Датчик частотно-фазового виброреометра

. СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1 1/16 меров АН ство ССС00, 1974 3 Я Ю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ.И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ. 2, Авторское свидетельство СССРЖ 25713,9, кл. С 01 8 11/16, 1969(прототип)(54) (57) ДАТЧИК ЧАСТОТНО-фАЗОВОГО ВИБРОРЕОМЕТРА, включающий непод:вижное основание, к которому прикреплена неподвижная платформа и посредствомпружинных элементов подвешена подвижная платформа, между которйми помещенобразеп исследуемого материала, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона частот при одновременном уменьшении габаритных размеров устройства, пружинные элементы подвескиподвижной платформы выполнены в видезамкнутых рамоквнутри которых закреплены вкладышн из вязкоупругого материала.1022 0 о Изобретение относится к исследованиювязкоупругих свойств материалов при динамических режимах нагружения, а именно в режиме .вынужденных колебаний.Основным требованием, предъявляемымк датчикам сдвиговых виброреометров,является то, чтобы они были колебательными системами с одной степенью свободы. В режиме вынужденных колебанийтакие системы участвуют одновременно в10двух колебательных движениях. Первоепредставляет собой собственное колебательное движение, которое является затухающим и по истечении некоторого вре-,мени практически исчезает. Оно опреде 15ляет продолжительность переходных процессов устройства. Второе колебательноедвижение происходит с частотой возмушаюшей силы. Оно не затухает, а продолжается, пока действует возмущающая сила.Известен датчик виброреометра, содержаший неподвижное основание, к которомукрепятся рабочие платформы при помощипружинных элементов 1 3,Однако этот датчик имеет низкую соб ственную частоту колебаний (о ) и вы 1сокую добротность, что сужает диапазончастот частотно-фазовых .измерений в дорезонансной области деформирования.Кроме того, он имеет большие габаритные размеры упругих подвесок, чтобыобеспечить деформирование с большимиамплитудами, которое зависит от прогибаупругих элементов подвесок.Наиболее близким к изобретению явля- З 5ется датчик, включающий неподвижное основание, к которому прикреплена неподвижная платформа и посредством пружинных элементов подвешена подвижная платформа, между которыми помещен образец 40исследуемого материала 2 "1,Однако при такой конструкции рабочего узла колебательная. система имеетдве степени свободы, так как при прогибах упругих элементов подвески происходит смещение платформы еше и в направлении, перпендикулярном к направлениюдеформирова ния, Поэтому исследуемыйматериал подвергается не чистому сдвиговому деформированию,Расширить диапазон рабочих частот иамплитуд деформирования в дорезонансном режиме можно увеличением собственной частоты колебаний системы, Собственная частота колебаний системы определя 55ется по формуле 00,4 2где С - жесткость упругой подвески;,1 т 1 - масса посЬижных элементов,Как видно из формулы, проще всегособственную частоту колебаний изменять,меняя либо жесткость системы, либоеемассу, причем значительное увеличение жесткости упругой подвески вызывает сильное сужение диапазона амплитуддеформирования, а уменьшение массы подвижных элементов ограничено конструктивными соображениями.11 елью изобретения является расширение диапазона частот при одновременномуменьшении габаритных размеров устрой-ства.Указанная цель достигается тем, чтов датчике частотно-фазового виброреометра, содержашем неподвижное основание,к которому прикреплена неподвижная платформа и посредством пружинных элементов подвешена подвижная платформа, между которыми помещен образец исследуемого материала, пружинные элементы подвески подвижной платформы выполнены ввиде замкнутых рамок, внутри которыхзакреплены вкладыши из вязкоупругогоматериала,Такая конструкция датчика обеспечивает увеличение собственной частоты собственных колебаний и параметра затуха-,ния по сравнению с известными устройствами. Предложенная система имеет топько одну степень свободыНа фиг, 1 схематически изображен рабочий узел виброреометра, общий вид; нафиг, 2 - сечение А-А на фиг. 1,Датчик частотно-фазового виброреометра состоит из неподвижного основания 1,к которому прикреплены нижняя платформа 2 и на четырех подвесках, выполненных в виде спаренных упругих замкнутыхрамок 3, расположенных в плоскости, паралллельной и перпендикулярной плоскостидеформирования образца, верхняя платформа 4, Внутрь упругих рамок вставле- .ны вкладыши из вязкоупругого материала5, Юля зажима между платформами испытуемого образца 6 нижняя платформа соединена с ходовым винтом 7, перемещающим ее в вертикальном направлении, Генератор 8 механических колебаний соединен с верхней платформой 4 тягой 9, адатчик 10 - тягой 11.Устройство рабо гает следующим образом.Образец 6 материала помешают между платформами 2 и 4 и зажимают винтом 7. Генератором 8 возбуждают колеТираж 873 ПИ Государственно о делам изобретени , Москва, Ж, Р Подписио комитета СССРй и открытийаушская наб., д. 3. 130 4/5 филиал Патент, г. Ужгород, ул. Проектная 3 1022004бания платформы 4, которые передаются резонированне пружинных элементов под на образец 6. Модуль:сдвига и динамичес- вески за счет демфирования вкладышами кую вязкость образца определяют путем . иэ вяакоупругого материала.. частотно-фазовых измерений. Применение предлагаемого иэобретеИспользование предлагаемого изобре ния позволит более точно в широком диа:.тения по оравнению с известными устрой- пазоне изменения частот и амплитуд опствами обеспечивает деформирование ис ределять модуль сдвига и динамическую следуемого материала строго при сдви- вязкость расплавов н растворов полимеговом деформировании, позволяет расши-ров, а также композиций на их основе, рить диапазон рабочих частот и амплитуд 10 что позволит определить оптимальные ре,деформирования, устраняет нежелательное жимы переработки таких систем.