Крутильный маятник для измерения вязкоупругих свойств материалов

 

Изобретение относится к исследо--- ванию вязкоупругих свойств материалов в интервале температур и позволяет расширить частотный диапазон и повысить точность измерения. Для этого крутильньй маятник, содержащий механизм изменения момента инерции инерционной детали маятника и.торсион для подвески инерционной детали к станине, снабжен механизмом крепления торсиона в его промежуточной точке к станине, а торсион имеет переменную по длине жесткость. Благодаря этому собственная частота колебательной системы может регулироваться без остановки испытаний не только за счет изменения момента инерции инерционной детали, но и за счет изменения жесткости торсиона. Последний может быть выполнен составным из последовательно соединенных упругих элементов различного сечения. Механизм крепления торсиона в промежу точной точке может быть выполнен в виде двух рычагов, шарнирно закрепленных в их центральной части на ста- Q нине симметрично относительно торсиона и взаимодействующих одними конца.- ми с деталью, соединяклцей упругие элементы торсиона, пружины, стягивающей дгугие концы рычагов, и двух электромагнитов, взаимодействующих с последними концами рычагов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л to к сд 4 Ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5ц 4 G 01 N 3 32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ всрр,„„., „

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,." ., К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ей ;, лд-. (21) 3795236/25-28 (22) 02.10.84 (46) 30.03.86. Бюл. К 12 (72) О.В.Старцев, В.П.Мелетов и Ю.M.Âàïèðîâ .(53) 620.178.311.62(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1099236, кл. С 01 N 3/32, 1983.

Авторское свидетельство СССР й- 896499, кл. G 01 N 3/32, 1981. (54) КРУТИЛЬНЫЙ МАЯТНИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОУПРУГИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к исследованию вязкоупругих свойств материалов в интервале температур и позволяет расширить частотный диапазон и повы— сить точность измерения. Для этого крутильный маятник, содержащий механизм изменения момента инерции инерционной детали маятника и торсион для подвески инерционной детали к станине, снабжен механизмом крепле„„SU„„1221542 А ния торсиона в его промежуточной точке к станине, а торсион имеет переменную по длине жесткость. Благодаря этому собственная частота колебательной системы может регулироваться без остановки испытаний не только за счет изменения момента инерции инерционной детали, но и за счет изменения жесткости торсиона. Последний может быть выполнен составным из последовательно соединенных упругих элементов различного сечения. Ме- ханизм крепления тораиона в промежуточной точке может быть выполнен в виде двух рычагов, шарнирно з акрепленных в их центральной части на ста.— Pg нине симметрично относительно торсиона и взаимодействующих одними конца. ми с деталью, соединяющей упругие элементы торсиона, пружины, стягивающей дгугие концы рычагов, и двух электромагнитов, взаимодействующих с последними концами рычагов. 1 з.п. ф — лы, 1 ил.

О и

1221

Изобретение относится к механическим испытаниям материалов, а именно к крутильным маятникам для измерения вяэкоупругих свойств материалов.

Целью изобретения является Расширение частотного диапазона и повышение точности измерения вязкоупругих свойств в интервале температур °

На чертеже изображен крутильный маятник для измерения вязкоупругих 16 свойств материалов.

Маятник содержит станину 1, зажимы 2 и 3 для крепления образца 4, один из которых — зажим 2 — соединен со станиной 1, инерционную деталь 5, 15 соединенную с другим зажимом 3 образца 4, механизм изменения момента инерции инерционной детали 5, включающей съемные инерционные груза 6 и каретку 7 для установки съемных грузов 6, 20 торсион для подвески инерционной детали 5, имеющей переменную по длине жесткость и выполненный из двух последовательно соединенных упругих элементов 8 и 9 различного сечения при помощи детали 10. Крутильный маятник содержит также механизм крепления торсиона в его промежуточной точке к станине 1, который выполнен в виде двух рычагов 11 и 12, в цент- ЗО ральной части шарнирно закрепленных на станине 1 симметрично относительно торсиона, одни концы которых расположены с возможностью взаимодействия с деталью 10, соединяющей упругие элементы 8 и 9 торсиона, пружины 13, стягивающей другие концы рычагов 11 и 12, и двух электромагнитов 14 и 15, расположенных с возможностью взаимодействия с другими концами Рыча- щ гов 11 и 12.

Крутильный маятник для измерения

Вязкоупругих свойств материалов работает следующим образом.

Исследуемый образец 4 закрепляют в зажимах 2 и 3 и с помощью нагревателя (не показан) устанавливают необходимую температуру образца 4. С помощью каретки 7 для установки съемных грузов 6 механизма изменения момента инерции инерционной детали 5 путем перемещения ее в вертикальной плоскости увеличивают или уменьшают количество съемных инерционных грузов 6, покоящихся на инерционной де.тали 5, и таким образом устанавливают необходимый момент инерции колебательной системы, а следовательно, частоту

542 2 колебаний маятника. После этого возбуждают свободно затухающие крутильные колебания и производят измерение необходимых параметров. Затем при этой же температуре:и количестве инерционных грузов 6 включают электромагни ты 14 и l5 жестко закрепленные на станине 1. При этом к сердечникам электромагнитов 14 и 15 притягиваются верхние губки рычагов 11 и 12, шарнирно закрепленных на станине 1, В этот момент нижние губки рычагов 11 и 12 прижимаются к боковым граням детали 10.

В данном случае из схемы колебательной системы оказывается исключенным менее жесткий элемент 8, но включен более жесткий упругий элемент 9 торсиона. Таким образом, при неизменном моменте инерции инерционной детали 5 частота колебаний маятника повышается.

Произведя измерение на данной частоте, электромагниты 14 и 15 отключают. За счет пружины 13 нижние губки рычагов

11 и 12 освобождают деталь 10. Далее при помощи каретки 7 для установки

1съемных грузов б изменяют момент инеции колебательной системы и весь цикл

1 операций и измерений повторяется.

Использование предлагаемого крутильного маятника позволяет проводить испытания материалов в интервале тем ператур при расширенном частотном диапазойе, не вызывая деформации или повреждения образца, и тем самым повысить точность измерений вяэкоупругих свойств материалов.

Формула изобретения

1 Крутильный маятник для измерения вязкоупругих свойств материалов, содержащий станину, зажимы для крепления образца, один из которых соединен со станиной, инерционную деталь, соединенную с другим зажимом образца, механизм изменения момента инерции инерционной детали и торсион для подвески инерционной детали к станине, о т л и— чающий с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона и повышения точности измерения вязкоупру-. гих свойств в интервале температур, он снабжен механизмом крепления торсиона в его промежуточной точке к станине, а торсион имеет переменную по длине жесткость.

2. Маятник по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что торсион из последовательно соединенных

12215

Составитель В. Пас тушин

Редактор А. Гулько Техред Л.Олейник Корректор В. Бутяга

Заказ 1606/49 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 упругих элементов различного сечения, а механизм крепления торсиона выполнен в виде двух рычагов, шарнирно закрепленных в их центральной части на станине симметрично относйтельно торсиона, одни концы которых расположены с

42 4 возможностью взаимодействия с деталью, соединяющей упругие элементы торсиона, пружины, стягивающей другие концы ры- чагов, и двух электромагнитов, расположенных с воэможностью взаимодействия с другими концами рычагов.