Устройство для измерения коэффициента внешнего трения полимерных материалов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ВНЕШНЕГО ТРЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее основание , установленный на нем центральньй чувствительный элемент с фланцем и тензорезисторами, закрепленную на фланце опору, установленную на опоре матрицу с соосными верхним и нижним пуансонами, в полости между которыми размещается образец материала , преобразователь деформаций центрального чувствительного элемента , выполненный в виде соединенных по мостовой схеме тензорезисторов, и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности измерения, оно снабжено установленными в плоскости опоры матрицы чувствительными элементами, соединенными по мостовой схеме и электрически связанными с преобразователем деформаций центрального чувствительного элемента, масштабным усилителем, сумматором, блоком нелинейности и множительным блоком, вход усилителя соединен с первой мостовой схемой, вход сумматора - с обеими мостовыми схемами, выход сумматора - с входом блока нелинейности, выходы последнего и усилителя соединены с входом множительного блока, а опора выполнена в виде равнопрочных упругих балок, установленных на одинаковом расстоянии от оси пуансонов и одна от другой . 4 00 СО О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (! !) (si)4 G 01 N 19/02

ВСРСб%3гi-: "

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЯЛТЕ;)ТН9И1БЛ!ФТ:- !:;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3724246/25-28 (22) 10.04.84 (46) 23.08.85. Бюл. N - 31 (72) Б.И. Купчинов, В.П . Сергиенко и В.В. Свиридова (71) Институт механики металлополимерных систем АН Белорусской ССР и Гомельский политехнический институт (53) 620.178.162(088.8) (56) Ставров В.П. и др. Технологические испытания реактопластов. — M.

Химия, 1981, с. 138-139. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

КОЭФФИЦИЕНТА ВНЕШНЕГО ТРЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее основание, установленный на нем центральный чувствительный элемент с фланцем и тензорезисторами, закрепленную на фланце опору, установленную на опоре матрицу с соосными верхним и нижним пуансонами, в полости между которыми размещается образец материала, пр еобраз ов атель деформаций центрального чувствительного элемента, выполненный в виде соединенных по мостовой схеме тензорезисторов, и регистратор, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения производительности измерения, оно снабжено установленными в плоскости опоры матрицы чувствительными элементами, соединенными по мостовой схеме и электрически связанными с преобразователем деформаций центрального чувствительного элемента, масштабным усилителем, сумматором, блоком нелинейности и множительным блоком, вход усилителя соединен с первой мостовой схемой, вход сумматора — с обеими мостовыми схемами, выход сумматора — с входом блока нелинейности, выходы последнего и усилителя соедииены с входом множительного блока, а опора выполнена в виде равнопрочных упругих балок, установленных на одинаковом расстоянии от оси пуансонов и одна от другой.

Изобретение относится к области испытаний полимерных материалов, l в частности, к устройствам для измерения коэффициента внешнего трения полимерных материалов в процессе их переработки в изделия.

Цель изобретения — повышение пр оиз води тел ьности из мер ения коэффициента внешнего трения полимерных

1материалов, 1174836 г

10 показана) соединения чувствительных элементов 11 симметрична мостовой схеме (не показана) соединения тензорезисторов 4. Количество рабочих тензорезисторов в этих схемах ,одинаковое. В этих схемах имеются термокомпенсационные резисторы (не показаны) для исключения температурной составляющей погрешности при измерениях.

На фиг. 1 приведено устройство для измерения коэффициента внешнего трения, на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1, Устройство содержит основание 1, центральный чувствительный элемент

2 с фланцем 3 и тензорезисторами 4, опору 5, матрицу 6 с верхним 7 и нижним 8 пуансонами, в полости между которыми размещается образец

9 материала, преобразователь (не показан) деформаций центрального чувствительного элемента 2, выполненный в виде соединенных по мостовой схеме (не показана) тензорезисторов 4, и регистратор 10. Устройство снабжено чувствительными эд1ементами 11, масштабным усилителем 12, сумматором 13, блоком 14 нелинейности и множительным блоком 15. ЗО

Элемент 2 выполнен в виде стакана с жестким днищем 16, между последним и нижним пуансоном 8 установлен шар 17. Тензорезисторы 4 установле-. ны на наружной поверхности элемен- 35 та 2. Чувствительные элементы 11 выполнены в виде тензорезисторов и установлены на внутренней поверхности опоры 5 матрицы 6 и соединены по мостовой схеме. (не показано). 40

Плоскость 18 установки элементов 11 расположена не ниже плоскости 19 касания нижнего пуансона 8 с шаром

17. Заданная температура матрицы 6 поддерживается с помощью нагрева- . 43 тельного узла 20. Высота образца 9 измеряется с помощью, например, индикатора 21, закрепленного на основании 1 и взаимодействующего с верхним пуансоном 7. Опора 5 матрицы 6 50 (фиг. 2) выполнена в виде равнопрочных упругих балок, установленных на одинаковом расстоянии от оси пуансонов 7 и 8 и одна от другой.

Устройство снабжено узлом нагруже" 35 ния (не показан) образца 9 и узлом регистрации усилия его прессования (не показан ). Мостовая схема (не

Устройство работает следующим образом.

Образец размещают между пуансонами 7 и 8 матрицы 6, которые термостатируют с помощью узла 20. Матрицу 6 устанавливают на опору 5.

В результате этого через пуансон 8

g шар 17 днищу 16 элемента 2 передается усилие Г . С-помощью преобразователя деформаций элемента 2, выполненного в виде соединенных по мостовой схеме тензорезисторов 4, регистрируют электрический сигнал 02, пропорциональный усилию t-g

Образец 9 нагружают с помощью узла нагружения и верхнего пуансона 7.

Вследствие наличия силы трения между образцом 9 и матрицей 6, последняя воздействует силой Р1 на опору 5. Так как последняя выполнена в виде и. равнопрочных упругих балок, то в каждой из них возникает деформация, пропорциональная величине F . С помощью соединенных по мостовой схеме чувствительных элементов 11 измеряют электрический сигнал U< пропорциональный этой деформации. Сигнал Ц поступает на вход усилителя 12, который осуществляет умножение сигнала на постоянную, величина которой равна отношению радиуса полости матрицы

6 и коэффициента KS бокового давления. Сигналы V< и U поступают на сумматор 13, затем суммарный сигнал подается на вход блока 14 нелинейности, где формируется сигнал, обратный входному. Электрические сигналы с выходов усилителя 12 и блока 14 нелинейности поступают на вход множительного блока 15, на выходе которого формируется сигнал

0= tJ, t Kg(U +0 ) . з 11748

В ходе испытаний с помощью индй-. катора 21 регистрируют высоту образца 9.

36 4

Коэффициент трения определяют как отношение величины Ц Р и записывают с помощью регистратора 10.

1174836

Заказ 5177/45

Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Составитель В.Данилов

Р едак тор Н . Данкулич Текр ед А. Бабинец Корректор А. Зимокосов