Устройство для определения релаксационных характеристик эластомеров

Изобретение относится к определению релаксационных характеристикэластомеров методом вынужденныхкрутильных колебаний и может бытьиспользовано для контроля и диаг-.ностики деформационных свойств эластомеров в промышленности,. выпускающей синтетические полимерные материалы и для научных исследований.Известен прнбор для измерениядинамических вязкоупругих свойствжидких или твердых материалов, состоящий из нижней и верхней пластин,отстоящих друг от друга для удержания между ними измеряемого образца,системы возбуждения высокочастотных 15синусоидальных колебаний нижней плас-тины, которая поддерживается торсионом, и системы приема колебанийкаждой пластины 11 ,Недостатком. данного прибора является узкий диапазон исследованиярелаксационных характеристик эластомеров, что вызвано высокой частотой используемых синусоидальных колебаний системы возбуждения и наличием упругого торсиона, который загрубляет всю колебательную систему.Известен также прибор для исследования динамических характеристикполимеров на низких и инфраниэкихчастотах, работающий на вынужденныхколебаниях и содержащий колебатель"ную систему, систему возбуждения,колебаний и съема информации. Крутильные колебания системы возбуждаются при помощи приводимой катуш- З 5ки, намотанной на каркасе, подвешен- .ной на растяжках из бронзы, и входящей в колебательную систему. Приводная катушка расположена в полепостоянного магнита. Переменный то 40заданной амплитуды и частоты,протекающий через катушку, создаеткрутящий момент, прикладываемый кисследуемому образцу. Вынужденныеколебания системы образец-торсион 45регистрируются малоинерционнымоптико-электронным устройством,Сигналы с датчика и генератоРа,поступают на анализирующее устройство, обрабатывающее постУпающую:информацию 21.Однако наличие начального модуля упругости и динамической вязкости системы. снижают точность получаемой информации и сужают диапазонисследования релаксационных характеристик эластомеров.Наиболее близким.по техническойсущности к изобретению является устройство для определения физикомеханических характеристик материалов.Устройство состоит из колебательной системы, н которую нходит реверсивный двигатель, редуктор, подвижная штанга с зажимом для исследуемо го образца, сам образец и неподвиж-, ный зажим для него. На подвижной штанге жестко закреплена шторка оптического датчика реверса вращейия двигателя, которая входит в зазор между источником освещения и фотодио- дом, На этой же штанге находится зеркальце для регистрации колебаний колебательной системы, на которое подаеъся луч света от источника, отражается н попадает на оптикоэлектронное устройство. На исследуемом образце нижним краем закрепляется рамка, а верхним краем эта рамка располагается в центрирующем узле. На верхнем краю этой рамки расположено зеркало на которое также падает луч от.источника света, отражает.ся от него и попадает на оптико- электронное устройство. С оптических датчиков реверса сигнал поступает на формирователи сигналон реверсирования вращения двигателя. По сдвигу фаэ между ходом лучей отзеркал колебательной системы и рамки съема информации, закрепленной на исследуемом образце,судят о физико-механических характеристиках исследуемых материалов 3 .Недостатком данного устройства является ненозможность изменения точки крепления рамки съема информации на исследуемом образце, что сужает диапазон исследования релаксационных характеристик эластомеров. ЭЦелью изобретения является расширение диапазона исследования релаксационных .характеристик эласто.меров.Указанная цель достигается тем, что устройство для определения релаксационных характеристик эластомеров, содержащее приводной электродвигатель редуктор, колебательную систему, регистрирующие преобразователи и легкую центрируемую рамку системы съема информации, снабжено узлом перемещения по вертикали центрируемой рамки системы съема информации.устройство для определения релак-, сационных характеристик эластомеров состоит из реверсивного двигатЕля 1, на валу которого находится редуктор 2, соединенный с колебательной системой 3, куда составной частью входит исследуемый образец 4, На исследуемом образце нижним краем крепится рамка 5 съема информации. На верхнем краю этой рамки находится игла 6 центрирующей опоры 7, Центрирующая опора жестко закреплена на поперечном рычаге мерной линейки 8 узла перемещения по вертикали 9 центрирующей опоры. Перемещение центри- рующей опоры по вертикали,осушествляется поворотом рукоятки 10. Колебания колебательной системы и рамки системы съема информации реги1041913 Составитель В,КрутинТехред М.Кузьма Корректор А.Тяско Редактор С.Тимохина Заказ 7118/44 Тираж 873 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патентеф, г,Ужгород, ул,проектная, 4 стрируется Фотопреобразователями 11и 12 соответственно. Для температур-,ных исследований релаксационнйххарактеристик материалов предназначена термокриокамера 13,Устройство работает следующим образом.При подаче напряжения на двигатель 1 он начинает вращаться,передавая крутящий момент черезредуктор 2 на колебательную систему 3 и на исследуемый образец 4,закручивая верхний край этого образца. При этом колебании регистрируются фотопреобразователем 11, оптическая шторка которого жестко соедине-,15на с колебательной системой 3. В зависимости от вязкоупругих свойствисследуемого образца эластомерачерез определенный промежуток времени приходит в движение рамка 5 сйс. 20темы съема информации. Это колебание регистрйруется фотопреобраэователем 12; По разности фаз сигналовс фотопреобразователей 11 н 12 судят о релаксационных характеристиках исследуемого эластомера. Ревеосирование вращения двигателя 1.осуществляется путем изменения полярности питающего напряжения.В зависимости от вязкоупругиххарактеристик исследуемого образ- " З 0ца необходимо перемещать креплениерамки 5 съема вдоль исследуемогообразца 4, чтобы получать информацию о релаксационных характеристи-,ках этого материала, не выходя из зоны линейной вязкоупругости при деформировании материала. Чтобы остаться в зоне линейной вязкоупругостн (т.е. когда напряжение в образце линейно зависит от деформации) необходимо оставлять постоян. - ным угол закручивания, т.е. деформирования верхнего края исследуемого образца.Однако при исследованиях эластомеров .в диапазоне высоких температур они размягчаются так, что сдвиг фаз между сигналами с фото- преобразователей изменяется настолько, что при данном постоянном угле закручивания верхнего края исследуемого образца место закрепления рамки съема информации не закручивается, что не позволяет с достаточной точностью судить с релаксационных характеристиках эластомеров.В этом:. случае для получения. информации необходимо изменить место крепления рамки съемапо длине исследуемого образца эластомера. Таким образом, применение узлаперемещения рамки системы съемапо вертикали и воэможность ее фиксации по длине исследуемого образца эластомера позволяет расширить диапазон исследования релаксационных характеристик эластомеров,что выгодно отличает предлагаемоеустройство от прототипа,