Устройство для определения теплостойкости полимерных материалов

(23) Приоритет Гфсударстхвввмк комитат ССС ае аелам взабретекв и еткрмти(72) Авторы изобретения Белорусский институт инженеров железнодорожйоготранспорта( 5 Й ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОСТОЙКОСТИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ1Изобретение относится к испытанию материалов, в частности к приборам для определения теплостойкости полимерных материалов, и может быть использовано в практике научно-исследовательских организаций.По основному авт.св. У 802815 известно устройство, содержащее основание, на ко гором установлен блок контроля и регулировки температуры, привод перемещения щупа и держатель образца, на держателе закрепляется образец из полимерного материала, контактирующий в процессе испытания с кольцевым щупом, перемещаюцимся вдоль 15 поверхности образца. В держателе выполнены пазы, служащие для установки в них нагревателя и охладителя.Распределение температуры по поверхности образца контролируетсл терно- го метрами, размещенными в торцовой поверхности вдоль всего держателя. Прибор содержит измерительное устройство для фиксации и записи величины нолекулярного взаимодействия материала щупа с материалом поверхности исследуемого образца. Привод состоит из электродвигателя с редуктором и системы блоков.Недостатком устройства является узкий диапазон исследуемых свойств.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей прибора.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения теплостойкости полимерных материалов кольцевой щуп жестко связанный с силоиэмерительным регистрирующим устройством, установлен с возможностью его поворота в вертикальной плоскости и перемещения перпедикулярно поверхности исследуемого образца.Жесткая связь кольцевого щупа и силоизмерительного регистрируюцего устройства обеспечивает его поворот в вертикальной плоскости, что дает возможность перемещать кольцевой щуп относительно поверхности исследуено 100083го образца как параллельно, так и перпендикулярно к ней. и получать при этом качественно новые результаты о тонцайших поверхностных слоях ( теплостойкость ) и объемных свойствах ( прочность при сжатии твердость, ползуцесть и др.) материалов. В перво случае ( кольцевой щуп перемещаетсл параллельно поверхности образца ) силоизмерительное устройство регистрирует 10 величину молекулярного взаимодействия ( прилипания ) щупа с исследуемым материаломВо втором случае кольцевой щуп, жестко связанный с силоизмерительным устройством, в процессе налад.5 ки прибора поворачивается и в процессе проведения испытаний материалов перемещается перпендикулярно поверхности образца. Силоиэмерительное устройство регистрирует глубину внедре ния кольцевого щупа в исследуемый образец, которая в общем случае зависит от большого числа Факторов: температуры испытания, величины нагрузки на щуп, геометрии поверхности щупа 25 и скорости его перемещения, Физико- механических свойств материала образца и др.При прокатывании щупа по исследуемой поверхности и регистрации глубины его внедрения удается на одном образце оценить, например, температурную зависимость твердости материала. Повышение нагрузки на щуп увеличивает глубину внедрения и способствует определению твердости более далеко расположенных от поверхности (объемных ) слоев полимерного образца, 1 римерно аналогичным образом, при перемещении кольцевого щупа, жестко свлзанного с 40 силоизмерительным устройством, перпендикулярно поверхности исследуемого материала, могут быть определены и некоторые другие температурные характеристики испытываемых образцов: прочность при сжатии, длительная прочность, ползучесть, релаксация напряжений и др.На фиг. 1 схематично изображено устройство, в котором кольцевой щуп, жестко связанный с силоиэмерительным устройством, перемещается параллельно поверхности исследуемого образца; на фиг. 2 - то же, перпендикулярно.Устройство для определения тепло стойкости полимерных материалов состоит из основания 1, на котором размещены регистрирующие например, тем 62 4пературу ) приборы 2, нагреватель 3,охладитель 1, соединенные держателем 5. На держателе 5 закреллетсл исследуемый полимерный образец 6, контактирующий в процессе испытания скольцевым щупом 7. Кольцевой щуп 7и жестко связанное с ним силоизмерительное регистрирующее устройство 8крепится .к каретке 9, перемещающейсявдоль поверхности исследуемого образца. Силоизмерительное устройство 8обеспечивает оценку как сопротивления перемещению щупа 7 при прилипании (фиг. 1), так и глубину его онедренйл в испытываемый образец (Фиг.2 ).Последовательность операций,производимых на приборе, например приопределении зависимости твердости полимерных материалов от температурыследующая: подбирается режим работынагревателя 3 и охладителя 1 для установления на поверхности дерателл 5требуемого градиента температуры; надержателе 5 закрепляется исследуемыйобразец 6 и нагревается некоторое время для выравнивания температуры образца 6 и держателя 5; кольцевойщуп 7 и жестко соединенное с ним силоизмерительное устройство 8 поворачиваются в вертикальное положение ипри их совместном перемещении в направлении, перпендикулярном к поверхности исследуемого образца, добиваются контакта кольцевого щупа 7 с образцом 6; при прокатывании щупапо образцу 6 под определенной нагрузкой силоизмерительное устройство 8регистрирует глубину внедрения щупа 7в исследуемый материал, Знал распределение температуры и глубину внедрения щупа по длине образца, получаемзависимость твердости полимерного образца от температуры,В разработанном приборе для определения теплостойкости полимерных материалов могут быть использованы разнообразные чувствительные элементы всилоизмерительном регистрирующем устройстве (индуктивные и трансФорматорные датчики, тензодатцики, электромеханицеские преобразователи с усилителями и т.п.) .Использование изобретения на базеодного прибора позволит при минимальных переналадках получать инФормацию как о тончайших поверхностях, так и о объемных свойствах испытывае .мых полимерных материалов.каз 1368/44 Подпис ВНИИПИ и илиал ППП "Патент,жгород, ул, Проектная,5 1000862 аФгрмула изобретения жес т ко с вя за нный с силоиз мери тельныУстройство для определения тепло- регистрирухаим устройством, уста- стойкости полимерных материалов по новлен с возможностью поворота в веравт.св. Ю 802845, о т л и ц а ю щ е- тикальной плоскости и перемещения пере с я тем, что, с целью расширения % пендикулярно поверхности исследуемого возможностей прибора, кольцевой щуп, образца,