Горизонтальный крутильный маятник для определения динамических характеристик эластомеров

 

Изобретение относится к технике изучения динамических механических характеристик эластомеров путем измерения параметров методом свободно-затухающих колебаний. Цель изобретения - расширение температурного диапазона и повышение точности измерения за счет стабилизации растягивающих механических напряжений в процессе удлинения образца. Горизонтальный крутильный маятник содержит чувствительный элемент, укрепленный в опорном узле, инерционные грузы, скрепленные с чувствительным элементом, фотоэлектрический и возбуждающий преобразователи . С чувствительным элементом через гибкую нить соединен фигурный груз, опущенный в жидкость. Форма груза рассчитывается по формулам Н lo ро/р -ро , R ( X ) Ро 0/я Ро 1/10 + X , где Н - высота фигурного груза. м;ро - плотность жидкости, кг/м3;/91 - плотность материала груза, кг/м ; 10 - начальная длина образца, м; R(X)- текущее значение радиуса фигурного груза; Р0 - вес фигурного груза, Н; X - глубина погружения фигурного груза в жидкость. сл с

СОЮЗ СОВЕ 1 СКИХ

СОЦИЛЛИСТИЧЕI" KMX

РЕСПУБЛИК (я)л G 01 N 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4480246/25 (22) 12.09.88 (46) 23.09.91. Бюл. ¹ 35 (77) Воронежский технологический институт (72) В.В.Нескоромный, В.M.Терещенко, E.Ã.Æóðáèí, С.Г,Чурсин, В,П.Репин и

В, К.Лебединский (53) 532.137(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 785691, кл. G 01 N 11/16, 1979, Авторское свидетельство СССР № 609361, кл. G 01 N 11/16, 1978. (54) ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ КРУТИЛ ЬНЫЙ

МАЯТНИК ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛАСТОМЕРОВ (57) Изобретение относится к технике изучения динамических механических характеристик эластоме ров путем измерения параметров методом свободно-затухающих колебаний. Цель изобретения — расширение температурного диапазона и повышение точности измерения за счет стабилизации

Изобретение относится к технике изучения динамических характеристик эластомеров путем измерения параметров свободных колебаний колебательной системы и может быть использовано в нефтехимической, автомобильной и других отраслях промышленности для контроля испытаний многокомпонентных полимерных систем и научных исследований.

Цель изобретения — расширение температурного диапазона исследования динамических характеристик и повышение точности измерения и динамических характеристик, и улучшение удобства эксплуатации, „„SU ÄÄ 1679278 А1 растягивающих механических напряжений в процессе удлинения образца. Горизонтальный крутильный маятник содержит чувствительный элемент, укрепленный в опорном узле, инерционные грузы, скрепленные с чувствительным элементом, фотоэлектрический и возбуждающий преобразователи. С чувствительным элементом через гибкую нить соединен фигурный груз, опущенный в жидкость. Форма груза рассчитывается по формулам

Н =Ь p,i r-p., R(X) = P I JrP I/I. +Х. где Н вЂ” высота фигурного груза. м;рь — плотность жидкости, кг/м; р — плотность мате3. риала груза. кг/м; 1Π— начальная длина

3. образца, м; R(XP текущее значение радиуса фигурного груза; P — вес фигурного груза, Н; Х вЂ” глубина погружения фигурного груза в жидкость.

На фиг.1 изображен горизонтальный крутильный маятник для определения динамическик характеристик эластомеров; на фиг.2 — схема выравнивания растягивающего напряжения.

Маятник содержит образец 1, одним концом закрепленный в неподвижный зажим 2, а другим концом — в подвижный заж -.м 3, прикрепленный к кольцу 4, на вертикальных плечах 5 которого закреплены инерционные грузы 6, На верхнем вертикальном плече закреплена оптическая шторка 7 фотоэлектрического преобразователя, включающего источник 8 света и фотоприемник 9. На нижнем вертикальном плече

1679278

p po в х — "*. лр, t. +Х

40 закреплен сердечник 10, который вместе с катушкой 11 образует возбуждающий преобразователь, К кольцу 4 прикреплен также опорный керн 12, своим острием опирающийся на плоскую опору 13 из стекла, К колебательной системе, включающей образец 1. подвижный зажим 3, кольцо 4 с вертикальными плечами 5, инерционные грузы

6, через гибкую нить 14 подвешен груз 15, изготовленный по образцу прибора Андраде. Основой прибора Андраде является некоторое тело вращения, опускаемое в жидкость, Это тело одновременно служит фигурным грузом, передающим усилие на образец (фиг,2).

Горизонтальный крутильный маятник работает следующим образом.

Образец 1 закрепляется в зажимах 2 и

3. Задается определенный крутильный момент, создаваемый возбуждающим преобразователем (сердечник 10, катушка 11).

После снятия его колебательная система образец 1 — кольцо 4 с вертикальными плечами

5 и инерционными грузами 6 совершает свободные затухающие механические колебания, которые при помощи фотоэлектрического преобразователя, включающего оптическую шторку 7, источник 8 света и фотоприемник 9, преобразутюся в электрические колебания, параметры которых (логарифмический декремент и частота) измеряются при помощи блока обработки информации.

По мере повышения температуры в ходе испытания образец эластомера начинает удлиняться, в результате чего груз 15 прибора Андраде начинает опускаться в жидкость. При опускании груза 15 его вес уменьшается на величину веса вытесненной им жидкости и благодаря этому напряжение в образце остается постоянным, Профиль груза 15 подобран так, что выталкивающая сила возрастает по мере удлинения образца и тем самым компенсирует рост напряжения в образце, которое все время остается постоянным.

Автоматически происходит полная компенсация роста напряжения в образце и непрерывное поддержание его постоянным, что позволяет получить информацию о

5 динамических характеристиках эластомера, находящегося за счет этого в зоне линейной вязкоупругости. Заданное напряжение в об разце эластомера эффективно поддерживается во время всей продолжительности

10 эксперимента, вплоть до начала течения образца. Диапазон исследования динамических характеристик эластомеров расширяется, Повышается точность измерения динамических характеристик.

15 Формула изобретения

Горизонтальный крутил ьный маятник для определения динамических характеристик эластомеров, содержащий чувствительный элемент, укрепленный в опорном

20 узле, инерционные грузы, скрепленные с чувствительным элементом, фотоэлектрический и возбуждающий преобразователи, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения температурного диапазона и повы25 шения точности, измерения, он снабжен фигурным грузом в виде тела вращения, опущенным в жидкость и через гибкую нить соединенным с чувствительным элементом, причем форма груза рассчитана по форму30 лам

35 где Н вЂ” высота фигурного груза, м;

po — плотность жидкости, кг/м; з.

pl — плотность материала груза, кг/м ; з.

4 — начальная длина образца,м; где R(X) — текущее значение радиуса фигурного груза, м;

P — вес фигурного груза,. Н;

Х вЂ” глубина погружения фигурного груза в жидкость.

1679278

Составитель Л.Ульянов

Техред М.Моргентал

Корректор О.Кравцова

Редактор И.Шулла

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Заказ 3205 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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