Колебательная система крутильного маятника для определения вязкоупругих свойств материалов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН в 11 С 0 го заа ю ОПРЕ чев, два гранью матенижнийталь,петалпионннатяж рционнойс инерепства а ю ена н ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИ 1.(56) 1, Зеленев Ю, В, Ходырев Б, С,Установка цля определения динамическиххарактеристик полимеров. - "Заводская.лаборатория",1972, 1 Ф 4 с. 505 506,2. Авторское свипетельство СССРМу 724976, кп, 6 01 Ч 3/32, 1980(57) 1. КОЛЕБАТЕЛЬНАЯ СИСТЕРУТИЛЬНОГО МАЯТНИКА ДЛЯ ,ПЕЛЕНИЯ БЯЗКОУПРУГИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ, содержащая станину, хний зажим образца исследуемого риала, связанный с ним противовес,зажим образца, инерционную перамку, соединенную с ине ью, торсион, соециненныйой деталью и рамкой, и ср ения торсиона, о т л и ч,80104507 щ а я с я тем, что, с целью повышения точности опрепеления вяакоупругих свойств материалов в широком интервале температур, она снабжена расположеннымц на верхней части станины направляющими качения с выборкой зазора, в которых установлен верхний зажим, выполненный с плоскими поверхностями контакта с направляющими, рамка соецинена с ниж ним заивом, нищий конец торсионас нижней частью станины, а верхний - со срецней частью станины, выполненной в виде консоли, входящей в рамку, а соединение рамки с инерционной деталью осчцествпено с помощью переходножша,че,-истема поп, 1, от ли щ а я с я тем, что направляющие ния выполнены в виде трех ролико иэ которых контактируют с одной верхнего зажима, а ось третьего конт."ктгрующего с гротивоположн грачью верхнего зажима, установл пружине, служащей для выборки 3 в напр авлчющих.1045Изобретение относится к исслепованиюмеханических свойств материалов, а имен,но к колебательной системе крутильногомаятника для определения вязкоупругихсвойств материалов, и может быть использовано пля исследования темпера 5турной зависимости внутреннего тренияи модуляспвига полимеров,Известна колебательная система крутильного маятника для определениявязкоупругих характеристик материалов,содержащая станину, закрепленный наней неподвижный зажим для образца, подвижный верхний зажим, жестко связанныйс инерционной деталью, выполненной ввице коромысла, и упругий металлический торсион, нихяий конец которого сое,динен с инерционной деталью, а верхнийс противовесом Г 11,Недостатком известного устройства является низкая точность измерений из-запоперечных колебаний в системе,Наиболее близкая к изобретению потехнической сущности колебательная систе-,ма крутильного маятника пля определения 5вязкоупругих свойств материалов содержитстанину, верхний зажим образца исслепуемого материала, связанный с ним противовес, нижний зажим образца, инерционнуюдеталь, рамку, соединенную с инерционной деталью, торсион, соепиненный синерционной деталью и рамкой, и средстванатяжения торсиона в виде пружины.Для устранения влияния веса колеблющихсядеталей противовес в виде уравновешивающего рычага с грузом иа конце связан с верхним захимом ц со станиной через пружину. Колебательная система содержит также дополнительный рычаг пля устраненияпоперечных колебаний, шарщрно закрепленный на станине и соединенный с пружи 4 Оной 2 .Недостатками указанного устройстваявляются высокая чувствительность кнеточностям регулировки расстояний межпушарнирами рычагов и к изменению длиныобразцов в результате температурных расоширений при испытаниях, а также высокиетребования к линейным размерам образцови их закреплещпо в зажимах. Неточнаярегулировка расстояний межпу шарнирами 5 Оялн изменение длины образцов приводитк смещению и повороту оси верхнего зажима относительно оси нижнего зажима ик увеличению погрешности измерений.Цель изобретения - повышение точнос 55ти определения вязкоупругих свойств мавриалов в широком интервале температур. Поставленная цель достигается тем, чтоколебательная система крутильного маятника пля опрепеления вязкоупругихсвойств материалов, содержащая станину,верхний зажим образца исследуемого материала, связанный с ним противовес, , нижний зажим образца, инерционную ,деталь, рамку, соединенную с инерционной деталью, торсион, соединенный с инерционной деталью и рамкой, и средства натяжения торсиона, снабжена расположенными на верхней чести станины направ,ляющими качения с выборкой зазора, вкоторых установлен верхний зажим, выполненный с плоскими поверхностями контакта с направляющими, рамка соединенас нижним зажимом, нижний конец торсиона с нижней частью станины, а верхний -со средней частью станины, выполненнойв випе крнсоли, входящей в рамку, а соединение рамки с инерционной детальюосуществлено с помощью переходного зажкм а,Кроме того, направляющие качения могут быть выполнены в випе трех роликов,два иэ которых контактируют с однойгранью верхнего зажима, а ось третьегоролика, контактирующего с противоположной гранью верхнего зажима, установленана пружине, служащей пля выборки зазоров в направляющих.На чертеже препставлена схема преплагаемой колебательной системы крутильного маятника,Система содержит станину 1, торсион2 с жестко закрепленной на нем инерпионной деталью 3, выполненной в випеписка,переходной зажим 4, рамку 5,жестко закрепленную своей нижней плоскостью к переходному зажиму 4, а верхней - к нижнему зажиму 6 образца 7исследуемого материала., верхний зажим8 образца 7, уравновешивающую систему,состоящую из гибкой нити 9, блоков 10и противовеса 11, направляющие качения,выполненные в виде трех роликов, причемоси родиков 12 установлены непосрепственно в станине 1, а ось третьего (прижимного) ролика 13 установлена на прикрепленной к станине пружине 14, служащейдля выборки зазоров в направляюших.Торсион 2 опним концом прикреплен книжней части станины 1, а другой - ксредней части станины 1, которая выполнена в вице консоли 15 и входит в рамку5, не касаясь ее, Верхний зажим 8, соединенный с уравновешивающей системой,имеет прямоугольное сечение и однойгранью контактирует с роликами 12, а3 10450 ,противоположной гранью - с третьим при 1жимным) роликом 13. Колебательная система содержит также средства натя. жения торсиона 2 (не показаны).Колебательная система крутильного маятника работает следующим образом.После закручивания инерционной детали 3 на некоторый малый угол вокруг своей оси образец 7 вместе с торсионом 2, инерционной деталью 3, переходным зажимом 4 и рамкой 5 начинает совершать свободнозатухающие крутильные колебания, При етом торисион 2, растянутый и закрепленный между нижней и средней частью станины 1, позволяет 5 устранить поперечные колебания, влияющие на точность измерения. За счет того, что верхний зажим 8 крепится к станине таким образом, что, не имея возможности поворачивается вокруг своей оси, 20 70 4он свободно перемацается в вертикальной плоскости, изменение длины рабочей части образца вследствие температурных воздействий или при испытаниях образцов различной длины не вызывает смепения осей верхнего и нижнего зажимов образца, так как любые изменения длины образца компенсируются, уравновешивающей системой беэ нарушения соосности.Использование изобретения позволяет использовать в процессе испытаний образцы произвольной длины, а также проводить испытания в широком интервале температур беэ дополнительных погрешностей, вызываемых изменением длины рабочей части образца вследствие температурных воздействий и связанных с образованием поперечных колебаний, и тем самым повысить. точность измерения вязко- упругих характеристик твердых материалов,