Устройство для измерения нормальных напряжений к ротационному реогониометру вейссенберга

 

ОП ИСАНИЕ

И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцйалистических

Республик (111 587367 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.12.74 (21)2088809/18-2 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.01.78. Бюллетень №1 (45) Дата опубликования описания10.01. Â (51) М. Кл.

GO1 Й 11/14

Государственный иамитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 532 1Э 7 (088. 8) (?2) Авторы изобретения

А. И. Алексеенко и Л, А. Файтельсон

Институт механики полимеров АН Латвийской CCP (?1) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НОРМАЛЬНЫХ

НАПРЯЖЕНИЙ К РОТАЦИОННОМУ РЕОГОНИОМЕТРУ

ВЕЙСС EH БЕРГА

1 2

Изобретение относится к области исследования реологических свойств вязко-упругих,материалов в жидком состоянии, напри-, мер растворов и расплавов попимеров, дисперсных систем и подобных материалов. 5

Известно устройство для измерения разностей нормальных напряжений, возникаюших при сдвиговом деформировании вязко-упругттх материалов в реогониометре ВейссенбергаР3.10

При появлении в материале, деформируемом в зазоре рабочего узла типа плоскость — плоскость или конус- плоскость, нормальных напряжений суммарная сила, нор-15 мальная к плоскостям сдвига и пропорциональная разностям нормальных напряжений, передается через центральную врашаюшуюся ось прибора на гибкую балку, один конец которой неподвижно закреплен в специальной задел- 20 ке, и вызывает появление сигнала отклонения системы от нулевого положения на выходе датчика рассогласования. Другой конец

-балки перемешается вверх или вниз до тех пор, пока сигнал не исчезнет. 25

При работе с этим устройством возникают трудности при измерениях малых напряжений (при малых скоростях деформирования), связанные с необходимостью использовать большие усиления сигнала для измерения малых перемешений (перемешения конца гибкой балки составляет несколько леся нов микрон).

Наиболее близко к предлагаемому является устройство для измерения нормальных напряжений к ротационному реогониометру Вейссенберга, содержашее консольную гибкую балку, свободный конец которой расположен на оси перемешаюшейся по вертикали каретки сервосистемы, датчик рассогласования и датчик измерения нормальных напряжений (2 j.

В атом устройстве с целью повышения разрешаюшей способности прибора некоторые Пары трения скольжения заменены нарами трения качения. Конец гибкой балки выполнен в виде круглого стержня, опираюшегося на круглую ось, оба конца которой посажены в шарикоподшипники, закрепленные в каретке, перемешаемой по вертикали серводвигателем через ходовой винт.

58 3(17

Чтобы каретка не прокручивллесь, е» соединяют с круглым конце м гибкой балки двумя спиральными пружинами, Одне иэ ко»

TopbIx ограничивает пОвОрОт каретки по часовой стрелке, другая — поворот против часовой стрелки.

Это устройство содержит источники и?уме сигнала — пары внешнего трения, т.е. места контакта круглого наконечнике гибкой белки.и оси каретки при покачивании каретки или при перемешении. ее по вертикали, когда круглый наконечник и ось каретки обкетываютея друг по другу. При этом нв уровень шумов (т,е. нв разрешвюшую способность устройства) оказывает большое влияние кя- 15 чество контактируюших поверхностей. Кроме того, сердечник датчике связан не с концом гибкой балки, а с кареткой, что искажает сигнал нормальных напряжений.

Llerrr изобретения - повышение разрешакз- 20 шей способности и стабильности возврата устройства в нулевое положение - достигается тем, что свободный конец белки соединен с кареткой посредством гибкой упругой пластины с жестким закреплением в ее

25 центре. Гибкая упругая пластина вь?полненв иэ материала с малыми потерями ня внутреннее трение, например из бериплневой бронзы, Нв чертеже представлена схема устройст- З0 ва для измерения нормальных напряжений.

Один конец гибкой балки 1 закреплен неподвижно в заделке 2, Сила, вызываю шая прогиб балки, передается через центральную ось прибора 3 и ее под?иипник 4 и воспринимается датчиком ряссоглясовянияЯ, Усиленный сигнал этого датчика подается на серводвигвтельЯ,который через микрометрический винт 7 перемешает каретку 8, соединенную с балкой 1 посредством гибкой 40 упругой пластины Q из материала с малыми потерями нв внутреннее трение. Перемещение конца балки вызывает сигнал на выходе датчика измерения нормвльных напряжений 10. 45

Устройство работает следуюшим образом.

При появлении в деформируемом вязко-упругом материале., помешенном в рабочем зазоре прибора, нормальных напряжений норллвльная плоскостям сдвига сила Р, пропорциональная разностям нормальных напряжений, передается через центральную ось прибора

3 и подшипник 4 нв гибкую балку 1, вызывая ее прогиб и появление на выходе датчи1 ка рассогласования 5 сигнала отклонения системы от нулевого положения. Сигнал датчика рассогласования усиливается и подает ся на серводвигатель 6, которь?й перемешает посредством микрометрического винта

7, каретки 8 и гибкой упругой пластины 9 конец балки вверх и вниз в зависимости от знака сигнала рассогласования до тех пор, пока сигнал не исчезнет. Перемещение конце балки вызывает появление нв выходе датчике измерения нормальных напряжений

1 О показаний, пропорциональных разности нормальных напряжений в исследуемом вязко-упругом материале.

В предлагаемом устройстве для измерения нормальных напряжений уменьшено число пар внешнего трения, которые являются источниками искажаюших сигнал шумов. Это значительно увеличивает раэрешаюшую способность устройства и стабильность нуля (возврвшение системы в исходное "нулевое положение после исчевновения сигнала, пропорционального разностял нормальных напряжений в исследуемом материале). Крсьме того, в этом устройстве сердечник датчика измерения нормальных напряжений соединен непосредственно с концом гибкой балки, что также повышает точность измеря н ия.

Формуле изобретения

1. Устройство для измерения нормальных напряжений к ротационному реогониометру

Вейссенберга, содержашее консольную гибкую балку, свободный конец которой расположен на оси перемешеюшейся по вертикали каретки сервосистемы, датчик рассогласования и датчик измерения нормальных напряжений, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с цепью повышения разрешвюшей способности и стабильности возврата в нулевое положение, свободный конец балки соединен с кареткой посредством гибкой упругой пластины с жестким закреплением в ее центре.

2. Устройство по и, 1, о т л и ч в юш е е с я тем, что гибкая упругая пластина выполнена из материала с малыми потерями на внутреннее трение, например из бериллиевой бронзы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Белкин И. М, и др. Ротационные приборы M., "Машиностроение, 1968, с. 228.

2.®eissenhevg g>eogoniometer hpodei, R16 and %10, Jrnpr oued Nor mat апогее 6 stern, S. A.1,5anyarno Contr оЕ td,EngCvnd, 1970

587367

- 10

Составитель Н. Плотникова

Техред С. Беда Корректор С. Я малова

Редактор Б; федотов филиал ЛПП Патент, г. Ужгород, ул. Проектнаи, 4

Заказ 124/32 Тираж Поди ионов

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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