапиров, П, Н. Кирицев и В. П. Мелетов (53) 620,:L78,32:539,67(088,8} .(56) 3., Зеленев Ю. В. Ходырев Б, С, Установка для определения динамических характеристик полимеров. — "Заводская . лаборатория», 1 972, ф 4,, с. 505-506.

2. Авторское свидетельство СССР

Ne 724976, кл, 6 01 > 3/32, 1980 (прототип) . (54)(57) 1, КОЛЕБАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА КРУТИЛЬНОГО МАЯТНИКА ДЛЯ

OIlPEflFЛЕНИЯ БЯЗКОУПРУГИХ С BOACTB . МАТЕРИАЛОВ, содержащая станину, верхний зажим образца исследуемого материала, связанный с ним противовес, нижний зажим образца, инерционную деталь, рамку, соединенную с инерционной ,деталью, торсион, соединенный с инерционной деталью и рамкой, и средства натяжения торсиона, о т л и ч а ю

ÄÄSUÄÄ 1045070

m a я с я тем, что, с @елью повышения точности определения вяакоупругих свойств материалов в широком интервале темпоратур, она снабжена расположеннымп на верхней части станины направляющими качения с выборкой зазора, в которых установлен верхний зажим, выполненный с плоскими поверхностями контакта с направляющими, рамка соединена с ниж ним заып|ом, нищий конец торсионас нижней частью станины, а верхний— со средней частью станины, выполненной в виде консоли, входящей в рамку, а соединение рамки с инерционной деталью осуцествпено с помощью переходного за RKtiA.

2.. Система по п, 1, о т л и ч а ющ а ".. c я тем, что направляющие каче.ния вьпюлнены в виде трех роликов, два из кото ьг - контактируют с одной гранью верхнего зажима, а ось третьего ролика, конт."кт::-.рующего с гротивоположной грачью верхнего зажима, установлена на пружине, служащей для выборки зазоров в направляющих.

1. 1045

Изобретение относится к исследованию механических свойств материалов, а имен,но к колебательной системе крутильного маятника для опрецеления вязкоупругих свойств материалов, и может быть использовано цля исследования темпера5 турной зависимости внутреннего трения и моцуля l сдвига полимеров, Известна колебательная система крутильного маятника для определения вязкоупругих характеристик материалов, содержащая станину, закрепленный на ней неподвижный зажим для образца, поцвижный верхний зажим, жестко связанный с инерционной деталью, выполненной в вице коромысла, и упругий металлический торсион, нихяий конец которого сое,динен с инерционной деталью, à верхнийс противовесом Г 13, Недостатком известного устройства является низкая точность измерений из-за поперечных колебаний в системе.

Наиболее близкая к изобретению по технической сущности колебательная систе-, ма крутильного маят ика цля определения >5 вязкоупругих свойств материалов содержит станину, верхний зажим образца исслецуемого материала, связанный с ним противовес, нижний зажим образца, инерционную деталь, рамку, соединенную с инерционной деталью, торсион, соединенный с инерционной цеталт..ю и рамкой, и средства натяжения торсиона в виде пружины.

Для устранения влияния веса колеблющихся деталей противовес в вице уравновешивающего рычага с грузом на конце связан с верхним зажимом и со станиной через пружину. Колебательная система содержич также цополнительный рычаг для устранения поперечных колебаний, щаршфно закрепленный на станине и соединенный с пружи4О ной P2), Недостатками указанного устройства являются высокая чувствительность к неточностям регулировки расстояний между шарнирами рычагов и к изменению цлины образцов в результате температурных расо ширений при испытаниях, а также высокие требования к линейным размерам образцов и их закреплению в зажимах. Неточная регулировка расстояний межцу шарнирами 5О ялн изменение длины образцов приводит к смещению и повороту оси верхнего зажима относительно оси нижнего зажима и к увеличению погрешности измерений.

