Способ измерения теплообразованияв эластомерах и устройство для егоосуществления

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски а

Социалистических

Республик (>813215 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.06.79 (21) 2784508/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приитет— (51) М.К .з

Ci 0l N 25/02

Гааударствевный квмнтет

СССР ао лелем взввретений и открытий (53) УДК 541.66 (088.8) Опубликовано 15.03.81. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 25.03.81 (72) Авторы изобретения

Ю. К. Тольский и С. А. Ганели а

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт буровой техники

I (7I ) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛООБРАЗОВАНИЯ

В ЭЛАСТОМЕРАХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к способам испытания материалов и испытательным машинам, а более конкретно — к способам и устройствам для испытания эластомеров и эласто-металлических деталей, например резины, на многократное сжатие (растяже- S ние).

Известен способ определения теплообразования при многократном сжатии резины, который предусматривает возможность непрерывной записи температуры на торце образца в процессе испытаний (1) .

Однако данное устройство характеризуется тем, что точность сравнительного анализа испытуемых эластомеров уменьшается в виду того, что испытывают толь- д ко один образец.

Наиболее близким к изобретению является способ испытания резины на многократное сжатие, при котором цилиндрические образцы периодически с частотой 250, 300 или 500- -20 циклов в минуту сжимаются между двумя параллельными стальными площадками с заданной амплитудой.

После 25 мин работы испытательную машину останавливают, вводят игольчатую термопару в образец с боковой стороны (посередине высоты) до его оси и замеряют температуру образца. Испытательная машина МРС-2 обеспечивает установку трех образцов между параллельными стальными площадками, одна из которых в процессе испытаний неподвижна, а другая может совершать возвратно-поступательное движение с частотой колебаний 250, 300 или 500+-20 циклов в минуту, и заданной амплитудой перемещения (2) .

Однако при этом способе нельзя оценить ни характера роста температуры образца, ни распределения температур по его объему, так как машина MPC-2 не оснащена соответствующими устройствами.

Цель изобретения — повышение информативности и точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что измерение температуры ведут одновременно во всех точках образцов непосредственно во время приложения динамической нагрузки с частотой 10 — 30 Гц и величиной деформации 5 — 20%, а на неподвижном зажиме устройства закреплены пружинные элементы, жесткость которых в направлении усилия деформации, по крайней ме813215 ре, в 10 раз меньше, чем в направлении оси термопар, для удержания которых они и служат, причем термопары снабжены теплоизолирующими кожухами, позволяющими регулировать глубину погружения.

На фиг. 1 изображено устройство длн осуществления предложенного способа; на фиг. 2 — два примера исполнения термоизолирующего кожуха игольчатой термопары с регулируемым вылетом конца термопары.

Испытательная машина имеет неподвижную l и совершающую возвратно-поступательное движение 2 пластины, между которыми крепятся образцы 3. Игольчатые термопары 4 снабжены теплоизоляционными кожухами 5 с элементами, обеспечивающими регулировку вылета их концов (величина вылета определяет глубину погружения термопары в образец). Термопары 4 надежно фиксируются в нужной точке образца элементами 6, укрепленными на держателе неподвижной пластины 1. Элемент 6 обрадает жесткостью в направлении усилия деформации образца намного меньшей, чем в направлении оси термопары 4. Это позволяет надежно фиксировать термопару в любой по высоте образца точке. Каждая термопара связана с регистрирующим прибором 7. Между неподвижной 1 н подвижной 2 пластинами устанавливаются образцы 3 из испытуемых эластомеров. В точки образцов 3, в которых необходимо проследить динамику температуры, вводятся термопары 4 с аранее отрегулированным вылетом из теплоизолирующего корпуса 5. Термопары фиксируются в элементах 6, укрепленных íà держателе пластины 1. Затем включается Yñïûòàòåëüíàÿ машина и производится.запись динамики температуры в определенных точках образцов при заданных частоте и амплитуде нагружений на приборе 7. Непрерывная запись температуры в строго -,афиксированных точках образцов при динамическом нагружении позволяет получить информацию об изменении и распределении температур по объему образцов, что очень важно для оценки применимости эластомеров для работы в конкретных условиях.

Способ повышает точность наблюдений и дает более полную картину поведения эластомеров при динамической нагрузке, динамику теплообразования и полную характеристику температурного поля в образе по сравнению с традиционными способами испытаний.

Это позволяет значительно сократить время испытаний и количество испытуемых образцов, одновременно испытывать несколько различных эластомеров и более надежно оценивать поведение сравниваемых материалов в реальных условиях, что несомненно даст экономический эффект.

Формула изобретения

1. Способ Определения теплообразования

1 Ь в эластомерах при динамическом нагружении, включающии многокра-;íîå сжатие (растяжение) нескольких образцов, с заданной частотой и величиной деформации и измерения температуры, Отличающийся тем, что, с целью повышения точности и об ьема информации о теплообразовании, измерение температуры ведут одновременно во всех контрольных точках образцов непосредственно во время приложения динамической нагрузки с частотой 10 — 30 Гц и величиной деформации 5 — 20%.

2. Устройство для осуществления способа по и. 1, содержащее неподвижный зажим, закрепленный на направляющих станины с возможностью его установки по вызп соте образца для создания предварительной деформации, подвижный зажим, совершающий возвратно-поступательное движение с заданной величиной с помощью кривошипно-шатунного механизма с регулируемым кривошипом, и датчик температуры теплообразования, отличающийся тем, что, на неподвижном зажиме закреплены пружинные элементы, жесткость которых в направлении усилия деформации, по крайней мере, в 10 раз меньше, чем в направлении оси термопар, для удержания которых они и служат, причем термопары снабжены теплоизолирующими кожухами, позволяющими регулировать глубину погружения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

45 1. ГОСТ 10418 — 75, 1.3.

2. ГОСТ 266 — 67 (прототип).

813215

Составитель В. Гусева

Редактор М. Петрова Техред А. Бойкас Корректор В. Бутяга

Заказ 288/51 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4