Крутильный маятник

 

Изобретение предназначено для определения реологических свойств полимеров, что позволяет повысить точность измерений и обеспечить удобство многократного использования за счет устранения влияния несоосности при креплении образдА. Оно содержит станину, торсион с устройст;вом крепления образца, выполненным в виде статора и ротора, ротор укреплен на торсионе, а статор - на станине , причем торцовые поверхности статора и ротора, контактирующие с образдом, выполнены в виде частей концентрических сфер с общим центром , совпадающим с точкой крепления торсиона, а для обеспечения возможности испытания жидких образцов статор и ротор выполнены из пористого материала. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. ш (О ее 4 ю

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (II) С 01 Ч 11/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К д BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3692664/24-25 (22) 21.11.83 (46) 07.07.86.Бюл. N- 25 (71) Воронежский технологический институт (72) В.В.Лакиза, В,П.Черпаков, А.M.Беляев и К.В.Вайкуле (53) 532.137 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

428247, кл.С 01 N ll/16, 1974, Сергеенков С.И., Яновский 10.Г.

Торсионный маятник для исследования механических характеристик полимер— ных систем. — Заводская лаборатория, 1971, № 4, с.614-616. (54) 1.КРУТИЛЬН151 МАЯТНИК (57) Изобретение предназначено для определения реологических свойств полимеров, что позволяет повысить точность измерений и обеспечить удобство многократного использования за счет устранения нлияния несоосности при креплении образца. Оно содержит станину, торсион с устройством крепления образца, выполненным в ниде статора и ротора, ротор укреплен на торсионе, а статор — на станине, причем торцонь е поверхности статора и ротора, контактирующие с образцом, выполнены н виде частей концентрических сфер с общим центром, совпадающим с точкой крепления торсиона, а для обеспечения возможности испытания жидких образцов статор и ротор выполнены из пористого материала. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1242760

Изобретение относится к крутильным маятникам и предназначено для определения реологическик свойств полимеров, Целью изобретения является повышение точности измерений и обеспечение удобства многократного использования за счет устранения влияния несоосности при креплении образца.

На чертеже приведена конструкция lО крутильного маятника, включающая устройство крепления образца.

Устройство крепления образца крутильного маятника состоит из верхнего и нижнего 2 цилиндров, между !5 которыми расположен исследуемый полимер 3, торсиона 4, винта 5, которым крепится верхний цилиндр на торсионе, стойки 6 станины и основания

7 станины, штанги 8 обращенного тор- 2О сионного маятника, зеркальца 9 для отсчета амплитуды крутильных колебаний, при этом маятник содержит инерционные массы 10, приспособление противовеса 11. 2!)

Полимерный образец имеет форму плоского кольца высотой 0,01-1 мм, диаметром 10-15 мм и шириной 0,51,5 мм.

Устройство помещают в печь 17 или криостат в зависимости от выполняемых исследований. В зазор между цилиндрами 1 и 2 вводят полимер и собирают упругий элемент. Сборка устройства крепления образц Ь крутильного маятника осуществляется одеванием на торсион 4 цилиндра 1 штанги 8, приложения к торсиону 4 расчетного усилия растяжения, укрепления цилиндра

1 винтом 5 на торсионе 4.

Расчетное усилие растяжения, равное усилию сжатия образца во время испытания, прикладывается через при1 способление противовеса путем установки дополнительного груза, Затем одевается печь 12 и с уравновешивающего приспособления снимают растягивающий груз торсион сжимается и через верхний цилиндр 1 образец прижимается к цилиндру 2, ьО

Устройство крепления образца крутильного маятника работает следующим образом.

Возбуждают крутильные колебания штанги 8, вследствие чего через верх-. нюю часть торсиона 4 на цилиндр 1 действует крутящий момент, который создает в исследуемом полимере периодические сдвигоные напряжения и деформации, Внутреннее трение полимера, т,е, дис ипация в нем механической энергии, вызывает затухание колебаний штанги 8. На зеркальце 9 от источника света попадает луч, который, отражаясь, дает на мерной линейке световой штрих (зайчик) . При

I затухании колебаний амплитуда зайчика

1 уменьшается. Внутренее трение упругого элемента рассчитывают по формуле; где А — начальная амплитуда колебаний штанги;

А„, — амплитуда и -го колебания. ! конструкция упругого элемента и пользование им.

Поверхностям цилиндров и 2, соприкасающимся с полимером, придают желаемую, шероховатость, пористость, наносят электролитические или другие покрытия в соответствии с целью ис- . следования.

Поскольку при малых угловых отклонениях торсиона от вертикали кромка цилиндра 1 смещается почти параллельно торцовой поверхности цилиндра 2> особо тщательная центровка не требуется, особенно если контактирующие через полимер поверхности цилиндров и 2 сделаны сферическими с радиусом в половину длины торсиона, .

Чтобы при йагреве зазор между цилиндрами измерительной ячейки не менялся, торсион 4 и стойка б изготавливаются из материалов с одинаковым коэффициентом теплового расширения.

Если в начале исследования полимерная масса жидкотекуча, то ее вводят в капиллярный зазор между цилиндрами ячейки. Если исследуют клеевые слои, то цилиндры ячейки склеивают отдельно и затем в склеенном состоянии закрепляют на торсионе и стойке. Если исследуют твер,цые полимерные пленки, то вырезанный кольцевой образец зажимают между пилиндрами, причем усилие прижатия создается пружиной в нижней части торсиона и может быть отмерено подбором уравновешивающего груза на обращенном маятнике. Если исследуют исходный порошкообразный полимер, то иэ него предварительно дела-, ют кольцевые образцы в специальной

1242760

Составитель В.Крутин

Редактор А.Шандор TexpepiO.Гортвай Корректор А.Обручар.

Заказ 3691/38 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно- полиграфическое предприятие, r,Óæãoðoä, ул.Проектная, 4 пресс-форме. Если исследуют раство- ры полимеров, например лаков и красок, то один из цилиндров выполняют из пористого материала.

Соединенные полимером цилиндры ячейки могут бить вынуты из устройства крепления крутильного маятника, отдельно подвергнуты длительной тер— мообработке или другим воздействиям, а затем снова помещены на свое место для продолжения исследований.

По окончании исследований цилиндры ячейки, соединенные полимером, 15 вынимают из устройства крепления крутильного маятника, механически разделяют, удаляют полимерное вещест.во, проводят чистку загрязненной поверхности> т,е, все детали . устройства используют неоднократ— но. формула изобретения

1.Крутильный маятник, включающий станину, торсион с устройством крепления образца, выполненным в виде статора и ротора, причем ротор укреплен иа торсионе, а статор — на станине, отличающийся .тем, что, с целью повышения точности измерений и обеспечения возможности многократного использования за счет устранения влияния несоосности при креплении образца, в нем торцовые поверхности статора и ротора; контактирующие с образцом, выполнены в виде частей концентрических сфер с общим центром, совпадающим с точкой крепления торсиона.

2. Маятник по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью обеспечения возможности испытания жидких образцов, статор и ротор выполнены из пористого материала.