Бель изобретения — повышение точнос 55 ти определения вязкоупругих свойств ма вриалов в широком интервале темпераvypПоставленная цель достигается тем, что колебательная система крутильного маятника для определения вязкоупругих. свойств материалов, содержащая станину, верхний зажим образца исследуемого материала, связанный с ним противовес,, нижний зажим образца, инерционную ,деталь, рамку, соединенную с инерционной деталью, торсион, соединенный с инерционной деталью и рамкой, и средства натяжения торсиона, снабжена расположенными на верхней чести станины направ,ляюшими качения с выборкой затвора, в которых установлен верхний зажим, выполненный с плоскими поверхностями контакта с направляющими, рамка соединена с нижним зажимом, нижний конец торсиона с нижней частью станины, а верхний— со средней частью станины, выполненной в вице крнсоли. входящей в рамку, а соецинение рамки с инерционной деталью осуществлено с помошью перехоцного за)KP24 а, Кроме того, направляющие качения могут быть выполнены в вице трех роликов, цва иэ которых контактируют с одной гранью верхнего зажима, а ось третьего ролика, контактирующего с противоположной гранью верхнего зажима, установлена на пружине, служащей цля выборки зазоров в направляющих.

На чертеже представлена схема предлагаемой колебательной системы крутильного маятника.

Система содержит станину l, торсион

2 с жестко закрепленной на нем инерпионной цеталью 3, выполненной в вице циска,перехоцной зажим 4, рамку 5, жестко закрепленную своей нижней плоскостью к переходному зажиму 4, а верхней — к нижнему зажиму 6 образца 7 исследуемого материала., верхний зажим

8 образца 7, уравновешивающую систему, состоящую из гибкой нити 9, блоков 10 и противовеса 11, направляющие качения, выполненные в виде трех роликов, причем оси роликов 12 установлены непосредственно в станине 1, а ось третьего (прижимного) ролика 13 установлена на прикрепленной к станине пружине 14, служащей для выборки зазоров в направляющих.

Торсион 2 оцним концом прикреплен к нижней части станины 1, а другой — к срецней части станины 1, которая выполнена в вице консоли 15 и вхоцит в рамку

5, не касаясь ее. Верхний зажим 8, соединенный с уравновешивающей системой, имеет прямоугольное сечение и одной гранью контактирует с роликами 12, а

3 1 0450 противоположной гранью - с третьим (при1 жимным) роликом L3. Колебательная система содержит также срецства натя. жения торсиона 2 (не показаны).

Колебательная система крутильного ма-5 ятника работает следуюцим образом.

После закручивания инерционной детали 3 на некоторый малый угол вокруг своей оси образец 7 вместе с TDpcHo» ном 2, инерционной деталью 3, переходным зажимом 4 и рамкой 5 начинает совершать свободнозатухающие крутильные колебания, При етом торисион 2, растянутый и закрепленный между нижней и средней частью станины:L, позволяет устранить поперечные колебания, влияющие на точность измерения. За счет того, что верхний зажим 8 крепится к станине таким образом, что, не имея возможности поворачивается вокруг своей оси, 20

70 4 он свободно перемецается в вертикальной плоскости, изменение длины рабочей части образца вследствие температурных воздействий или при испытаниях образцов различной длины не вызывает смецения осей верхнего и нижнего зажимов образца, так как любые изменения длины образца компенсируются, уравновешивающей системой беэ нарушения соосности.

Использование изобретения позволяет использовать в процессе испытаний образцы произвольной длины, à также проводить испытания в широком интервале температур беэ дополнительных погрешностей, вызываемых изменением длины рабочей части образца вследствие темпераI турных воздействий и связанных с образованием поперечных колебаний, и тем самым повысить. точность измерения вязкоупругих характеристик твердых материалов.

БН! И 1ПП Закал 7540/43 Тп(ож 8 3 Подппс.н г

Фнпиап ППП "Патент", ",. Ужгород, уп. П1 о кгн1ч,